周期性結構中波的傳播是固體物理學中的一個核心概念。理論分析表明，在具有調制結構的介電晶體中，與微米量級的調制周期相應的倒矢量將參與經典波的傳播與激發過程，產生重要的光學和聲學效應。利用非線性極化率的周期躍變和準相位匹配可以實現非線性光學過程的增強。

周期性極化KTP(周期極化磷酸氧鈦鉀,簡稱PPKTP)是一種基于準相位匹配(QPM)的獨特非線性材料。它可以為KTP透明度范圍內的所有非線性應用量身定制，而不受常規KTP相互作用中雙折射匹配的相位匹配限制。其有效非線性系數是常規KTP的3倍，在常規KTP晶體的非線性應用中，晶體必須具有單疇結構，而PPKTP晶體卻具有人為導致的周期性疇結構。極化周期間隔的大小取決于具體應用，從幾微米到幾十微米不等。極化方向通常是沿著晶體中具有最大非線性系數的方向，這點也和常規KTP晶體不同，后者的軸向是由實現相位匹配的約束條件來確定的。PPKTP具有很高的永久性高損傷閾值，在室溫下運行光折變效應不明顯，非線性系數高等優點，廣泛用于波長的高效轉換。PPKTP是極具競爭力的新型短波長光源的核心器件，由于雙折射相位匹配存在玻應廷走離效應，限制了非線性轉換效率的提高，準相位匹配不存在這樣的缺點，它可以在整個晶體長度上實現非臨界匹配，因此其相互作用長度不受限制，并且可以獲得在晶體的透過范圍內整個光譜的諧波輸出。目前用高壓電場極化技術可以獲得較厚的PPKTP晶體，加上KTP晶體光損傷閾值高、光折變效應低、適合室溫下運行的特點，許多人將它用于參量振蕩的研究。因此大孔徑的PPKTP晶體在OPO中可以獲得高功率、高重復率的寬帶可調諧變頻輸出。

PPKTP的制造過程，首先是采用微平版印刷技術，在KTP單疇基片表面沉積一個設定結構的電極板，之后在精確控制的條件下對晶體施加電場，導致晶疇結構產生所需要的變化。極化后的晶體經測試合格后，切割成所需的尺寸，最后進行拋光和鍍膜處理。由此可見，周期極化晶體的制造工藝先進，非常適合于工業化大規模生產。我們可提供PPKTP晶體標準器件，例如1064nm和946nm的倍頻(SHG)器件，也可以為客戶設計、訂做其他特殊用途的器件。使用PPKTP晶體時，需要配備溫度控制裝置。

產品特點

• 線性系數最高

• 無脫落

• 可用于 OEM 批量生產的大批量產品以及用于研發的小批量產品

• 相位匹配范圍廣

• 0 型或 II 型相互作用用

典型規格

* 可根據要求提供定制孔徑

PPKTP晶體與KTP單疇晶體二倍頻效率對比

測試條件：晶體長度=10.0mm, 激光脈寬=10ns

主要的應用場景

• 激光器制造：PPKTP晶體可以作為倍頻材料用于中小功率激光器的制造，特別是Nd:YAG激光器和其他摻釹晶體激光器。這些激光器使用PPKTP晶體進行倍頻，產生重要的綠色光源，已經逐步取代了染料激光器和藍寶石激光器。

• 藍光產生：PPKTP晶體還可與二極管泵浦光、Nd:YAG激光混頻產生藍光，并可調節釹離子激光器輸出波長。此外，它可放大泵浦光及用作可調電光器件等。

• 光學設備：PPKTP晶體在激光器的倍頻、和頻、差頻、光參量振蕩、光放大等行業得到廣泛運用。另外，它還可以作為電光晶體，用于電光調制器、光波導器件、光開關等行業。

• 測量儀器：PPKTP晶體也被廣泛運用在測量儀器、監測儀器、激光雷達、工業激光加工設備、醫療器械、軍工設備、科研等領域中。

• OPO：光學參量振蕩器（OPO）類似于光源激光器，還使用一種激光諧振器，但基于光學增益從參量放大中的非線性晶體，而不是從受激發射。

標準產品

我們提供批量生產和客戶定制的PPKTP晶體，我們的PPKTP晶體可用于從可見光到中紅外的SHG倍頻、DFG差頻、SFG合頻、OPO光學參量震蕩，工作波長為350-4000nm，標準光學孔徑為1mm X 2mm。