Титанилфосфат калия
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена И Т. Д | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| К[TiO]PO 4 | |
| Молярная масса | 197.934 g·mol −1 |
| Появление | бесцветное твердое вещество |
| Плотность | 3,026 г/см 3 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Титанилфосфат калия ( КТФ ) представляет собой неорганическое соединение с формулой К + [ТиО] 2+ ПО 3- 4 . Это белое твердое вещество. KTP является важным нелинейным оптическим материалом, который обычно используется для удвоения частоты твердотельных лазеров с диодной накачкой, таких как Nd:YAG и других неодимом легированных лазеров, . [1]
Синтез и структура
[ редактировать ]Соединение получают реакцией диоксида титана со смесью KH 2 PO 4 и K 2 HPO 4 вблизи 1300 К. Соли калия служат и реагентом, и флюсом. [2]
Материал охарактеризован методом рентгеновской кристаллографии . КТР имеет орторомбическую кристаллическую структуру . Он имеет октаэдрические Ti (IV) и тетраэдрические фосфатные центры. Калий имеет высокое координационное число. Все тяжелые атомы (Ti, P, K) связаны исключительно оксидами, которые соединяют эти атомы между собой. [2]
Эксплуатационные аспекты
[ редактировать ]Кристаллы KTP 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 . Твердость по шкале Мооса около 5. [3]
КТП также используется в качестве параметрического генератора оптического излучения для генерации ближнего ИК-излучения до 4 мкм. Он особенно подходит для работы при высокой мощности в качестве параметрического генератора оптических сигналов из-за высокого порога повреждения и большой апертуры кристалла. Высокая степень двулучепреломления между сигналом накачки и холостыми лучами, присутствующая в этом материале, ограничивает его использование в качестве оптического параметрического генератора для приложений с очень низким энергопотреблением.
Материал имеет относительно высокий порог оптического повреждения (~15 Дж/см). 2 ), отличная оптическая нелинейность и превосходная термическая стабильность в теории. На практике кристаллы КТР должны иметь стабильную температуру для работы, если они накачиваются длиной волны 1064 нм ( инфракрасная , для вывода 532 нм зеленого цвета). Однако он подвержен фотохромному повреждению (так называемому отслеживанию серого цвета) во время мощной генерации второй гармоники с длиной волны 1064 нм, что ограничивает его использование системами малой и средней мощности.
Другие подобные материалы включают арсенат титанила калия (KTiOAsO 4 ).
Некоторые приложения
[ редактировать ]Он используется для получения «зеленого света» для выполнения 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 оптических волноводов и в направленных ответвителях .
Периодически полюсный титанилфосфат калия (ППКТП)
[ редактировать ]![[икона]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small} | Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( июнь 2008 г. ) |
Периодически поляризованный титанилфосфат калия ( PPKTP ) состоит из KTP с областями переключаемых доменов внутри кристалла для различных нелинейных оптических приложений и преобразования частоты. Его длина волны может быть адаптирована для эффективной генерации второй гармоники , генерации суммарной частоты и генерации разностной частоты. Взаимодействия в ППКТП основаны на квазисинхронизме , достигаемом периодическим полюсированием кристалла, в результате чего структура из регулярно расположенных сегнетоэлектрических доменов в материале создается с чередующейся ориентацией.
ППКТР обычно используется для преобразования частоты типов 1 и 2 для длин волн накачки 730–3500 нм.
Другими материалами, используемыми для периодической поляризации, являются с широкой запрещенной зоной, неорганические кристаллы такие как ниобат лития (в результате чего образуется ниобат лития с периодической поляризацией, PPLN), танталат лития и некоторые органические материалы.
См. также
[ редактировать ]Другие материалы, используемые для удвоения частоты лазера:
- Триборат лития высокой выходной мощности. (LBO), используемый для зеленых или синих лазеров DPSS
- Бета-борат бария (BBO), используемый для синих лазеров DPSS высокой выходной мощности.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бирляйн, Джон Д.; Вангерзеле, Герман (1989). «Титанилфосфат калия: свойства и новые применения». Журнал Оптического общества Америки Б. 6 (4): 622–33. Бибкод : 1989JOSAB...6..622B . дои : 10.1364/JOSAB.6.000622 .
- ^ Перейти обратно: а б с Норберг, Северная Каролина; Исидзава, Н. (2005). «Расщепление K-сайтов в KTiOPO 4 при комнатной температуре». Acta Crystallographica Раздел C. 61 (10): 99–102. Бибкод : 2005AcCrC..61I..99N . дои : 10.1107/S0108270105027010 . ПМИД 16210753 .
- ^ Шил, Ханс Дж.; Фукуда, Цуго (2004). Технология выращивания кристаллов . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-49524-6 .
- ^ Нурмикко, Арто В.; Госнелл, Тимоти Р. (2003). Компактные сине-зеленые лазеры . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-52103-1 .