非线性光学晶体KTiOPO4(KTP)具有出色的倍频性能:非线性系数大,无偏角,高达GW / cm2的光学损伤阈值以及相位匹配条件随温度的变化很小。根据实际经验,具有大非线性系数的晶体通常具有出色的电光特性。熔融盐法成功开发出低电导率的KTP晶体,极大地促进了KTP电光器件的实际应用,特别是在高频调制领域。

KTP电光调Q晶体具有高电光系数、低介电常数和能够在高频下工作的晶体

KTP的介电常数ε22随频率变化很小,并且不受压力下的电耦合效应的影响。ε33随频率变化很大,不受压力下的电耦合效应影响。尤其是在高频下,ε22和ε33不会随频率变化。在500kHz-10MHz区域之外,用KTP晶体制成的电光器件不会由于压电耦合而产生寄生振荡,这在其他电光晶体中非常严重。KTP的热滞效应小得多,并具有高温稳定性

参数

物理和光学性质

透明范围350-4500 nm
晶体结构斜方晶
密度3.01 g/cm3
莫氏硬度5
吸收系数a < 1%/cm @1064 nm and 532 nm
折光率nx=1.7377, ny=1.7453, nz=1.8297 @ 1064 nm
nx=1.7780, ny=1.7886, nz=1.8887  @ 532 nm
Sellmeier方程(λ,μm)nx2=3.0065+0.03901/(λ2-0.04251)-0.01327λ2
ny2=3.0333+0.04154/(λ2-0.04547)-0.01408λ2
nz2=3.3134+0.05694/(λ2-0.05658)-0.01682λ2
导热系数13 W/m/K
热光系数(/℃)dnx/dT=1.1*10-5
dny/dT=1.3*10-5
dnz/dT=1.6*10-5

电光特性

电光系数低频(pm/V)高频(pm/V)
r139.58.8
r2315.713.8
r3336.335
r517.36.9
r429.38.8
相位匹配范围980-3400 nm
平面度小于 λ/8 @ 633 nm
波前畸变小于λ/ 8 @ 633 nm
传输面平行度小于20”
电导率3.5*10-8 s/cm (c-axis,22℃,1KHz)

激光级KTP晶体的标准规格

介电常数εeff=13
晶胞参数a=6.404 Å, b=10.616 Å, c=12.814 Å, z=8.00 Å
熔点1172 ℃
居里温度936 ℃
比热容0.1643 cal/g℃
角度接受度SHG 1064 nm(mrad/cm)14.2 (Φ)  55.3 (θ)
通光孔径Centre 90%
倒角≤0.2 mm@45°
边缘破损≤0.1 mm
表面光洁度5-Oct
侧面垂直度≤5′
角度公差θ≤0.25°, △ф≤0.25°
激光损坏的阈值:[GW / cm]>0.5 for 1064 nm, TEM00, 10 ns, 10 HZ (AR-coated)
>0.3 for 532 nm, TEM00, 10 ns, 10 HZ (AR-coated)
特点应用

532nm激光

医学应用:532 nm KTP激光治疗寻常性痤疮的疗效评估

532 nm KTP激光器是通过使用磷酸钾钛氧化物(KTiOPO4)将Nd:YAG激光辐射倍频而产生的。该波长适合于浅表血管和色素性病变的治疗,并且可用于寻常痤疮和酒渣鼻的治疗。对于寻常痤疮,细菌卟啉的光活化,皮脂生成的减少以及对皮脂腺的附带损害是其作用方式的拟议机制。

532nm KTP激光治疗寻常痤疮疗效评价

医学应用:磷酸钛氧钛(KTP)激光在梨状窝血管瘤的切除中的应用

在激光器中,KTP-532激光器具有多个优点,使其非常适合于切除血管瘤。磷酸磷酸钛氧钾(KTP)激光器的波长在可见光范围内(532 nm)。它不需要瞄准光束,可以通过光纤传输。它也优先被血红蛋白吸收,因此对血管损伤有效。KTP-532激光辅助切除是一种微创方法,具有出血量最少的优势。KTP-532激光具有明显的优势,因为它在切口的任一侧都产生了一个凝结区,并且在切割时似乎可以密封伤口边缘。这是一种快速,耐受良好的微创手术。用这种方法可以避免外部切口和疤痕。这是一种简单,安全,有效的手术治疗方法,在将来具有很大的潜力。

磷酸钛氧钛钾(KTP)激光在梨状窝血管瘤的切除中的应用

1μmNd激光器的辐射

调制器和Q开关:KTiOPO4(KTP)是一种相对较新的材料,被广泛用于将Nd激光器的1μm辐射倍频。

它的高非线性光学d系数,高光学损伤阈值,宽接受角和热稳定的相位匹配特性使其可用于此目的,其大的电光r系数和低介电常数使其对于各种电光应用(例如调制器)具有吸引力和Q开关。

磷酸钛酸钾(KTP):性能,最新进展和新应用