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RTP晶体

RTP晶体

时间:2025-08-02 类别:非线性光学器件 关注:10

激光损伤阈值1GW/cm²,>99%透光率,适用于军用测距、激光医疗、工业加工的激光系统

RTP晶体(RbTiOPO₄)凭借超高激光损伤阈值(1GW/cm²)、近乎零压电振铃及宽温域稳定性(-50℃~70℃),成为电光调制领域革命性材料。其独创双晶垂直配对结构,通过温度漂移自补偿机制,使半波电压降低50%至3.6kV(9×9×10mm),同时实现纳秒级高速响应(<1ns)与MHz级高频调制。在1064nm波段>99%透光率、30dB消光比及宽口径(15×15mm)加持下,成为军用测距、激光医疗(如Er:YAG)、工业加工等高功率高频激光系统的核心电光Q开关优选,彻底终结传统材料(如BBO)的压电振荡瓶颈。

我们一站式供应各种类型的RTP电光元件,RTP晶体,iRTP普克尔盒,iRTP晶体,可提供选型、技术指导、安装培训、个性定制等全生命周期、全流程服务,欢迎联系我们的产品经理!

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RTP晶体(磷酸钛氧铷,RbTiOPO4)是KTP晶体的同构晶体,具有机械与化学性能稳定、非线性光学系数大、电光系数高、激光损伤阈值高、介电常数高、电阻率高、透光波段范围宽、压电振铃效应低、插入损耗小、不易潮解、适用于高频操作等优点。主要应用在非线性和电光领域,中小功率激光器是其重要应用市场,例如用来制造高重复频率调Q激光器、锁模脉冲激光器、Er:YAG激光器等;电光调制是RTP晶体的重要功能,利用此功能可用来制造电光Q开关、幅度和相位调制器、脉冲选择器、腔倒空器等产品,近年来,RTP晶体已经成为电光Q开关的热门材料,广泛应用在工业激光加工、激光医疗、激光测距、科学勘探、国防军工等领域。

RTP是双轴晶体,在制造电光器件时,为避免环境温度变化对晶体折射率造成影响,通常采用体积大小与性能参数一致的两块晶体光轴彼此垂直配对使用。这样的双晶结构器件可以在-50℃-+70℃环境中稳定工作 (但需保持两块晶体的温场一致)。同时,双晶串联使器件的调制电压进一步减半,使其更加适用于军用激光测照器和医疗激光器。RTP电光元件采用热补偿双晶结构组装,其中两块匹配的晶体置于传播轴(X 或 Y)上,其中一块旋转 90 度(下图)。

RTP电光元件 RTP电光元件

主要优势

  • 低半波调制电压需求,使电光元件设计更加紧凑

  • 高介电常数和电阻率,上升/下降时间和脉宽<1ns,可实现快速操作

  • 接收角度宽,工作温度范围广(-50℃~70℃)

  • 内部质量均匀,消光比高,插入损耗小,激光损伤阈值高达1GW/cm²@1064nm, 10ns脉冲

  • 极低的压电振铃效应,调制频率可达1MHz,配套各种高压驱动,支持高频运转。

  • 无潮解,易于处理,无需覆盖在500~3000nm光谱范围内,很适用于做激光的电光调制

  • 波长为1064nm时吸收损耗极低

  • 极高的均匀性:电光元件标准通光面可达15x15mm²

常见应用

电光Q开关、脉冲选择器、相位调制器、振幅调制器、腔倒空器、电光快门、衰减器 & 滤波器。

RTP晶体产品系列

我们的RTP晶体采用独特的熔盐提拉法生长技术和镀膜技术,是500nm~3000nm光谱范围内电光应用的优质材料,配套各种高压驱动,支持高频运转,出色性能使其成为军事、医疗和工业应用中各种激光系统的可靠元件。我们提供单个RTP元件(用于相位调制器)、热补偿匹配的一对RTP元件、即插即用电光组件(带/不带外壳),并储备了充足的优质原晶,可依使用要求订制各种RTP晶体电光调制器件。

RTP晶体电光开光采用温度补偿式设计结构,每个电光开关由两块RTP晶体构成。 由于RTP具有高电阻率(约1012Ω·cm)和高抗光损伤阈值等独特性能,RTP晶体电光开关因此也具备以下优异性能:

