非線性晶體-鈮酸鋰晶體、ZGP晶體、KDP，DKDP晶體 選型事項

時間：2020-01-21作者：深圳維爾克斯光電有限公司瀏覽：699

深圳維爾克斯光電代理的立陶宛Optogama非線性光學晶體，是對于激光強電場顯示二次以上非線性光學效應的晶體。非線性光學晶體是一種功能材料，其中的倍頻（或稱“變頻”）晶體可用來對激光波長進行變頻，從而擴展激光器的可調(diào)諧范圍，在激光技術領域具有重要應用**。立陶宛Optogama公司為基礎研究、應用研究和工業(yè)應用提供不同的非線性晶體。晶體生產(chǎn)技術有：通量法，CZ，Stepanov，Kyropoulos，溫度梯度法。本文介紹的晶體有以下3種：KDP，DKDP晶體、鈮酸鋰晶體、ZGP晶體。


二磷化鍺鋅(ZnGeP2，ZGP)晶體因其*特的性能被認為是中紅外非線性晶體的“標準”。它們具有較好的非線性(d36=75 pm/V@9.6μm)和熱導率(36W/mk@|c，35W/mk@⊥c)，包括相對較高的激光損傷閾值。ZGP晶體具有較寬的傳輸范圍(2μm-12μm)，可成功應用于大功率中紅外諧波發(fā)生器、差頻發(fā)生器和光學參量振蕩器。


磷酸二氫鉀(KH2PO4, KDP)和磷酸二氘鉀(KD2PO4, DKDP)晶體是較古老的非線性材料之一。DKDP和KDP被稱為類似物，盡管它們的性質(zhì)因DKDP氘化而不同，但是它們都具有良好的紫外透過性和高的損傷閾值。因為非線性度相對較低，所以這些晶體可以大批量生產(chǎn)。他們發(fā)現(xiàn)它們被應用于摻Nd激光器的非線性倍頻器、三倍頻器和諧振器，以及Ti：藍寶石、綠寶石和摻釹激光器的Q開關器件。主要缺點是這些晶體具有很強的吸濕性，因此必須確保密封外殼和干燥操作條件。


鈮酸鋰(LiNbO3, LN)是光子學和光電子領域的一種多用途材料.其透光范圍從4 2 0nm到5.2μm，具有優(yōu)良的非線性光學、電光和壓電性能。較常見的應用包括紅外距離光調(diào)制和Q開關，非線性頻率轉(zhuǎn)換>1μm波長。它們的電學和光學性能可以通過摻雜鎂或鋯來調(diào)節(jié)。


KDP，DKDP晶體主要特點：
-優(yōu)良的紫外線輻射傳輸
-高激光損傷閾值
-可根據(jù)要求提供定制晶體


KDP，DKDP晶體主要應用：
-Nd摻雜激光器的倍頻器、三倍頻器和四倍頻器
-Ti：藍寶石，綠寶石，Nd摻雜激光器的調(diào)Q開關


KDP，DKDP晶體技術特性：
化學公式 KH2PO4 (KDP) KD2PO4 (DKDP)
晶體結(jié)構 四邊形，42m 四邊形，42m
晶格參數(shù) 負單軸(NO>Ne) 負單軸(NO>Ne)
密度 2.332克/cm3 2.355克/cm3
Mohs硬度 2.5 2.5
透光范圍 180 nm-1.5μm 200 nm-2μm
折射率@1，06μm no=1.4938，ne = 1.4599 no=1.4931，ne = 1.4582
KDP Sellmeier方程@T=293 K(λinμm) no2=2.259276+13.00522λ2/(λ)2-400)+0.01008956/(λ)2 - (77,26408)-1); ne2=2.132668+3.2279924λ2/(λ)2-400)+0.008637494/(λ)2 - (81.42631)2)
Sellmeier方程@T=293K(λinμm) no2=2.240921+2.246956λ2/(λ)2 - (11.26591)2)+0.009676/(λ)2 - (0.124981)2); ne2=2.126019+0.784404λ2/(λ)2- (11.10871)2)+0.008578/(λ)2 - (0.109505)2)


