Kaliumtitanylphosphat

Kaliumtitanylphosphat (KTP) ist eine ionische Verbindung aus Kalium, Titanoxid und Phosphat, deren Kristalle nicht-lineare optische Eigenschaften besitzen, was sie zusätzlich zu einem recht breiten Transparenzbereich von 350 nm bis 4400 nm für die Optik interessant macht. Es wurde 1890 erstmals von L. Ouvard synthetisiert.[5]

Strukturformel
KaliumionPhosphationTitanylion
Allgemeines
Name Kaliumtitanylphosphat
Andere Namen

KTP

Summenformel KTiOPO4
Kurzbeschreibung

weißer Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12690-20-9
PubChem 159454
ChemSpider 140221
Wikidata Q414260
Eigenschaften
Molare Masse 197,95 g·mol−1
Aggregatzustand

fest[1]

Dichte

3,0 g·cm−3 [2]

Schmelzpunkt

1150 °C[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung
keine Einstufung verfügbar[4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Eigenschaften

Kaliumtitanylphosphat ist ein farbloser Feststoff, der eine orthorhombische Kristallstruktur mit der Raumgruppe Pna21 (Raumgruppen-Nr. 33)Vorlage:Raumgruppe/33 besitzt. Er zersetzt sich ab einer Temperatur von 1150 °C.[5][6]

Anwendungen

KTP-Kristalle können für elektrooptische und nichtlinear-optische Anwendungen eingesetzt werden. Eine häufige Anwendung ist die Frequenzverdopplung von Laserlicht durch Platzieren eines KTP-Kristalls innerhalb des Laser-Resonators. Bekanntestes Beispiel ist der grüne DPSS-Laser. Hier wird zunächst mittels eines Nd:YVO4- oder Nd:YAG-Lasers Licht bei einer Wellenlänge von 1064 nm erzeugt, die anschließend durch Frequenzverdopplung in sichtbare grüne Strahlung mit einer Wellenlänge von 532 nm umgewandelt wird. Diese Strahlquellen werden auch als „KTP-Laser“ bezeichnet.[5] In der Quantenoptik spielt KTP auch zur Erzeugung von korrelierten Photonenpaaren durch parametrische Fluoreszenz eine Rolle.[7]

Laser mit Kaliumtitanylphosphat werden zum Beispiel auch in der Medizin zur Pigment-Behandlung eingesetzt.[8]

Einzelnachweise
  1. Ofer Aluf: Advance Elements of Laser Circuits and Systems: Nonlinear Applications in Engineering. Springer Nature, 2021, ISBN 978-3-03064103-0, S. 470 (books.google.com).
  2. Datenblatt über Kaliumtitanylphospat
  3. David N. Nikogosyan: Nonlinear Optical Crystals: A Complete Survey. Springer Science & Business Media, 2006, ISBN 978-0-387-27151-4, S. 54 (books.google.com).
  4. Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  5. northropgrumman.com: Potassium Titanyl Phosphate – KTP (Memento vom 25. Juli 2015 im Internet Archive) 2011, abgerufen am 25. Juli 2015
  6. Govindhan Dhanaraj, Kullaiah Byrappa, Vishwanath Prasad, Michael Dudley: Springer Handbook of Crystal Growth. Springer Science & Business Media, 2010, ISBN 978-3-540-74761-1, S. 719 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  7. Ulf Leonhardt: Essential Quantum Optics From Quantum Measurements to Black Holes. Cambridge University Press, 2010, ISBN 978-0-521-86978-2, S. 160 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  8. William D. James, Timothy Berger, Dirk Elston: Andrews' Diseases of the Skin Clinical Dermatology. Elsevier Health Sciences, 2015, ISBN 0-323-31969-6, S. 904 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
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