掺钕激光的倍频、混频应用:
KTP最常用于倍频Nd:YAG及其它掺Nd晶体的激光,特别是在中低功率密度的激光器中。到目前为止,利用KTP进行腔内与腔外倍频的掺Nd晶体的激光器,在逐步取代可见光染料激光和可调蓝宝石激光器。在许多的工业研究中,该种激光器被广泛用做绿光光源。
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相位匹配角 |
q=90o, f=23.5o,
where q & f are polar angles referring to Z and X. |
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有效SHG系数 |
deff » 8.3xd36(KDP) |
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接收角(mrad-cm) |
20 mrad-cm |
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温度接受(oC) |
25oC-cm |
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光谱接受 |
5.6 Å-cm. |
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发散角 (degree) |
4.5mrad (0.26o) |
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光损失阈值 |
> 450MW/cm2, (@ 1.06mm, 10ns, 10Hz) |
当使用在二极管掺Nd激光器中,KTP将会是最基本的NLO晶体来制作此激光器系统。现有的双内腔Nd:YVO4和Nd:YAG激光器的出现大大提高了绿光在展示,建设,光盘和激光打印的需求上。超过200mW
TEM00的绿光输出已从LD泵浦的Nd:YVO4和Nd:YAG激光器获得;还有3W TEM00锁模绿光激光输出,也从内腔倍频5.3W的二极管泵浦Nd:YAG激光器获得。而且2.5mW绿光也从50 mW LD泵浦和双内腔Nd:YVO4的9mm腔长小型激光器中获取。
Type II SHG in XY Plane
KTP也非常实用于在1um至3.4um的激光波长中实行SHG和SFG。图片中显示的为KTP在XY平面(0.9um-1.08um) 和XZ平面 (1.1um-3.3um) 的SHG相位匹配角和有效SHG系数(d eff) 。虽然YZ平面-切的KTP可以在1um-3.45um达成相位匹配,但因d eff太低所以绝少应用上。
Type II SHG in XZ Plane
KTP也正用于腔内810nm二极管泵浦光和1064nmNd:YAG激光混频产生蓝光,和Nd:YAG激光器或Nd:YAP激光器的1300nm光进行腔内倍频。
光学参量放大、振荡(OPO and OPA)应用:
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OPO Pumped at 532 nm |
OPO Pumped at 1064 nm |
通常情况下,KTP可以在高重复频率和mW平均功率级别的条件下,提供fs级别的稳定、连续脉冲输出。使用KTP进行光学参量放大,可以将Nd:YAG激光器1064nm泵浦光转换成2120nm光,转换效率能达到66%左右。
KTP晶体还有一种新用途,就是用非临界相位匹配的KTP晶体去放大X切的KTP晶体产生的泵浦光。如图5所示,泵浦波长
Type II NCPM OPO
范围从700nm到1000nm,而输出波长则从1040nm到1450nm(信号波)与2150nm 到3200nm(空闲波)。从而产生了高质量的窄波段光束,其转换效率为45%左右。
除了其非线性特性外,KTP也因其绝缘特性使其被广泛运用于E-O方面,特别是作为可调E-O器件。
温控器作为加热KTP晶体:
增加KTP温度可提高其自身损伤阈值。所以在高功率或高能密度的掺Nd激光器倍频情况下,建议加热晶体在80度左右。 Kaston现能提供KTP的温控器,如要查看详细资料关于此温控器,请翻查至第XX版。
KTP晶体的品质保证规范:
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波前畸变 |
小于l/4 @ 633nm |
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尺寸公差 |
( W±0.1mm )x( H±0.1mm )x( L+0.2/-0.1mm ) |
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通光孔径 |
大于 90% 中央直径 |
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平面度 |
小于l/8 @ 633nm |
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表面光洁度 |
10/5 Scratch / Dig |
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通光面平行度 |
优于20秒 |
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侧面垂直度 |
5分 |
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角度偏差 |
Dq <±0.5o, Df <±0.5o |
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损伤域值:[GW/cm ]: |
>0.5 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)
>0.3 for 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated) |
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品质保证期 |
一年内正常使用 |