  • 高抗光损伤阈值

  • 无压电振荡效应

  • 低插入损耗

  • 自动温度补偿

  • 不潮解

RTP电光Q开关典型规格

透过范围500-3000nm
透过率@1064nm>99%
半波电压3.6kV(9x9x10mm    Q开关)
消光比高达30dB
有效口径1.5mm x 1.5mm~15mm x 15mm
晶体长度高达50mm
接收角<4°
标准增透膜R<0.2%
损伤阈值高达1GW/cm²@1064    nm, 10 ns 脉冲或10J/cm²

RTP晶体型号定义规则

  • 型号:Ty ‐ D ‐ O ‐ Cr ‐ L ‐ E ‐ W

  • Ty ‐  晶体类别: R (RTP)

  • D ‐ 电光器件: Q  (电光Q),M (双晶结构),或S (单晶结构)

  • O ‐ 晶体切割方向:  X / Y / Z

  • Cr ‐  晶体截面 [mm]

  • L ‐  晶体长度 [mm]

  • E ‐  消光比20/23/25/30 [dB]

  • W ‐ 工作激光波长 [nm]

晶体型号晶体尺寸[mm]半波电压(kV)晶体型号晶体尺寸半波电压(kV)
R-Q-Y-020-5-20-10642 x 2 x 51.3R-Q-Y-020-10-20-10642 x 2 x 10.66
R-Q-Y-030-5-20-10643 x 3 x 52.0R-Q-Y-030-10-20-10643 x 3 x 10.99
R-Q-Y-040-5-20-10644 x 4 x 52.6R-Q-Y-040-10-20-10644 x 4 x 101.3
R-Q-Y-050-5-20-10645 x 5 x 53.3R-Q-Y-050-10-20-10645 x 5 x 101.7
R-Q-Y-060-5-20-10646 x 6 x 54.0R-Q-Y-060-10-20-10646 x 6 x 102.0
R-Q-X-020-5-20-10642 x 2 x 51.6R-Q-X-020-10-20-10642 x 2 x 10.79
R-Q-X-030-5-20-10643 x 3 x 51.6R-Q-X-030-10-20-10643 x 3 x 101.2
R-Q-X-040-5-20-10644 x 4 x 51.6R-Q-X-040-10-20-10644 x 4 x 101.6
R-Q-X-050-5-20-10645 x 5 x 51.6R-Q-X-050-10-20-10645 x 5 x 102.0
R-Q-X-060-5-20-10646 x 6 x 51.6R-Q-X-060-10-20-10646 x 6 x 102.4
R-Q-X-070-5-20-10647 x 7 x 51.6R-Q-X-070-10-20-10647 x 7 x 102.8
R-Q-X-080-5-20-10648 x 8 x 51.6R-Q-X-080-10-20-10648 x 8 x 103.2
R-Q-X-090-5-20-10649 x 9 x 51.6R-Q-X-090-10-20-10649 x 9 x 103.6

备注

  • 半波电压 (HWV) 为标称 ± 15%,标准消光比为 20dB、23dB、25dB、27dB 和 30dB。

  • 未安装的配对晶体作为标准组件提供。只需在编号中用M替代Q即可。

  • 标准产品还有其他尺寸和波长可供选择。请联系我们。

RTP晶体与BBO晶体电光开关的性能对比

下图所表示的是: 在高重复频率(30kHz)时,  RTP晶体和BBO晶体电光调Q开关的不同动作。实验所采用的BBO晶体开关 由一块2.5x2.5x25mm³晶体构成, RTP晶体开关由两块6x6x7mm³晶体构成。从图中可以看到, 在30 kHz 下, BBO晶体开关已经出现 明显的压电振荡现象, 而RTP晶体开关无振荡现象。

RTP晶体与BBO晶体电光开关的性能对比

RTP与KTP晶体性能对比

性    能KTPRTP
透光波段 (nm)350-4500350-4500
II 类相位匹配,1064nm二倍频:
相位匹配区间 (nm)980-10801050-1140
非线性光学系数 (即倍频系数) (pm/V)
d3316.917.1
d324.44.1
d312.53.3
deff3.342.45
相位匹配角22º~25º58º
离散角度0.26º0.4º
接收角度20º20º
温度接收 (℃·cm)2540
其它性能:
非临界1064nm OPO波长1570/33001600/3200      
电光系数 (pm/V)  
r139.512.5
r2315.717.1
r3336.339.6
介电常数 (εeff)1313
抗光损伤比值 (对KTP晶体)11.8
Z轴电导率    (Ω-1·cm-1)10-6~10-710-11~10-12
压电系数 (C/cm2·K)7    x 10-94    x 10-9
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