LBO (триборат літію - LiB3O5) зараз є найпопулярнішим матеріалом для генерації другої гармоніки (SHG) потужних лазерів 1064 нм (як заміна KTP) і генерації сумарної частоти (SFG) 1064 нм лазерного джерела для отримання ультрафіолетового світла на 355 нм .
LBO є фазово узгодженим для SHG і THG лазерів Nd:YAG і Nd:YLF, використовуючи взаємодію типу I або типу II.Для SHG при кімнатній температурі може бути досягнуто узгодження фази типу I, яке має максимальний ефективний коефіцієнт SHG у головних площинах XY та XZ у широкому діапазоні довжин хвиль від 551 нм до приблизно 2600 нм.Спостерігається ефективність перетворення SHG понад 70% для імпульсних і 30% для безперервних Nd:YAG лазерів, і ефективність перетворення THG понад 60% для імпульсних Nd:YAG лазерів.
LBO — це чудовий кристал NLO для OPO та OPA з широко регульованим діапазоном довжин хвиль і високою потужністю.Повідомлялося про ці OPO та OPA, які накачуються SHG та THG лазера Nd:YAG та ексимерного лазера XeCl на 308 нм.Унікальні властивості узгодження фази типу I та типу II, а також NCPM залишають великий простір для досліджень і застосування OPO та OPA LBO.
Переваги:
• Широкий діапазон прозорості від 160 нм до 2600 нм;
• Висока оптична однорідність (δn≈10-6/см) і відсутність включень;
• Відносно великий ефективний коефіцієнт SHG (приблизно втричі більший, ніж KDP);
• Високий поріг пошкодження;
• Широкий кут прийому та невеликий відхід;
• Некритичний фазовий узгодження типу I та II (NCPM) у широкому діапазоні довжин хвиль;
• Спектральний NCPM поблизу 1300 нм.
Застосування:
• Вихідна потужність понад 480 мВт при 395 нм генерується шляхом подвоєння частоти Ti:Sapphire лазера з блокуванням режиму 2 Вт (<2ps, 82MHz).Діапазон довжин хвиль 700-900 нм покриває кристал LBO 5x3x8mm3.
• Понад 80 Вт вихідної потужності зеленого кольору досягається за допомогою SHG Nd:YAG-лазера з модуляцією добротності в кристалі LBO типу II довжиною 18 мм.
• Подвоєння частоти Nd:YLF-лазера з діодною накачкою (>500 мкДж при 1047 нм, <7 нс, 0-10 кГц) досягає ефективності перетворення понад 40% у кристалі LBO довжиною 9 мм.
• Вихід VUV на 187,7 нм отримано шляхом генерації сумарних частот.
• Дифракційно-обмежений промінь 2 мДж/імпульс на 355 нм отримується внутрішньорезонаторним потроєнням частоти Nd:YAG-лазера з модуляцією добротності.
• Досить висока загальна ефективність перетворення та регульований діапазон довжин хвиль 540-1030 нм були отримані з OPO, накачуваним при 355 нм.
• Повідомляється, що OPA типу I накачується при 355 нм з ефективністю перетворення енергії накачування в сигнал 30%.
• Тип II NCPM OPO, накачуваний ексимерним лазером XeCl при 308 нм, досяг ефективності перетворення 16,5%, і помірні регульовані діапазони довжин хвиль можна отримати за допомогою різних джерел накачування та налаштування температури.
• Використовуючи методику NCPM, було також виявлено, що OPA типу I, накачуваний SHG Nd:YAG-лазером на 532 нм, охоплює широкий діапазон регулювання від 750 нм до 1800 нм шляхом налаштування температури від 106,5 ℃ до 148,5 ℃.
• Використовуючи тип II NCPM LBO як оптичний параметричний генератор (OPG) і BBO типу I з критичним фазовим узгодженням як OPA, було отримано вузьку ширину лінії (0,15 нм) і високу ефективність перетворення енергії накачування в сигнал (32,7%). коли він накачується лазером 4,8 мДж, 30 пс на 354,7 нм.Діапазон налаштування довжини хвилі від 482,6 нм до 415,9 нм покривався або підвищенням температури LBO, або обертанням BBO.
Основні властивості | |
Кристалічна структура | Ромбічна, Просторова група Pna21, Точкова група mm2 |
Параметр решітки | a=8,4473Å,b=7,3788Å,c=5,1395Å,Z=2 |
Точка плавлення | Близько 834 ℃ |
Твердість за Моосом | 6 |
Щільність | 2,47 г/см3 |
Коефіцієнти теплового розширення | αx=10,8×10-5/K, αy=-8,8×10-5/K, αz=3,4×10-5/K |
Коефіцієнти теплопровідності | 3,5 Вт/м/К |
Діапазон прозорості | 160-2600 нм |
Діапазон відповідності фази SHG | 551-2600 нм (Тип I) 790-2150 нм (Тип II) |
Термооптичний коефіцієнт (/℃, λ у мкм) | dnx/dT=-9,3X10-6 |
Коефіцієнти поглинання | <0,1%/см при 1064 нм <0,3%/см при 532 нм |
Прийняття кута | 6,54 мрад·см (φ, тип I, 1064 SHG) |
Прийняття температури | 4,7℃·см (Тип I, 1064 SHG) |
Спектральна акцептація | 1,0 нм·см (Тип I, 1064 SHG) |
Кут виходу | 0,60° (Тип I 1064 SHG) |
Технічні параметри | |
Допуск на розміри | (Ш±0,1 мм) x (В±0,1 мм) x (Д+0,5/-0,1 мм) (Д≥2,5 мм) (Ш±0,1 мм) x (В±0,1 мм) x (Д+0,1/-0,1) мм) (L<2,5 мм) |
Прозора діафрагма | центральна 90% діаметра Немає видимих шляхів розсіювання або центрів під час перевірки зеленим лазером 50 мВт |
площинність | менше λ/8 при 633 нм |
Передача спотворень хвильового фронту | менше λ/8 при 633 нм |
Фаска | ≤0,2 мм x 45° |
Чіп | ≤0,1 мм |
Подряпини/Копай | краще, ніж 10/5 відповідно до MIL-PRF-13830B |
Паралелізм | краще ніж 20 кутових секунд |
Перпендикулярність | ≤5 кутових хвилин |
Допуск на кут | △θ≤0,25°, △φ≤0,25° |
Поріг пошкодження [ГВт/см2] | >10 для 1064 нм, TEM00, 10 нс, 10 Гц (лише полірований) > 1 для 1064 нм, TEM00, 10 нс, 10 Гц (з покриттям AR) >0,5 для 532 нм, TEM00, 10 нс, 10 Гц (з покриттям AR) |