LBO (triborat de litiu - LiB3O5) este acum cel mai popular material utilizat pentru generația a doua armonică (SHG) de lasere de mare putere de 1064 nm (în locul KTP) și generarea de frecvență sumată (SFG) a sursei laser de 1064 nm pentru a obține lumină UV la 355 nm .
LBO este compatibil cu faza pentru SHG și THG ale laserelor Nd:YAG și Nd:YLF, folosind fie interacțiunea de tip I, fie de tip II.Pentru SHG la temperatura camerei, potrivirea de fază de tip I poate fi atinsă și are coeficientul SHG efectiv maxim în planurile principale XY și XZ într-un interval larg de lungimi de undă de la 551 nm la aproximativ 2600 nm.S-au observat eficiențe de conversie SHG de peste 70% pentru puls și 30% pentru laserele cw Nd:YAG și eficiență de conversie THG de peste 60% pentru laserul Nd:YAG cu impuls.
LBO este un cristal NLO excelent pentru OPO și OPA, cu o gamă de lungimi de undă reglabile pe scară largă și puteri mari.Aceste OPO și OPA care sunt pompate de SHG și THG ale laserului Nd:YAG și laserului excimer XeCl la 308nm au fost raportate.Proprietățile unice ale potrivirii fazelor de tip I și tip II, precum și ale NCPM lasă o cameră mare în cercetarea și aplicațiile OPO și OPA ale LBO.
Avantaje:
• Gamă largă de transparență de la 160 nm la 2600 nm;
• Omogenitate optică ridicată (δn≈10-6/cm) și lipsită de incluziune;
• Coeficient SHG efectiv relativ mare (de aproximativ trei ori mai mare decât KDP);
• Prag ridicat de deteriorare;
• Unghi larg de acceptare și deplasare mică;
• Potrivirea de fază non-critică de tip I și tip II (NCPM) într-o gamă largă de lungimi de undă;
• NCPM spectral aproape de 1300 nm.
Aplicatii:
• Mai mult de 480mW de ieșire la 395nm este generată prin dublarea frecvenței unui laser Ti:Sapphire de 2W blocat în mod (<2ps, 82MHz).Gama de lungimi de undă de 700-900 nm este acoperită de un cristal LBO de 5x3x8mm3.
• Peste 80 W ieșire verde este obținută prin SHG a unui laser Nd:YAG cu comutare Q într-un cristal LBO de tip II de 18 mm lungime.
• Dublarea frecvenței unui laser Nd:YLF pompat cu diodă (>500μJ @ 1047nm,<7ns, 0-10KHz) atinge o eficiență de conversie de peste 40% într-un cristal LBO de 9 mm lungime.
• Ieșirea VUV la 187,7 nm este obținută prin generarea sumei frecvenței.
• Fascicul limitat de difracție de 2 mJ/puls la 355 nm este obținut prin triplarea frecvenței intracavității unui laser Nd:YAG cu comutare Q.
• O eficiență generală de conversie destul de ridicată și un interval de lungimi de undă reglabile de 540-1030 nm au fost obținute cu OPO pompat la 355 nm.
• A fost raportată OPA de tip I pompată la 355 nm, cu o eficiență de conversie a energiei de la pompă la semnal de 30%.
• Tipul II NCPM OPO pompat de un laser excimer XeCl la 308nm a atins o eficiență de conversie de 16,5%, iar intervalele de lungimi de undă reglabile moderate pot fi obținute cu diferite surse de pompare și reglare a temperaturii.
• Prin utilizarea tehnicii NCPM, s-a observat că OPA de tip I pompat de SHG al unui laser Nd:YAG la 532nm acoperă o gamă largă de reglaj de la 750nm la 1800nm prin reglarea temperaturii de la 106,5℃ la 148,5℃.
• Prin utilizarea LBO NCPM de tip II ca generator optic parametric (OPG) și BBO cu potrivire de fază critică de tip I ca OPA, s-au obținut o lățime de linie îngustă (0,15 nm) și o eficiență ridicată a conversiei energiei de la pompă la semnal (32,7%). când este pompat de un laser de 4,8 mJ, 30 ps la 354,7 nm.Gama de reglare a lungimii de undă de la 482,6 nm la 415,9 nm a fost acoperită fie prin creșterea temperaturii LBO, fie prin rotirea BBO.
Proprietăți de bază | |
Structură cristalină | Ortorombic, Grup spațial Pna21, Grup punct mm2 |
Parametrul rețelei | a=8,4473Å,b=7,3788Å,c=5,1395Å,Z=2 |
Punct de topire | Aproximativ 834℃ |
Duritatea Mohs | 6 |
Densitate | 2,47 g/cm3 |
Coeficienții de dilatare termică | αx=10,8×10-5/K, αy=-8,8×10-5/K, αz=3,4×10-5/K |
Coeficienți de conductivitate termică | 3,5 W/m/K |
Interval de transparență | 160-2600nm |
SHG Phase Matchable Range | 551-2600nm (Tipul I) 790-2150nm (Tipul II) |
Coeficientul termo-optic (/℃, λ în μm) | dnx/dT=-9,3X10-6 |
Coeficienți de absorbție | <0,1%/cm la 1064nm <0,3%/cm la 532nm |
Acceptarea unghiului | 6,54 mrad·cm (φ, tip I, 1064 SHG) |
Acceptarea temperaturii | 4,7℃·cm (Tip I, 1064 SHG) |
Acceptarea spectrală | 1,0 nm·cm (Tip I, 1064 SHG) |
Unghiul de deplasare | 0,60° (Tip I 1064 SHG) |
Parametri tehnici | |
Toleranță de dimensiune | (L±0,1 mm)x(H±0,1mm)x(L+0,5/-0,1mm) (L≥2,5mm)(L±0,1mm)x(H±0,1mm)x(L+0,1/-0,1 mm) (L<2,5 mm) |
Diafragma clară | central 90% din diametruFără căi sau centre vizibile de împrăștiere atunci când sunt inspectate de un laser verde de 50mW |
Planeitatea | mai puțin de λ/8 @ 633nm |
Transmiterea distorsiunii frontului de undă | mai puțin de λ/8 @ 633nm |
Teşitură | ≤0,2 mm x 45° |
Chip | ≤0,1 mm |
Scratch/Dig | mai bine decât 10/5 la MIL-PRF-13830B |
Paralelism | mai bine de 20 de secunde de arc |
Perpendicularitate | ≤5 minute arc |
Toleranța unghiului | △θ≤0,25°, △φ≤0,25° |
Pragul de deteriorare[GW/cm2] | >10 pentru 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (doar lustruit)>1 pentru 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (acoperit AR)>0,5 pentru 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated) |