(ktp晶体)大尺寸KTP晶体应用及发展

导读：

激光晶体的主要应用领域是固体激光器，作为产生受激辐射跃迁的工作物质，激光晶体中的掺杂离子能级结构决定了激光器的波长，基质的晶格结构及其宏观物理、化学性能决定了激光器的输出性能。可以说，激光晶体在很大程度上影响着固体激光器的发展。

激光晶体是重要的光电信息功能材料之一，是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础，其发展程度与激光技术的发展密切相关。激光晶体技术的发展和应用是衡量一个国家高科技发展水平的重要标志之一。随着光电子技术的发展和应用的日益广泛，对激光晶体材料也提出更高、更新的要求。晶体材料可以用来进行激光频率转换，扩展激光的波长；用来调制激光的强度、相位；实现激光信号的全息存储、消除波前畴变的自泵浦相位共轭等等。所以，非线性光学晶体是高新技术和现代军事技术中不可缺少的关键材料，各发达国家都将其放在优先发展的位置，并作为一项重要战略措施列入各自的高技术发展计划中，给予高度重视和支持

KPT 晶体

激光晶体可将外界提供的能量通过光学谐振腔转化为在空间和时间上相干的具有高度平行性和单色性激光的晶体材料。是晶体激光器的工作物质。激光晶体由发光中心和基质晶体两部分组成。大部分激光晶体的发光中心由激活离子构成，激活离子部分取代基质晶体中的阳离子形成掺杂型激光晶体。激活离子成为基质晶体组分的一部分时，则构成自激活激光晶体。

在近二十年来，我国的光电子产业以30%—60%的年平均速度发展，而晶体材料的研究和开发是光电子技术发展的先导和基础，因此具有广阔的发展前景。作为重要的光电子材料，晶体从科学研究到工业生产，从军用到民用，应用范围很广。近年来，由于新的晶体的不断出现以及全固态激光、非线性倍频、差频、参量振荡等技术的发展，利用激光晶体得到的激光波长已涉及紫外、可见光到红外谱区，并被成功地应用于军事技术、宇宙探索、医学、化学等众多领域。

　　近日，泉州市科技局委托晋江科技局，对福建中策光电有限公司“大尺寸KTP晶体”项目进行现场验收。本次评估专家组有晋江市科技局项目负责人，闽南理工学院简民教授、泉州理工学院康赐荣教授、泉州信息学院洪清泉教授等，经各专家的现场评估确认，该项目成功通过验收。

　　KTP，即磷酸钛氧钾（KTiOPO4）晶体是一种优良的非线性（NLO）晶体，适用于制作Nd红绿激光器二倍频(Frequency doubling，SHG)器件。该晶体对波长1064nm倍频效率可达80%左右，在900℃下不分解，晶体表面易抛光加工。

　　大尺寸KTP晶体是中策自主研发的一款高规格KTP晶体，实现了在短周期内生长，重量达250g以上。目前出产的KTP晶体已初步实现了量产，工艺属国内先进水平，且产品性能均达到国家标准。

　　KTP晶体是国际上公认的综合性能非常优越的非线性、电光和声光性能的光学晶体，具有高非线性系数、宽透过范围、大接收角及热稳定等特点。KTP晶体成了各种非线性光学和波导应用的理想材料，是目前绿色光源的最佳材料之一，是激光行业广泛应用的重要元件。

　　KTP 应用范围

　　磷酸氧钛钾（KTiOPO4，简称KTP）晶体是目前非线性晶体中综合性能最好的晶体之一，其较大的非线性系数(约为KDP的15倍)、高热导率（为BNN晶体的2倍）、较高的抗光损光损伤阈值、稳定化学特性，不潮解，在900以下不分解、机械性能良好，晶体表面易于抛光，失配度小，适用于制作倍频器，其对1064nm的倍频效率可达约80%。该晶体可用于制作倍频、混频、电光调制、光学参量振荡和光学波导等元器件，极高的倍频转化效率和相对较低廉的价格使其在该类晶体的应用领域中一直畅销不衰，尤其是对于近红外激光倍频，KTP是最好的晶体材料。

　　1.用于1064nm的Nd：YAG和LD光源的腔内外倍频，可获得很高输出率的绿光激光光源。

　　2.掺钕晶体激光器二倍频（SHG）获得绿光/红光输出

　　3.掺钕晶体等固体激光器混频（SFM）获得蓝光输出

　　4.用于OPG、OPA和OPO等参量振荡，可获得0.6um~4.5um可调谐光。

　　5.用于制作光波导器件，作光波导倍频器，电光调制器等。

　　近年来全世界的非线性光学晶体的销售额每年超过4亿美元，传统的非线性晶体的需求量仍在逐年增大，今后几年市场增长率在15%-30%左右。晶体元件在调制开关与远程通讯、信息处理和娱乐等三个领域表现出了加速发展的趋势。

　　医用固体激光器领域是非线性光学晶体的另一个重要市场，主要应用的是KTP，CLBO也将会得到大量应用。由于医疗行业激光器的快速发展，带动KTP等非线性光学晶体的需求量也迅速增长。

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