Az LBO (lítium-triborát – LiB3O5) jelenleg a legnépszerűbb anyag az 1064 nm-es nagyteljesítményű lézerek második felharmonikus generációjához (SHG) (a KTP helyettesítőjeként) és az 1064 nm-es lézerforrás Sum Frequency Generation (SFG) előállításához a 355 nm-es UV fény eléréséhez. .
Az LBO fázisilleszthető az Nd:YAG és Nd:YLF lézerek SHG- és THG-jéhez, akár I., akár II. típusú interakciót használva.Szobahőmérsékleten az SHG esetében elérhető az I. típusú fázisillesztés, és a legnagyobb effektív SHG együtthatóval rendelkezik a fő XY és XZ síkban, 551 nm és körülbelül 2600 nm közötti széles hullámhossz-tartományban.Több mint 70%-os SHG konverziós hatékonyságot figyeltek meg impulzusos és 30%-os cw Nd:YAG lézereknél, és 60%-nál nagyobb THG konverziós hatékonyságot impulzusos Nd:YAG lézereknél.
Az LBO egy kiváló NLO kristály az OPO-k és OPA-k számára, széles körben hangolható hullámhossz-tartománnyal és nagy teljesítményekkel.Beszámoltak ezekről az OPO-ról és OPA-ról, amelyeket az Nd:YAG lézer SHG és THG és a XeCl excimer lézer pumpál 308 nm-en.Az I. és II. típusú fázisillesztés, valamint az NCPM egyedi tulajdonságai nagy teret hagynak az LBO OPO és OPA kutatásában és alkalmazásaiban.
Előnyök:
• Széles átlátszósági tartomány 160 nm és 2600 nm között;
• Magas optikai homogenitás (δn≈10-6/cm) és zárványmentes;
• Viszonylag nagy effektív SHG együttható (körülbelül háromszorosa a KDP-nek);
• Magas kárküszöb;
• Széles átvételi szög és kis távolság;
• I. és II. típusú nem kritikus fázisillesztés (NCPM) széles hullámhossz-tartományban;
• Spektrális NCPM közel 1300 nm.
Alkalmazások:
• 395 nm-en több mint 480 mW kimenetet generál egy 2 W-os módban zárt Ti:Zafír lézer (<2ps, 82 MHz) frekvencia megduplázásával.A 700-900 nm-es hullámhossz-tartományt egy 5x3x8mm3-es LBO kristály fedi le.
• Több mint 80 W zöld kimenő teljesítmény érhető el a Q-kapcsolt Nd:YAG lézer SHG-jával egy II. típusú 18 mm hosszú LBO kristályban.
• A diódával pumpált Nd:YLF lézer (>500μJ @ 1047nm,<7ns, 0-10KHz) frekvencia-duplázása több mint 40%-os konverziós hatékonyságot ér el egy 9 mm hosszú LBO kristályban.
• A 187,7 nm-es VUV-kimenetet összeg-frekvencia generálással kapjuk.
• 2 mJ/impulzus-diffrakciós limitált nyaláb 355 nm-en a Q-kapcsolt Nd:YAG lézer intrakavitációs frekvenciájának megháromszorozásával érhető el.
• Meglehetősen magas általános konverziós hatásfok és 540-1030 nm hangolható hullámhossz tartományt kaptunk 355 nm-en pumpált OPO-val.
• Az I. típusú OPA 355 nm-en szivattyúzott, 30%-os szivattyú-jel energiaátalakítási hatásfokkal.
• A XeCl excimer lézerrel 308 nm-en pumpált II típusú NCPM OPO 16,5%-os konverziós hatékonyságot ért el, és mérsékelt hangolható hullámhossz-tartományok érhetők el különböző szivattyúzási forrásokkal és hőmérséklet-hangolással.
• Az NCPM technikával az Nd:YAG lézer SHG-je által 532 nm-en pumpált I-es típusú OPA is megfigyelhető, hogy széles hangolható tartományt fed le 750 nm és 1800 nm között 106,5 ℃ és 148,5 ℃ közötti hőmérséklet beállítással.
• A II-es típusú NCPM LBO optikai parametrikus generátorként (OPG) és az I. típusú kritikus fázisillesztett BBO mint OPA használatával szűk vonalszélességet (0,15 nm) és magas szivattyú-jel energiaátalakítási hatékonyságot (32,7%) kaptunk. amikor 4,8 mJ, 30ps lézer pumpálja 354,7 nm-en.A 482,6 nm és 415,9 nm közötti hullámhossz-hangolási tartományt vagy az LBO hőmérsékletének növelésével vagy a BBO forgatásával fedték le.
Alaptulajdonságok | |
Kristályos szerkezet | Ortorombikus, Pna21 tércsoport, mm2 pontcsoport |
Rács paraméter | a = 8,4473 A, b = 7,3788 A, c = 5,1395 A, Z = 2 |
Olvadáspont | Körülbelül 834℃ |
Mohs-keménység | 6 |
Sűrűség | 2,47g/cm3 |
Hőtágulási együtthatók | αx=10,8×10-5/K, αy=-8,8×10-5/K, αz=3,4×10-5/K |
Hővezetőképességi együtthatók | 3,5 W/m/K |
Átlátszósági tartomány | 160-2600 nm |
SHG Phase Matchable Range | 551-2600 nm (I. típus) 790-2150 nm (II. típus) |
Hőoptikai együttható (/℃, λ μm-ben) | dnx/dT=-9,3X10-6 |
Abszorpciós együtthatók | <0,1%/cm 1064 nm-en <0,3%/cm 532 nm-en |
Szög elfogadása | 6,54 mrad·cm (φ, I. típusú, 1064 SHG) |
Hőmérséklet elfogadása | 4,7℃·cm (I. típus, 1064 SHG) |
Spektrális elfogadás | 1,0 nm·cm (I. típusú, 1064 SHG) |
Lejárási szög | 0,60° (I. típusú 1064 SHG) |
Technikai paraméterek | |
Méret tolerancia | (Sz ± 0,1 mm) x (Ma ± 0,1 mm) x (H+0,5/-0,1 mm) (H≥ 2,5 mm) (Sz ± 0,1 mm) x (Ma ± 0,1 mm) x (H + 0,1/-0,1 mm) (L<2,5 mm) |
Tiszta rekesznyílás | az átmérő középső 90%-a Nincsenek látható szórási utak vagy központok, ha 50 mW-os zöld lézerrel vizsgálják |
Laposság | kisebb, mint λ/8 @ 633 nm |
Hullámfront torzítás továbbítása | kisebb, mint λ/8 @ 633 nm |
Letörés | ≤0,2 mm x 45° |
Forgács | ≤0,1 mm |
Scratch/Dig | jobb, mint 10/5 a MIL-PRF-13830B-hez |
Párhuzamosság | jobb, mint 20 ívmásodperc |
Függőlegesség | ≤5 ívperc |
Szögtűrés | △θ≤0,25°, △φ≤0,25° |
Sérülési küszöb [GW/cm2 ] | >10 1064nm-hez, TEM00, 10ns, 10HZ (csak polírozott)>1 1064nm-hez, TEM00, 10ns, 10HZ (AR bevonattal)>0,5 532nm-hez, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-bevonattal) |