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KTA

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KTiOAsO4(砷酸氧鈦鉀)晶體是一種優良的非線性材料,是KTP晶體中的一種,與KTP相比,KTA具有更大的非線性光學系數,更寬的角度和溫度匹配帶寬;能用Nd:YAG(1064nm)的激光抽運,可以實現非臨界相位匹配;具有比KTP晶體低的電導系數和離子電導率,熱導系數高,在高功率激光抽運時不會產生熱透鏡效應,適合高重頻高能量中紅外輸出;在3000nm~5000nm光譜范圍內KTA的吸收損耗遠遠低于KTP晶體(解決了KTP晶體在3.4μm附近的吸收峰問題),具有比較高的抵抗光損傷的能力,廣泛用于中紅外的光參變振蕩器(OPO)。

特點

  • 抗損傷閾值高;
  • 寬角度和溫度帶寬;
  • 介電常數和離子電導率低;
  • 0-4.0μm波段有更少的吸收性能穩定;
  • 非線性光學和電光系數大,轉換效率高;
  • 可鍍制從可見光到3300nm波段的增透膜;
  • 可提供大尺寸晶體, 最大尺寸可達到 10×10×30mm3或5×5×35mm3

物化性質

屬性數值
化學式KTiOAsO4
晶體結構斜方晶系, 點群mm2
晶格參數a=13.125?, b=6.5716?, c=10.786?
熔點1130 ?C
莫氏(Mohs) 硬度接近 5
密度3.454g/cm3
導熱系數K1:1.8W/m/K; ?K2: 1.9W/m/K; ?K3: 2.1W/m/K

非線性光學性質

NLO (pm/V)極化率d31= 2.76
d32?= 4.74
d33?= 18.5
d15?= 2.3
d24?= 3.2
電光常數 (pm/V)?(低頻)r33=37.5;
r23=15.4;
r13=11.5
SHG 相位匹配范圍1083-3789nm

線性光學性質

透射范圍350-5300nm
吸收系數@ 1064 nm<0.05%/cm
@ 1533 nm<0.05%/cm
@ 3475 nm<5%/cm
Sellmeier 方程折射率ABCD
Ni2=Ai+Biλ2/(λ2-Ci2)-Diλ2 (λ in μm)nx1.907131.235220.196920.01025
ny2.159121.000990.218440.01096
nz2.147681.295590.227190.01436

光譜

KTA-OPO在相位匹配條件下的相位匹配曲線

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