Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Титанилфосфат калия
EntryWithCollCode173233.png
Имена
Другие имена
КТП
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
  • InChI = 1S / K.H3O4P.O.Ti / c; 1-5 (2,3) 4 ;; / h; (H3,1,2,3,4) ;; / q + 1 ;;; + 2 / п-3
    Ключ: SALUEWWYAZZYMC-UHFFFAOYSA-K
  • [O-] P (= O) ([O -]) [O -]. O = [Ti + 2]. [K +]
Характеристики
K O 5 P Ti
Молярная масса197,934  г · моль -1
Внешностьбесцветное твердое вещество
Плотность3,026 г / см 3
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Титанилфосфат калия ( KTP ) представляет собой неорганическое соединение с формулой KTiOPO 4 . Это белое твердое вещество. KTP - важный нелинейно-оптический материал, который обычно используется для твердотельных лазеров с диодной накачкой с удвоением частоты, таких как Nd: YAG и других лазеров на легированных неодимом . [1]

Синтез и структура [ править ]

Соединение получают реакцией диоксида титана со смесью KH 2 PO 4 и K 2 HPO 4 около 1300 К. Соли калия служат как реагентами, так и флюсом. [2]

Материал охарактеризован методом рентгеновской кристаллографии . КТР имеет ромбическую кристаллическую структуру . Он имеет октаэдрические Ti (IV) и тетраэдрические фосфатные участки. Калий имеет высокое координационное число. Все тяжелые атомы (Ti, P, K) связаны исключительно оксидами, которые связывают эти атомы между собой. [2]

Операционные аспекты [ править ]

Кристаллы КТР очень прозрачны для длин волн от 350 до 2700 нм с пониженным пропусканием до 4500 нм, где кристалл фактически непрозрачен. Его коэффициент генерации второй гармоники (ГВГ) примерно в три раза выше, чем у KDP . Его твердость по шкале Мооса около 5. [3]

KTP также используется как оптический параметрический генератор для генерации в ближнем ИК-диапазоне до 4 мкм. Он особенно подходит для работы с высокой мощностью в качестве параметрического генератора оптических сигналов из-за высокого порога повреждения и большой апертуры кристалла. Высокая степень двойного лучепреломления между сигналом накачки и холостыми лучами, присутствующая в этом материале, ограничивает его использование в качестве параметрического генератора оптики для приложений с очень малой мощностью.

Материал имеет относительно высокий порог оптического повреждения (~ 15 Дж / см²), отличную оптическую нелинейность и превосходную теоретическую термическую стабильность. На практике кристаллы KTP должны иметь стабильную температуру для работы, если они накачиваются с длиной волны 1064 нм ( инфракрасный , для вывода зеленого цвета 532 нм). Однако он склонен к фотохромному повреждению (так называемое слежение за серым) во время генерации второй гармоники с длиной волны 1064 нм, что ограничивает его использование в системах с низким и средним энергопотреблением.

Другие такие материалы включают арсенат титанила калия (KTiOAsO 4 ).

Структура КТП по оси b. Цветовой код: красный = O, фиолетовый = P, ярко-синий = K, темно-синий = Ti). [2]

Некоторые приложения [ править ]

Он используется для получения «зеленого света» при проведении некоторых лазерных операций на простате . Кристаллы KTP в сочетании с кристаллами Nd: YAG или Nd: YVO 4 обычно встречаются в зеленых лазерных указках . [4]

KTP также используется в качестве электрооптического модулятора , материала оптического волновода и в направленных ответвителях .

Периодически поляризованный титанилфосфат калия (PPKTP) [ править ]

Периодически поляризованный титанилфосфат калия ( PPKTP ) состоит из KTP с переключаемыми областями доменов внутри кристалла для различных применений нелинейной оптики и преобразования частоты. Он может быть длиной волны адаптированы для эффективной генерации второй гармоники , генерации суммарной частоты и генерации разностной частоты. Взаимодействия в PPKTP основаны на квазисинхронизме , достигаемом периодическим полированием кристалла, в результате чего в материале создается структура из регулярно расположенных сегнетоэлектрических доменов с чередующейся ориентацией.

PPKTP обычно используется для преобразования частоты Типа 1 и 2 для длин волн накачки 730–3500 нм.

Другими материалами, используемыми для периодической полировки, являются неорганические кристаллы с широкой запрещенной зоной, такие как ниобат лития (в результате чего получают ниобат лития с периодической поляризацией , PPLN), танталат лития и некоторые органические материалы.

См. Также [ править ]

Другие материалы, используемые для удвоения частоты лазера:

  • Триборат лития (LBO), используемый для зеленых или синих DPSS-лазеров с высокой выходной мощностью
  • Бета-борат бария (BBO), используемый для лазеров DPSS с высокой выходной мощностью

Ссылки [ править ]

  1. ^ Bierlein, Джон Д .; Ванхерзеле, Герман (1989). «Титанилфосфат калия: свойства и новые применения». Журнал Оптического общества Америки B . 6 (4): 622–33. Bibcode : 1989JOSAB ... 6..622B . DOI : 10.1364 / JOSAB.6.000622 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  2. ^ а б в Норберг, СТ; Исидзава, Н. (2005). «Расщепление K-сайтов в KTiOPO 4 при комнатной температуре». Acta Crystallographica Раздел C . 61 (10): 99–102. DOI : 10.1107 / S0108270105027010 . PMID 16210753 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  3. ^ Шил, Ганс Дж .; Фукуда, Цугуо (2004). Технология выращивания кристаллов . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-49524-6.
  4. ^ Нурмикко, Арто В .; Госнелл, Тимоти Р. (2003). Компактные сине-зеленые лазеры . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-52103-1.

Внешние ссылки [ править ]

  • AdvR - Периодически поляризованные волноводы из титанилфосфата калия и KTP
  • Титанилфосфат калия