LBO (Lithium Triborate - LiB3O5) je nyní nejpoužívanějším materiálem pro druhou harmonickou generaci (SHG) 1064nm vysoce výkonných laserů (jako náhrada za KTP) a Sum Frequency Generation (SFG) 1064nm laserového zdroje pro dosažení UV světla při 355nm .
LBO je fázově kompatibilní pro SHG a THG laserů Nd:YAG a Nd:YLF pomocí interakce typu I nebo typu II.Pro SHG při pokojové teplotě lze dosáhnout fázového přizpůsobení typu I a má maximální efektivní koeficient SHG v hlavních rovinách XY a XZ v širokém rozsahu vlnových délek od 551 nm do přibližně 2600 nm.Byla pozorována účinnost konverze SHG více než 70 % pro pulzní a 30 % pro cw Nd:YAG laser a účinnost konverze THG přes 60 % pro pulzní Nd:YAG laser.
LBO je vynikající krystal NLO pro OPO a OPA s široce laditelným rozsahem vlnových délek a vysokými výkony.Tyto OPO a OPA, které jsou čerpány SHG a THG Nd:YAG laseru a XeCl excimerového laseru při 308 nm, byly hlášeny.Jedinečné vlastnosti fázového přizpůsobení typu I a typu II a také NCPM ponechávají velký prostor ve výzkumu a aplikacích LBO OPO a OPA.
výhody:
• Široký rozsah transparentnosti od 160nm do 2600nm;
• Vysoká optická homogenita (δn≈10-6/cm) a bez inkluzí;
• Relativně vysoký efektivní koeficient SHG (asi trojnásobek KDP);
• Vysoký práh poškození;
• Široký přejímací úhel a malý rozchod;
• Nekritické fázové přizpůsobení typu I a typu II (NCPM) v širokém rozsahu vlnových délek;
• Spektrální NCPM blízko 1300nm.
Aplikace:
• Výstup více než 480 mW při 395 nm je generován zdvojnásobením frekvence 2W laseru Ti:Sapphire s uzamčeným režimem (<2ps, 82MHz).Rozsah vlnových délek 700-900nm je pokryt krystalem 5x3x8mm3 LBO.
• Více než 80W zelený výstup je získán pomocí SHG Q-spínaného Nd:YAG laseru v 18mm dlouhém LBO krystalu typu II.
• Zdvojnásobení frekvence diodou čerpaného Nd:YLF laseru (>500μJ @ 1047nm,<7ns, 0-10KHz) dosahuje více než 40% účinnosti konverze v 9mm dlouhém LBO krystalu.
• Výstup VUV při 187,7 nm je získán generováním součtové frekvence.
• Paprsek s omezením difrakce 2 mJ/puls při 355 nm se získá ztrojnásobením frekvence uvnitř dutiny u Nd:YAG laseru s přepínáním Q.
• Docela vysoká celková účinnost konverze a laditelný rozsah vlnových délek 540-1030nm byly získány s OPO čerpaným při 355nm.
• OPA typu I čerpané při 355 nm s účinností přeměny energie z čerpadla na signál 30 %.
• Typ II NCPM OPO čerpaný XeCl excimerovým laserem při 308nm dosáhl 16,5% účinnosti konverze a mírné laditelné rozsahy vlnových délek lze získat pomocí různých zdrojů čerpání a ladění teploty.
• Použitím techniky NCPM bylo také pozorováno, že OPA typu I čerpané SHG laseru Nd:YAG při 532 nm pokrývá široký laditelný rozsah od 750 nm do 1800 nm pomocí teplotního ladění od 106,5 °C do 148,5 °C.
• Použitím NCPM LBO typu II jako optického parametrického generátoru (OPG) a kritického fázově přizpůsobeného BBO typu I jako OPA bylo dosaženo úzké šířky vedení (0,15 nm) a vysoké účinnosti přeměny energie z pumpy na signál (32,7 %). když je čerpán laserem 4,8 mJ, 30 ps při 354,7 nm.Rozsah ladění vlnových délek od 482,6nm do 415,9nm byl pokryt buď zvýšením teploty LBO nebo rotací BBO.
Základní vlastnosti | |
Krystalická struktura | Ortorombická, Prostorová grupa Pna21, Bodová grupa mm2 |
Parametr mřížky | a=8,4473Å,b=7,3788Á,c=5,1395Á,Z=2 |
Bod tání | Asi 834 ℃ |
Mohsova tvrdost | 6 |
Hustota | 2,47 g/cm3 |
Koeficienty tepelné roztažnosti | αx=10,8×10-5/K, αy=-8,8×10-5/K,αz=3,4×10-5/K |
Součinitele tepelné vodivosti | 3,5 W/m/K |
Rozsah průhlednosti | 160-2600nm |
SHG Phase Matchable Range | 551-2600nm (Typ I) 790-2150nm (Typ II) |
Tepelně-optický koeficient (/℃, λ v μm) | dnx/dT=-9,3X10-6 |
Absorpční koeficienty | <0,1 %/cm při 1064nm <0,3 %/cm při 532nm |
Přijetí úhlu | 6,54 mrad·cm (φ, typ I, 1064 SHG) |
Přijetí teploty | 4,7℃·cm (Typ I, 1064 SHG) |
Spektrální přijetí | 1,0nm·cm (Typ I, 1064 SHG) |
Úhel odcházení | 0,60° (Typ I 1064 SHG) |
Technické parametry | |
Tolerance rozměrů | (Š±0,1mm)x(V±0,1mm)x(D+0,5/-0,1mm) (D≥2,5mm)(Š±0,1mm)x(V±0,1mm)x(D+0,1/-0,1 mm) (L<2,5 mm) |
Jasná clona | střed 90 % průměru Žádné viditelné rozptylové dráhy nebo středy při kontrole 50mW zeleným laserem |
Plochost | menší než λ/8 @ 633nm |
Vysílací vlnoplochové zkreslení | menší než λ/8 @ 633nm |
Zkosení | ≤0,2 mm x 45° |
Čip | ≤0,1 mm |
Scratch/Dig | lepší než 10/5 podle MIL-PRF-13830B |
Rovnoběžnost | lepší než 20 obloukových sekund |
Kolmost | ≤5 obloukových minut |
Úhlová tolerance | △θ≤0,25°, △φ≤0,25° |
Práh poškození [GW/cm2] | >10 pro 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (pouze leštěné)>1 pro 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (potaženo AR)>0,5 pro 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (potaženo AR) |