התקדמות המחקר של גבישים אלקטרו-אופטיים Q-Switched – חלק 5: קריסטל RTP

התקדמות המחקר של גבישים אלקטרו-אופטיים Q-Switched – חלק 5: קריסטל RTP

בשנת 1976, זומסטג et al. השתמש בשיטה הידרותרמית לגידול רובידיום טיטניל פוספט (RbTiOPO4, המכונה RTP) קריסטל. גביש RTP הוא מערכת אורתורומבית, מ"מקבוצת 2 נקודות, Pלא21 קבוצת החלל, בעלת יתרונות מקיפים של מקדם אלקטרו-אופטי גדול, סף נזק גבוה לאור, מוליכות נמוכה, טווח שידור רחב, לא הלימה, אובדן החדרה נמוך, וניתן להשתמש בו לעבודה בתדירות חזרות גבוהה (עד 100kHz), וכו. ולא יהיו סימנים אפורים תחת קרינת לייזר חזקה. בשנים האחרונות הוא הפך לחומר פופולרי להכנת מתגי Q אלקטרו-אופטיים, מתאים במיוחד למערכות לייזר בקצב חזרות גבוה..

חומרי הגלם של RTP מתפרקים כאשר הם נמסים, ולא ניתן לגדל אותם בשיטות משיכת נמס קונבנציונליות. בדרך כלל משתמשים בשטפים כדי להפחית את נקודת ההיתוך. בשל הוספת כמות גדולה של שטף בחומרי הגלם, זהקשה מאוד לגדל RTP עם גודל גדול ואיכותי. בשנת 1990 Wang Jiyang ואחרים השתמשו בשיטת השטף בשירות עצמי כדי להשיג גביש RTP חסר צבע, שלם ואחיד של 15מ"מ×44מ"מ×34מ"מ, וערך מחקר שיטתי על ביצועיו. בשנת 1992 אוסלדצ'יקet al. השתמש בשיטת שטף בשירות עצמי דומה לגידול גבישי RTP בגודל 30מ"מ×40מ"מ×60מ"מ וסף נזק לייזר גבוה. בשנת 2002 קאנן et al. השתמש בכמות קטנה של MoO3 (0.002mol%) כשטף בשיטת ה-top-seed לגידול גבישי RTP איכותיים בגודל של כ-20מ"מ. בשנת 2010 השתמשו רוט וצייטלין בזרעי כיוון [100] ו-[010] בהתאמה, כדי לגדל RTP בגודל גדול בשיטת זרעים עליונים.

בהשוואה לגבישי KTP ששיטות ההכנה והתכונות האלקטרו-אופטיות שלהם דומות, ההתנגדות של גבישי RTP גבוהה ב-2 עד 3 סדרי גודל (108Ω·ס"מ), כך שניתן להשתמש בגבישי RTP כיישומי מתג EO Q ללא בעיות נזק אלקטרוליטי. בשנת 2008 שלדיןet al. השתמש בשיטת ה-top-seed כדי לגדל גביש RTP דומיין יחיד עם התנגדות של כ-0.5×1012Ω·ס"מ, וזה מאוד מועיל עבור מתגי EO Q עם צמצם ברור גדול יותר. בשנת 2015 Zhou Haitaoet al. דיווח כי גבישי RTP עם אורך ציר a גדול מ-20מ"מ גודלו בשיטה הידרותרמית, וההתנגדות הייתה 1011~1012 Ω·ס"מ. מכיוון שקריסטל ה-RTP הוא גביש דו-צירי, הוא שונה מקריסטל LN ומגביש DKDP כאשר הוא משמש כמתג EO Q-. יש לסובב RTP אחד בזוג 90°בכיוון האור כדי לפצות על השבירה הכפולה הטבעית. עיצוב זה דורש לא רק אחידות אופטית גבוהה של הגביש עצמו, אלא גם מחייב את אורך שני הגבישים להיות קרוב ככל האפשר, כדי להשיג יחס הכחדה גבוה יותר של מתג ה-Q.

בתור מעולה EO מתג Qing חומר עם תדר חזרות גבוה, גביש RTPs בכפוף להגבלת הגודל מה שלא אפשרי לגדולים צמצם ברור (הצמצם המרבי של מוצרים מסחריים הוא 6 מ"מ בלבד). לכן, הכנת גבישי RTP עם גודל גדול ואיכות גבוהה טוב כמו ה תוֹאֵם טֶכנִיקָה שֶׁל צמדי RTP עדיין צריך כמות גדולה של עבודת מחקר.

High quality KTP Pockels cell made by WISOPTIC - marked


זמן פרסום: 21 באוקטובר 2021