【聚焦晶体】带您探索激光晶体的奥妙
编辑丨瑞秋
发布丨先锋科技
Raicol 公司总部在以色列，成立于1995 年，主要从事非线性晶体制造及研发，从晶体生长到装配都有完善的解决方案，支持电光调Q。产品主要用于航空航天，通信，医疗，工业及科研激光等市场，常规产品有 RTP，KRTP，BBO 等，同时有用于SHG和THG的超精良LBO晶体，用于高功率激光的SHG的HGTR KTP和SKTP晶体，用于SHG和OPO的KTP晶体以及自主研发的PPKTP晶体等，可支持不同尺寸及特殊要求的定制方案。
所谓Gray Track Effect(灰迹效应）指的是非线性晶体在承受高重复频率，高功率的激光照射后，在晶体内部出现灰色的损伤痕迹。由于以色列Raicol公司采用自有的助熔剂，其HGTR KTP晶体抗灰迹损伤能力远超常规KTP晶体。Raicol低灰迹效应实测图如下：
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Raicol低灰迹效应实测图
随着工业加工用激光器对于高平均功率和高峰值功率密度的要求越来越高，Raicol的HGTR KTP高抗灰迹效应KTP晶体以其如下优点被广泛采用：
? 平均输出功率密度在532 nm高达5kW/cm2
? 非线性系数比LBO高4倍
? 在可见光到近红外波长段均保持低吸收率
? 宽温度带宽
? 非吸湿潮解材料
? 小去离角和大接收角
周期极化非线性晶体 PPKTP
根据准相位匹配 (QPM : Quasi Phase Matching）理论，可以通过对晶体的非线性极化率的周期性调制来补偿非线性频率变换过程中因色散引起的基波和谐波之间的波矢失配，从而获得非线性光学效应的有效增强。以色列Raicol公司拥有专利的周期极化 KTP(PPKTP)制造技术，相比传统切割工艺制造下的KTP晶体，拥有以下突出的优点：
1. 更高的非线性转换效率，适合于产生高亮度量子纠缠光子对
2. 更大的器件接收角，可接驳半导体激光泵浦源
3. 几乎消除了去离角效应。
由于以上的优点，周期极化 KTP(PPKTP)特别适合于产生高亮度纠缠光子对，用于光量子信息科学研究，比如：
? 玻色子采样和量子干涉： -775nm->1550nm, 推荐采用2型PPKTP获得高配对速率。
? 量子密钥分发：405nm->810nm。推荐选择0型PPKTP提供更高的配对速率和频谱带宽，而选择II型易于使用。
? 挤压光：研究人员应首先决定挤压是在单程还是空腔中产生。对于前者，标准晶体就足够了，而对于最佳参数振荡器，首选单片或半单片选项。选择0型PPKTP。
? 量子叠加态识别成像：推荐0型ppKTP，周期专为非简并设计。
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0型与II型PPKTP谱线形貌比较
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PPKTP晶体用于量子密钥分发
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PPKTP晶体用于压缩光
Raicol公司PPKTP晶体可用于SHG倍频，DFG差频，SFG合频，OPO光学参量震荡。
RTP晶体与电光调制模块
RTP晶体有高介电常数和电阻率，高激光损伤阈值，低插入损耗，无潮解，和无振铃效应，很适用于做激光的电光调制，包括:
? Q开关,普克尔盒
? Pulse Picker
? 电光快门
? 相位调制器，幅度调制器
? 腔倒空器等
RTP是双折射晶体，RTP电光器件通常采用两块几何结构和性能完全一致的晶体，光轴彼此垂直做配对使用。这样的双晶体结构器件可以在-50℃-+70℃环境中稳定工作。同时，由于其低半波调制电压需求，使其更加适用于军用，医疗和工业应用。
iRTP 普克尔盒
Raicol公司的新型iRTP 普克尔盒是第一款将RTP优势带入电光调制器市场的产品。iRTP专为工业激光应用而设计。它是需要高级特性的应用的理想选择，例如非潮解性、高热稳定性和高重复率。
? 更高的损伤阈值;,>1GW/cm2
? <1ns快速上升下降沿，窄脉宽
? 非潮解材料
? 低吸收损耗
? 无振铃效应（至少到350kHz) 宽范围稳定使用温度范围
? 10-50 oC 宽稳定使用温度范围
先锋科技是国内知名的光电产品系统集成商之一，在光电领域前沿不断探索，不仅为用户提供国外原厂生产的各类标准产品，并且可以根据用户的具体要求，提供完整的系统解决方案，包括集成、设计等。
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精彩回顾
·【聚焦激光】PPKTP利用自发参量下转换产生纠缠光子对综述
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