Forskningsfremgang for elektro-optiske Q-svitsjede krystaller – Del 5: RTP-krystall

Forskningsfremgang for elektro-optiske Q-svitsjede krystaller – Del 5: RTP-krystall

I 1976, Zumsteg et al. brukte en hydrotermisk metode for å dyrke et rubidiumtitanylfosfat (RbTiOPO4, referert til som RTP) krystall. RTP-krystallen er et ortorombisk system, mm2 poeng gruppe, Pna21 romgruppe, har omfattende fordeler med stor elektro-optisk koeffisient, høy lysskadeterskel, lav ledningsevne, bredt overføringsområde, ikke-delikserende, lavt innsettingstap, og kan brukes til arbeid med høy repetisjonsfrekvens (opptil 100kHz), etc. Og det vil ikke være noen grå merker under sterk laserbestråling. De siste årene har det blitt et populært materiale for å lage elektro-optiske Q-brytere, spesielt egnet for lasersystemer med høy repetisjonshastighet.

Råvarene til RTP brytes ned når de smeltes, og kan ikke dyrkes med konvensjonelle metoder for smeltetrekking. Vanligvis brukes flussmidler for å redusere smeltepunktet. På grunn av tilsetningen av en stor mengde fluks i råvarene, er deter veldig vanskelig å dyrke RTP med stor størrelse og høy kvalitet. I 1990 brukte Wang Jiyang og andre selvbetjente fluksmetoden for å oppnå en fargeløs, komplett og ensartet RTP-enkrystall på 15mm×44mm×34mm, og gjennomførte en systematisk studie av ytelsen. I 1992 Oseledchiket al. brukte en lignende selvbetjent fluksmetode for å dyrke RTP-krystaller med en størrelse på 30mm×40mm×60mm og høy laserskadeterskel. I 2002 Kannan et al. brukte en liten mengde MoO3 (0,002mol%) som fluks i toppfrømetoden for å dyrke høykvalitets RTP-krystaller med en størrelse på omtrent 20mm. I 2010 brukte Roth og Tseitlin henholdsvis [100] og [010] retningsfrø for å dyrke RTP i stor størrelse ved å bruke toppfrømetoden.

Sammenlignet med KTP-krystaller hvis fremstillingsmetoder og elektro-optiske egenskaper er like, er resistiviteten til RTP-krystaller 2 til 3 størrelsesordener høyere (108Ω·cm), slik at RTP-krystaller kan brukes som EO Q-svitsjeapplikasjoner uten problemer med elektrolytiske skader. I 2008 Shaldinet al. brukte top-seed-metoden for å dyrke en enkeltdomene RTP-krystall med resistivitet på omtrent 0,5×1012Ω·cm, noe som er veldig gunstig for EO Q-brytere med større klar blenderåpning. I 2015 Zhou Haitaoet al. rapporterte at RTP-krystaller med a-akselengde større enn 20mm ble dyrket ved hydrotermisk metode, og resistiviteten var 1011~1012 Ω·cm. Siden RTP-krystallen er en biaksial krystall, er den forskjellig fra LN-krystall og DKDP-krystall når den brukes som en EO Q-bryter. Én RTP i paret må roteres 90°i lysretningen for å kompensere for den naturlige dobbeltbrytningen. Denne utformingen krever ikke bare høy optisk ensartethet av selve krystallen, men krever også at lengden på de to krystallene er så nær som mulig for å oppnå høyere ekstinksjonsforhold for Q-bryteren.

Som en utmerket EO Q-brytering materiale med høy repetisjonsfrekvens, RTP-krystalls underlagt størrelsesbegrensningen som ikke er mulig for store klar blenderåpning (maksimal blenderåpning for kommersielle produkter er bare 6 mm). Derfor forberedelse av RTP-krystaller med stor størrelse og høy kvalitet samt matchende teknikk av RTP-par trenger fremdeles stor mengde forskningsarbeid.

High quality KTP Pockels cell made by WISOPTIC - marked


Innleggstid: 21. oktober 2021