| 掺钕激光中的倍频、混频应用

 

KTP晶体是 Nd:YAG和其他掺 Nd激光倍频最常用的材料，尤其是在中低功率密度的激光器中。直至目前，利用 KTP晶体进行腔内与腔外倍频的掺 Nd增益激光器已成为可见光染料激光和可调谐钛蓝宝石激光器的常用泵浦源和放大器。在许多科研和工业应用中，该种激光器也被广泛用作绿光光源。通过腔外倍频，900mJ 种子注入的 Nd:YAG调Q 激光器可获得转换效率接近 80% 的 700mJ 绿光输出。采用腔内 KTP晶体倍频的 15WLD泵浦 Nd:YVO₄激光器，可获得 8W 绿光输出。KTP晶体也可用于腔内 810nm 二极管泵浦光和 1064nm Nd:YAG激光混频产生蓝光，以及 1300nm Nd:YAG激光器或 Nd:YAP激光器进行腔内倍频产生红光。

 

 

| 光学参量放大、振荡（OPA和OPO）应用

 

如图3、图4所示，由于 KTP晶体的二次谐波效应和光学参量放大性能，其在可调Nd离子激光器中的输出波长调节（从 600nm 可见光到 4500nm 中红外）中起到核心组件的作用。通常，KTP晶体的OPO可实现重复频率达到 108Hz，小平均功率水平的 fs级别的稳定、连续脉冲输出（信号光和闲置光）。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，转换效率高达 66%以上。

 

 

| 电光器件应用

 

除了其非线性特性外，KTP晶体还具有可与 LiNbO₃晶体媲美的优良电光效应和介电特性，被广泛运用于电光器件中。表1是KTP晶体与其他常用电光调制材料的对比：

 

 

从表1综合来看，KTP晶体以其损伤阈值高，光频宽（ > 15GHz），热性能和机械性能稳定，损耗低等特点，在电光调制器批量应用领域有望取代 LiNbO₃晶体。

 

| 光波导应用

 

在 KTP基底上进行离子交换处理，可得到低损耗的光波导器件。这项技术使得 KTP在集成光路方面获得了更多的应用；表4为 KTP与其他光波导材料的对比。近期，通过平衡相位匹配实现了 20% / W / cm的 II类 SHG转换效率。此外，分段式 KTP波导已应用于 760 - 960mm波段的可调谐 Ti:Sapphire 激光器的I类准相位匹配 SHG，以及 400 - 430nm 输出波长二极管激光器的直接倍频。

 

 

| KTP晶体规格指标

 

 

| 我们可提供镀制如下膜系

 

· 用于 1064nm 倍频的低反射率双波长增透膜（AR - 1064 / 532nm，R < 0.2% @1064nm，R < 0.5% @532nm）

· 高反膜 HR - 1064nm & HT - 532nm，R > 99.8% @1064nm，T > 90% @532nm

· 宽波段增透膜（BBAR - coating）或保护膜（P - coating），用于 KTP晶体的 OPO

· 高抗激光损伤阈值（ > 300MW /cm² @1064 / 532nm)

· 使用寿命长

· 可提供膜系定制服务