PPKTP晶体

周期性结构中波的传播是固体物理学中的一个核心概念。理论分析表明，在具有调制结构的介电晶体中，与微米量级的调制周期相应的倒矢量将参与经典波的传播与激发过程，产生重要的光学和声学效应。利用非线性极化率的周期跃变和准相位匹配可以实现非线性光学过程的增强。

周期性极化KTP(周期极化磷酸氧钛钾,简称PPKTP)是一种基于准相位匹配(QPM)的独特非线性材料。它可以为KTP透明度范围内的所有非线性应用量身定制，而不受常规KTP相互作用中双折射匹配的相位匹配限制。其有效非线性系数是常规KTP的3倍，在常规KTP晶体的非线性应用中，晶体必须具有单畴结构，而PPKTP晶体却具有人为导致的周期性畴结构。极化周期间隔的大小取决于具体应用，从几微米到几十微米不等。极化方向通常是沿着晶体中具有最大非线性系数的方向，这点也和常规KTP晶体不同，后者的轴向是由实现相位匹配的约束条件来确定的。PPKTP具有很高的永久性高损伤阈值，在室温下运行光折变效应不明显，非线性系数高等优点，广泛用于波长的高效转换。PPKTP是极具竞争力的新型短波长光源的核心器件，由于双折射相位匹配存在玻应廷走离效应，限制了非线性转换效率的提高，准相位匹配不存在这样的缺点，它可以在整个晶体长度上实现非临界匹配，因此其相互作用长度不受限制，并且可以获得在晶体的透过范围内整个光谱的谐波输出。目前用高压电场极化技术可以获得较厚的PPKTP晶体，加上KTP晶体光损伤阈值高、光折变效应低、适合室温下运行的特点，许多人将它用于参量振荡的研究。因此大孔径的PPKTP晶体在OPO中可以获得高功率、高重复率的宽带可调谐变频输出。

PPKTP的制造过程，首先是采用微平版印刷技术，在KTP单畴基片表面沉积一个设定结构的电极板，之后在精确控制的条件下对晶体施加电场，导致晶畴结构产生所需要的变化。极化后的晶体经测试合格后，切割成所需的尺寸，最后进行抛光和镀膜处理。由此可见，周期极化晶体的制造工艺先进，非常适合于工业化大规模生产。我们可提供PPKTP晶体标准器件，例如1064nm和946nm的倍频(SHG)器件，也可以为客户设计、订做其他特殊用途的器件。使用PPKTP晶体时，需要配备温度控制装置。

产品特点

• 线性系数最高

• 无脱落

• 可用于 OEM 批量生产的大批量产品以及用于研发的小批量产品

• 相位匹配范围广

• 0 型或 II 型相互作用用

典型规格

* 可根据要求提供定制孔径

PPKTP晶体与KTP单畴晶体二倍频效率对比

测试条件：晶体长度=10.0mm, 激光脉宽=10ns

主要的应用场景

• 激光器制造：PPKTP晶体可以作为倍频材料用于中小功率激光器的制造，特别是Nd:YAG激光器和其他掺钕晶体激光器。这些激光器使用PPKTP晶体进行倍频，产生重要的绿色光源，已经逐步取代了染料激光器和蓝宝石激光器。

• 蓝光产生：PPKTP晶体还可与二极管泵浦光、Nd:YAG激光混频产生蓝光，并可调节钕离子激光器输出波长。此外，它可放大泵浦光及用作可调电光器件等。

• 光学设备：PPKTP晶体在激光器的倍频、和频、差频、光参量振荡、光放大等行业得到广泛运用。另外，它还可以作为电光晶体，用于电光调制器、光波导器件、光开关等行业。

• 测量仪器：PPKTP晶体也被广泛运用在测量仪器、监测仪器、激光雷达、工业激光加工设备、医疗器械、军工设备、科研等领域中。

• OPO：光学参量振荡器（OPO）类似于光源激光器，还使用一种激光谐振器，但基于光学增益从参量放大中的非线性晶体，而不是从受激发射。

标准产品

我们提供批量生产和客户定制的PPKTP晶体，我们的PPKTP晶体可用于从可见光到中红外的SHG倍频、DFG差频、SFG合频、OPO光学参量震荡，工作波长为350-4000nm，标准光学孔径为1mm X 2mm。