KDP，DKDP晶體產(chǎn)品規(guī)格：
定位精度 <30 arcmin
透明孔徑 >90%
面尺寸公差 +0/-0.1毫米
長度公差 ±0.1毫米
平行度誤差 <20 arcsec
垂直度誤差 <5 arcmin
保護槽 <0.1 mm at 45°
表面質(zhì)量 20-10 S-D
波前平坦度 <λ/4@6328 nm
涂層 雙面抗反射涂層
激光損傷閾值 >10 J/cm2@1064 nm，KDP晶體10 ns


KDP，DKDP晶體產(chǎn)品型號：
SKU 材料 面尺寸 長度 塞塔 PHI 涂敷 應用 價格（RMB）
9421 KDP 12x12毫米 5毫米 76.5° 45° AR/Ar@532/266 nm SHG@532NM，I型 3400
9422 KDP 15x15毫米 7毫米 76.5° 45° AR/Ar@532/266 nm SHG@532NM，I型 3900
9423 DKDP 15x15毫米 13毫米 36.5° 45° AR/Ar@532+1064 nm SHG@1064NM，I型 3950
9424 DKDP 15x15毫米 13毫米 53° 0° AR/Ar@532+1064 nm SHG@1064NM，第二類 3950
9425 DKDP 12x12毫米 20毫米 59.3° 0° AR/Ar@532+1064/355 nm THG@1064，第二類 3850
9426 DKDP 12x12毫米 20毫米 53° 0° AR/Ar@1064/532+1064nm SHG@1064NM，第二類 3850
9427 DKDP 15x15毫米 20毫米 53° 0° AR/Ar@1064/532+1064 nm SHG@1064NM，第二類 4850
9428 DKDP 15x15毫米 20毫米 59.3° 0° AR/Ar@532+1064/355 nm THG@1064NM，第二類 4850


鈮酸鋰晶體主要特點：
-透光率范圍從420 nm到5200 nm
-高非線性電光和聲光系數(shù)
-非吸濕性，機械和化學穩(wěn)定性。


鈮酸鋰晶體主要應用：
-電光調(diào)制與Q開關
-1064 nm泵浦光參量振蕩器
-周期較化鈮酸鋰準相位匹配器件）


鈮酸鋰晶體技術特性：
化學公式 LiNbO3
晶體結(jié)構 三角形，3m
光學對稱性 負單軸(N)o>ne)
密度 4.64克/厘米3
Mohs硬度 5
透明度范圍 4 2 nm-5.2μm
Sellmeier方程(λinμm) no2=4.9048+0.11768/(λ)2-0.04750)-0.027169λ2;  ne2=4，5820+0，099169/(λ)2-0.04443)-0.021950λ2
折射率@1064 nm no=2.220，ne = 2.146


ZGP晶體的主要特點：
-有效傳輸范圍從2μm到12μm
-高非線性(D)36=下午75：00/V@96μm)
-相對較高的損傷閾值(>60 mW/cm2)


ZGP晶體的主要應用：
-用OPO和DFG技術產(chǎn)生中波、長波紅外連續(xù)可調(diào)諧輻射
-CO2和CO激光基波波長的諧波產(chǎn)生
-太赫茲距離頻率的產(chǎn)生


ZGP晶體的技術特性：
化學公式 ZnGeP2
晶體結(jié)構 四邊形，42m
晶格參數(shù) A=5.465 a，c=10.708
光學對稱性 正單軸(N)e>no)
密度 4.162克/厘米3
Mohs硬度 5.5
透明度范圍@“0”透過率水平 0.74-12μm
Sellmeier方程@0.54-12.9μm(λinμm) no2=11.6413+0.69363/(λ)2 – 0.21967) + 1586.06/(λ)2 – 832.75);          ne2=12.1438+0.75255/(λ)2 – 0.21913) + 2061.68/
(λ)2 – 951.07)
折射率@10.5μm no=3 0738，ne = 3,1137
導熱系數(shù)@T=293 K 36(\x{e76f}c)-1K-1，35(⊥c)Wm-1K-1
激光損傷閾值 60兆瓦/厘米2@10.6μm，100 ns





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