LBO晶体(三硼酸锂, LiB3O5))是一种具有非常优良品质的非线性功能晶体材料。具有较宽的透过光谱范围,较高的非线性耦合特性,良好的化学和机械加工性能,广泛应用于全固态激光、电光、医学、微加工的二倍频,三倍频,OPO等研究和应用领域。目前国际上最广泛的用途是用于将中高功率1064nm激光二倍频至532nm绿光,或是将1064nm激光三倍频至355nm紫外激光以及用于OPO系统上。
LBO晶体的主要优点:
可透光波段范围宽(160—2600nm);
光学均匀性好,内部包络少;
倍频转换效率较高(相当于KDP晶体的3倍);
高损伤域值(1.3ns脉宽的1053nm激光可达10GW/cm2);
接收角度宽,离散角度小;
I,II类非临界相位匹配(NCPM)的波段范围宽;
光谱非临界相位匹配(NCPM)接近1300nm.
LBO晶体的主要应用:
医用与工业用途的Nd:YAG激光;
科研与军事用途的高功率Nd:YAG与Nd:YLF激光;
Nd:YVO4,Nd:YAG和Nd:YLF激光的泵浦;
红宝石,Ti:Sappire与Cr:LiSAF激光.
Nd:YAG与Nd:YLF激光;
光学参量放大器(OPA)与光学参量振荡器(OPO);
高功率1340nm的Nd:YAP激光的二,三倍频.
化学和结构特性:
晶体结构 |
斜方晶系, 空间群Pna21, 点群mm2 |
晶格参数 |
a=8.4473?, b=7.3788?, c=5.1395?, Z=2 |
熔点 |
About 834 °C |
莫氏(Mohs)硬度 |
6 |
密度 |
2.47 g/cm3 |
稳定性 |
低 |
热导率 |
3.5 W/m/K |
热膨胀系数 |
αx=10.8x10-5/K, αy= -8.8x10-5/K, αz=3.4x10-5/K |
光学及非线性光学特性
透光波段 |
160 - 2600 nm |
相位匹配波段 |
551-2600nm for Type I, 790-2150nm for Type II |
热透镜系数(/℃) |
dnx/dT = - 9.3 x 10-6 |
dny/dT = -13.6 x 10-6 |
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dnz/dT = (-6.3+2.1λ) x 10-6 |
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塞米尔(Selleimer) 方程式 |
n2x= 2.4542+0.01125/(λ2-0.01135)-0.01388λ2 |
n2y=2.5390+0.01277/(λ2-0.01189)-0.01848λ2 |
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n2z=2.5865+0.01310/(λ2-0.01223)-0.01861λ2 |
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非零非线性(光学)极化率 |
d31 = 1.05 ± 0.09 pm/V |
d32 = -0.98 ± 0.09 pm/V |
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d33= 0.05 ± 0.006 pm/V |
LBO晶体的产品规格:
尺寸 |
up to 30 x 30mm2 |
长度 |
up to 50mm |
尺寸公差 |
(W ± 0.1mm) x (H ± 0.1mm) x (L + 0.2mm/-0.1mm) |
定向精度 |
?θ< ± 0.25°; ?φ< ±0.25° |
面型 |
λ/10 @ 633nm |
波前畸变 |
λ/10 @ 633nm |
表面质量 |
10/5 Scratch/Dig |
平行度 |
10 arc seconds |
垂直度 |
3 arc minutes |
有效口径 |
≥中心区域95% |
倒角 |
0.15mm x 45°±5° |
镀膜 |
R < 0.2% @ 1064nm, R < 0.5% @ 532nm |
损伤阈值(AR镀膜) |
1 GW/cm2for 1064nm, 10ns pulse, 10Hz |