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磷酸钛氧钾(KTiOPO4)晶体是一种性能优良、用途广泛的非线性光学晶体。但是KTP晶体特有的“灰迹”现象的存在严重限制了晶体在大功率、高重复频率激光器件中的应用。本文描述了一种用熔盐法生长抗灰迹KTP晶体的工艺，对已生长出的晶体开展了抗灰迹性能和某些光学性能的测试，并与普通KTP晶体的结果进行了比较。
首先我们优化了熔盐法生长普通KTP晶体的工艺。在此基础上，根据现有文献对KTP微观缺陷的谱学研究结果，结合我们自己的生长实验，对熔盐法生长KTP“灰迹”形成的微观机理进行了深入分析。据此提出了一系列措施，包括在晶体生长和后处理过程中抑制Ti3+形成，控制某些特定杂质进入晶体及适当掺入某些有益杂质等，摸索出一套能实现这些设想的生长工艺，用顶部籽晶熔盐法生长出了具有优良抗灰迹性能的KTP晶体。目前生长的抗灰迹KTP单晶典型重量为100克左右。抗灰迹KTP和普通KTP晶体的生长习性有明显区别，前者在a轴方向的生长速率明显慢，同时(100)方向有较严重的解理倾向。但二者的X射线粉末衍射和单晶结构未见明显差别。
当抗灰迹KTP晶体器件在120KW/cm2的1064nm激光和10KW/cm2的532nm激光共同照射1000秒后，吸收只有约40ppm/cm且没有增加的趋势，而普通 KTP吸收则达到335ppm/cm且有继续加大的趋势。抗灰迹KTP的抗损伤阈值大于1GW/cm2，普通KTP的抗损伤阈值约为500 MW/cm2。使用自准直法精确测量了普通KTP和抗灰迹KTP晶体在若干波长下的主轴折射率以及在不同温度区间内的折射率温度系数。计算了不同温度时两种晶体在1μm至1.08μm波长区间，当θ=90°时的Ⅱ类相位匹配方向。结果表明，高抗灰迹KTP的(ψ)值始终比普通KTP大。这一结果与实验直接测量的结果是一致的。