Kaliumtitanylphosphat

Material
KTP

 

Kaliumtitanylphosphat (KTP, oder KTiOPO4) ist ein exzellenter nichtlinearer Kristall, das für seine hohen NLO-Koeffizienten bekannt ist. Er besitzt hohe optische Qualität, einen großen transparenten Bereich, relativ hohe SHG-Koeffizienten (3-mal größer als KDP), eine hohe Zerstörschwelle, einen großen Akzeptanzwinkel, einen kleinen Walk-off and es ist Typ I und II nicht-kritische Phasenanpassung (NCPM) in einem großen Wellenlängenbereich möglich. Es wird zur Frequenzverdopplung von Nd:YAG und anderen Nd-dotierten Lasern verwendet, besonders bei Lasern kleiner oder mittlerer Leistung.

 

Die bekanntesten Anwendungen sind die Erzeugung zweiter Harmonischer (SHG=Second Harmonic Generation) und optisch parametrische Oszillatoren (OPO=Optical Parametric Oscillators). Die nichtkritische Temperaturphasenanpassung ist für viele Nd-dotierte aktive Elemente möglich!

Eigenschaften
Optische Eigenschaften
Transmissionsbereich in nm
350 ‐ 4500
Brechungsindex @ 532 nm
nx = 1,779

ny = 1,789

nz = 1,889

Brechungsindex @ 1064 nm
nx = 1,738

ny = 1,746

nz = 1,830

durchschnittlicher Brechungsindex
1,8
NLO Koeffizienten in pm/V, @532 nm bis 1064 nm
d31 = 6,5

d32 = 5,0

d33 = 13,7

d34 = 6,1

Absorptionsverlust in %/cm @532 nm und @1064 nm
<0,001
Für die zweite Harmonische eines Nd:YAG lasers @ 1064 nm gilt:
Temperaturakzeptanz in °C·cm
24
spektrale Akzeptanz in nm·cm
0,56
Winkelakzeptanz in mrad·cm
φ = 14,2

θ = 55,3

Walk-off-Winkel
0,55°
Physikalische Eigenschaften
chemische Formel
KTiOPO4
Dichte in g/cm3
3,01
Schmelzpunkt in °C
1172
Gitterkonstanten in Å
a= 12,814

b = 6,404

c = 10,616

Kristallstruktur
orthorhombisch
Curie-Temperatur in °C
936
Wärmeleitung in W/(m·K)
13
Thermische Ausdehnung in 1/°C
8,7 ·10-6

10,5 ·10-6

-0,2 ·10-6

elektrische Leitfähigkeit in S/cm (c-Achse, 22oC, 1kHz)
3,5 ·10-8
Mohs-Härte
∼5
Dielektrizitätszahl
εeff = 13
spezifische Wärmekapazität in cal/(g·°C)
0,1643
Spektrale Eigenschaften
Probendicke: 10 mm