LBO (Lithium Triborate - LiB3O5) er nå det mest populære materialet for Second Harmonic Generation (SHG) av 1064nm høyeffektlasere (som erstatning for KTP) og Sum Frequency Generation (SFG) av 1064nm laserkilde for å oppnå UV-lys ved 355nm .
LBO er fasematchbar for SHG og THG til Nd:YAG og Nd:YLF lasere, ved bruk av enten type I eller type II interaksjon.For SHG ved romtemperatur kan fasetilpasning av type I oppnås og har den maksimale effektive SHG-koeffisienten i de viktigste XY- og XZ-planene i et bredt bølgelengdeområde fra 551nm til omtrent 2600nm.SHG-konverteringseffektiviteter på mer enn 70 % for puls og 30 % for cw Nd:YAG-lasere, og THG-konverteringseffektivitet over 60 % for puls Nd:YAG-laser er observert.
LBO er en utmerket NLO-krystall for OPOer og OPAer med et bredt avstembart bølgelengdeområde og høye styrker.Disse OPO og OPA som pumpes av SHG og THG av Nd:YAG laser og XeCl excimer laser ved 308nm er blitt rapportert.De unike egenskapene til type I og type II fasetilpasning samt NCPM etterlater et stort rom i forskningen og anvendelsene av LBOs OPO og OPA.
Fordeler:
• Bredt gjennomsiktighetsområde fra 160nm til 2600nm;
• Høy optisk homogenitet (δn≈10-6/cm) og fri for inkludering;
• Relativt stor effektiv SHG-koeffisient (omtrent tre ganger så stor som KDP);
• Høy skadeterskel;
• Bred akseptvinkel og liten walk-off;
• Type I og type II ikke-kritisk fasetilpasning (NCPM) i et bredt bølgelengdeområde;
• Spektral NCPM nær 1300nm.
Applikasjoner:
• Mer enn 480mW utgang ved 395nm genereres ved frekvensdobling av en 2W moduslåst Ti:Sapphire-laser (<2ps, 82MHz).Bølgelengdeområdet på 700-900nm dekkes av en 5x3x8mm3 LBO-krystall.
• Over 80W grønn utgang oppnås ved SHG av en Q-svitsjet Nd:YAG-laser i en type II 18 mm lang LBO-krystall.
• Frekvensdoblingen til en diodepumpet Nd:YLF-laser (>500μJ @ 1047nm,<7ns, 0-10KHz) når over 40 % konverteringseffektivitet i en 9 mm lang LBO-krystall.
• VUV-utgangen ved 187,7 nm oppnås ved generering av sumfrekvens.
• 2mJ/pulsdiffraksjonsbegrenset stråle ved 355nm oppnås ved å tredoble en Q-svitsjet Nd:YAG-laser ved intrakavitetsfrekvens.
• En ganske høy total konverteringseffektivitet og 540-1030nm avstembart bølgelengdeområde ble oppnådd med OPO pumpet ved 355nm.
• Type I OPA pumpet ved 355nm med pumpe-til-signal energikonverteringseffektivitet på 30 % er rapportert.
• Type II NCPM OPO pumpet av en XeCl excimer-laser ved 308nm har oppnådd 16,5 % konverteringseffektivitet, og moderate avstembare bølgelengdeområder kan oppnås med forskjellige pumpekilder og temperaturjustering.
• Ved å bruke NCPM-teknikken ble type I OPA pumpet av SHG-en til en Nd:YAG-laser ved 532 nm også observert å dekke et bredt avstembart område fra 750 nm til 1800 nm ved temperaturinnstilling fra 106,5 ℃ til 148,5 ℃.
• Ved å bruke type II NCPM LBO som en optisk parametrisk generator (OPG) og type I kritisk fasetilpasset BBO som en OPA, ble det oppnådd en smal linjebredde (0,15 nm) og høy pumpe-til-signal energikonverteringseffektivitet (32,7 %) når den pumpes av en 4,8mJ, 30ps laser ved 354,7nm.Bølgelengdeinnstillingsområdet fra 482,6 nm til 415,9 nm ble dekket enten ved å øke temperaturen på LBO eller ved å rotere BBO.
Grunnleggende egenskaper | |
Krystallstruktur | Ortorhombisk, Romgruppe Pna21, Punktgruppe mm2 |
Gitterparameter | a=8,4473Å,b=7,3788Å,c=5,1395Å,Z=2 |
Smeltepunkt | Omtrent 834℃ |
Mohs hardhet | 6 |
Tetthet | 2,47 g/cm3 |
Termiske ekspansjonskoefisienter | αx=10,8×10-5/K, αy=-8,8×10-5/K,αz=3,4×10-5/K |
Termiske konduktivitetskoeffisienter | 3,5 W/m/K |
Gjennomsiktighetsområde | 160-2600nm |
SHG Phase Matchable Range | 551-2600nm (Type I) 790-2150nm (Type II) |
Termoptisk koeffisient (/℃, λ i μm) | dnx/dT=-9,3X10-6 |
Absorpsjonskoeffisienter | <0,1 %/cm ved 1064nm <0,3 %/cm ved 532nm |
Vinkel Aksept | 6,54 mrad·cm (φ, Type I, 1064 SHG) |
Temperatur aksept | 4,7℃·cm (Type I, 1064 SHG) |
Spektral aksept | 1,0 nm·cm (Type I, 1064 SHG) |
Walk-off vinkel | 0,60° (Type I 1064 SHG) |
Tekniske parametere | |
Dimensjonstoleranse | (B±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L+0.5/-0.1mm) (L≥2.5mm)(B±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L+0.1/-0.1 mm) (L<2,5 mm) |
Klar blenderåpning | sentral 90 % av diameteren Ingen synlige spredningsbaner eller sentre når inspisert av en 50mW grønn laser |
Flathet | mindre enn λ/8 @ 633nm |
Sender bølgefrontforvrengning | mindre enn λ/8 @ 633nm |
Chamfer | ≤0,2 mm x 45° |
Chip | ≤0,1 mm |
Skrape/grave | bedre enn 10/5 til MIL-PRF-13830B |
Parallellisme | bedre enn 20 buesekunder |
Vinkelretthet | ≤5 bueminutter |
Vinkeltoleranse | △θ≤0,25°, △φ≤0,25° |
Skadeterskel[GW/cm2 ] | >10 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (kun polert)>1 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-belagt)>0,5 for 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-belagt) |