LBO (Lithium Triborate - LiB3O5) on nykyään suosituin materiaali 1064nm suurtehoisten lasereiden Second Harmonic Generation (SHG) (KTP:n korvikkeena) ja 1064nm laserlähteen Sum Frequency Generation (SFG) materiaali, jolla saadaan aikaan UV-valo 355nm:ssä. .
LBO on vaihesovitettavissa Nd:YAG- ja Nd:YLF-laserien SHG:lle ja THG:lle joko tyypin I tai tyypin II vuorovaikutuksen avulla.SHG:lle huoneenlämpötilassa voidaan saavuttaa tyypin I vaihesovitus, ja sillä on suurin tehollinen SHG-kerroin päätasoilla XY ja XZ laajalla aallonpituusalueella 551 nm - noin 2 600 nm.SHG-muunnostehokkuus on yli 70 % pulssi- ja 30 % cw Nd:YAG-lasereilla ja THG-muunnostehokkuus yli 60 % pulssi-Nd:YAG-lasereilla.
LBO on erinomainen NLO-kide OPO:lle ja OPA:lle, jolla on laajasti viritettävä aallonpituusalue ja suuret tehot.Nämä OPO:t ja OPA:t, joita pumppaavat Nd:YAG-laserin ja XeCl-eksimeerilaserin SHG ja THG aallonpituudella 308 nm, on raportoitu.Tyypin I ja tyypin II vaihesovituksen ainutlaatuiset ominaisuudet sekä NCPM jättävät suuren tilan LBO:n OPO:n ja OPA:n tutkimukseen ja sovelluksiin.
Edut:
• Laaja läpinäkyvyysalue 160nm - 2600nm;
• Korkea optinen homogeenisuus (δn≈10-6/cm) ja inkluusioton;
• Suhteellisen suuri efektiivinen SHG-kerroin (noin kolme kertaa KDP:hen verrattuna);
• Korkea vauriokynnys;
• Laaja vastaanottokulma ja pieni poistumiskulma;
• Tyypin I ja tyypin II ei-kriittinen vaihesovitus (NCPM) laajalla aallonpituusalueella;
• Spektri NCPM lähellä 1300 nm.
Sovellukset:
• Yli 480 mW ulostulo 395 nm:ssä tuotetaan kaksinkertaistamalla 2W tilalukittu Ti:Sapphire laser (<2ps, 82MHz).Aallonpituusalue 700-900 nm katetaan 5x3x8mm3 LBO-kiteellä.
• Yli 80 W:n vihreä teho saadaan Q-kytketyn Nd:YAG-laserin SHG:llä tyypin II 18 mm pitkässä LBO-kiteessä.
• Diodipumpatun Nd:YLF-laserin taajuuden kaksinkertaistuminen (>500μJ @ 1047nm, <7ns, 0-10KHz) saavuttaa yli 40 % muunnostehokkuuden 9 mm pitkässä LBO-kiteessä.
• VUV-lähtö 187,7 nm:ssä saadaan summataajuuden generoimalla.
• 2 mJ/pulssidiffraktiorajoitettu säde 355 nm:ssä saadaan kolminkertaistamalla Q-kytketyn Nd:YAG-laserin sisäinen taajuus.
• Melko korkea kokonaismuunnostehokkuus ja 540-1030 nm viritettävä aallonpituusalue saatiin pumpatulla OPO:lla 355 nm:llä.
• Tyypin I OPA pumpataan 355 nm:llä pumpun ja signaalin välisen energian muunnostehokkuuden ollessa 30 %.
• Tyypin II NCPM OPO, joka pumpataan XeCl-eksimeerilaserilla 308 nm:ssä, on saavuttanut 16,5 %:n muunnostehokkuuden, ja kohtuullinen viritettävä aallonpituusalue voidaan saavuttaa erilaisilla pumppauslähteillä ja lämpötilasäädöllä.
• NCPM-tekniikkaa käyttämällä Nd:YAG-laserin SHG:llä 532 nm:ssä pumpatun tyypin I OPA:n havaittiin kattavan laajan viritettävän alueen 750 nm - 1800 nm lämpötilavirityksellä 106,5 ℃ - 148,5 ℃.
• Käyttämällä tyypin II NCPM LBO:ta optisena parametrisena generaattorina (OPG) ja tyypin I kriittistä vaihesovitettua BBO:ta OPA:na saavutettiin kapea viivanleveys (0,15 nm) ja korkea pumpun ja signaalin välisen energian muunnostehokkuus (32,7 %). kun sitä pumpataan 4,8 mJ:n 30 ps:n laserilla 354,7 nm:ssä.Aallonpituuden viritysalue 482,6 nm - 415,9 nm katettiin joko nostamalla LBO:n lämpötilaa tai kiertämällä BBO:ta.
Perusominaisuudet | |
Kristallirakenne | Ortorombinen, avaruusryhmä Pna21, pisteryhmä mm2 |
Hilaparametri | a=8,4473Å, b=7,3788Å, c=5,1395Å, Z=2 |
Sulamispiste | Noin 834℃ |
Mohsin kovuus | 6 |
Tiheys | 2,47 g/cm3 |
Lämpölaajenemiskertoimet | αx = 10,8 × 10-5/K, αy = -8,8 × 10-5/K, αz = 3,4 × 10-5/K |
Lämmönjohtavuuskertoimet | 3,5 W/m/K |
Läpinäkyvyysalue | 160-2600 nm |
SHG Phase Matchable Range | 551-2600 nm (tyyppi I) 790-2150 nm (tyyppi II) |
Lämpöoptinen kerroin (/℃, λ μm) | dnx/dT = -9,3x10-6 |
Absorptiokertoimet | <0,1 %/cm aallonpituudella 1064 nm <0,3 %/cm aallonpituudella 532 nm |
Kulman hyväksyminen | 6,54 mrad·cm (φ, tyyppi I, 1064 SHG) |
Lämpötilan hyväksyminen | 4,7℃·cm (tyyppi I, 1064 SHG) |
Spektraalinen hyväksyntä | 1,0 nm·cm (tyyppi I, 1064 SHG) |
Poistumiskulma | 0,60° (tyyppi I 1064 SHG) |
Tekniset parametrit | |
Mittojen toleranssi | (L ± 0,1 mm) x (K ± 0,1 mm) x (P+0,5/-0,1 mm) (P≥ 2,5 mm) (L ± 0,1 mm) x (K ± 0,1 mm) x (P+0,1/-0,1 mm) (L<2,5 mm) |
Kirkas aukko | keskellä 90 % halkaisijasta Ei näkyviä sirontareittejä tai keskuksia 50 mW:n vihreällä laserilla tarkastettuna |
Tasaisuus | pienempi kuin λ/8 @ 633 nm |
Lähettää aaltorintaman vääristymiä | pienempi kuin λ/8 @ 633 nm |
Viiste | ≤0,2 mm x 45° |
Siru | ≤0,1 mm |
Scratch/Dig | parempi kuin 10/5 MIL-PRF-13830B:lle |
Rinnakkaisuus | parempi kuin 20 kaarisekuntia |
Kohtisuoraus | ≤5 kaariminuuttia |
Kulman toleranssi | △θ≤0,25°, △φ≤0,25° |
Vahinkojen kynnys [GW/cm2] | >10 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (vain kiillotettu)>1 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-pinnoitettu)>0,5 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-pinnoitettu) |