LBO (Lithium Triborate - LiB3O5) הוא כעת החומר הפופולרי ביותר עבור הדור השני הרמוני (SHG) של לייזרים בהספק גבוה 1064nm (כתחליף ל-KTP) ו-Sum Frequency Generation (SFG) של מקור לייזר 1064nm להשגת אור UV ב-355nm .
LBO מותאם לשלב עבור SHG ו-THG של לייזרים Nd:YAG ו-Nd:YLF, תוך שימוש באינטראקציה מסוג I או מסוג II.עבור ה-SHG בטמפרטורת החדר, ניתן להגיע להתאמת פאזה מסוג I והוא בעל מקדם ה-SHG האפקטיבי המרבי במישורי XY ו-XZ העיקריים בטווח אורכי גל רחב מ-551nm עד כ-2600nm.נצפו יעילות המרת SHG של יותר מ-70% עבור דופק ו-30% עבור לייזרים cw Nd:YAG, ויעילות המרה של THG של למעלה מ-60% עבור לייזר Nd:YAG דופק.
LBO הוא גביש NLO מצוין עבור OPOs ו- OPAs עם טווח אורכי גל הניתן לשינוי נרחב והספקים גבוהים.דווח על OPO ו-OPA אלו אשר נשאבים על ידי ה-SHG וה-THG של Nd:YAG לייזר ו-XeCl excimer ב-308nm.המאפיינים הייחודיים של התאמת פאזה מסוג I ו-Type II וכן ה-NCPM משאירים חדר גדול במחקר וביישומים של OPO ו-OPA של LBO.
יתרונות:
• טווח שקיפות רחב מ-160 ננומטר עד 2600 ננומטר;
• הומוגניות אופטית גבוהה (δn≈10-6/cm) והיותה ללא הכללה;
• מקדם SHG אפקטיבי גדול יחסית (כפי שלושה מזה של KDP);
• סף נזק גבוה;
• זווית קבלה רחבה והליכה קטנה;
• התאמת פאזה לא קריטית מסוג I וסוג II (NCPM) בטווח אורכי גל רחב;
• ספקטרלי NCPM ליד 1300nm.
יישומים:
• פלט של יותר מ-480mW ב-395nm נוצר על ידי הכפלת תדר של לייזר Ti:Sapphire נעול מצב 2W (<2ps, 82MHz).טווח אורך הגל של 700-900 ננומטר מכוסה על ידי גביש LBO בגודל 5x3x8mm3.
• פלט ירוק של מעל 80W מתקבל על ידי SHG של לייזר Nd:YAG עם מיתוג Q בקריסטל LBO מסוג II באורך 18 מ"מ.
• הכפלת התדר של לייזר Nd:YLF שנשאב דיודה (>500μJ @ 1047nm,<7ns, 0-10KHz) מגיעה ליותר מ-40% יעילות המרה בקריסטל LBO באורך 9 מ"מ.
• פלט VUV ב-187.7 ננומטר מתקבל על ידי יצירת תדר סכום.
• אלומה מוגבלת בדיפרקציה של 2mJ/פולס ב-355nm מתקבלת על ידי שילוש תדר תוך-חללי של לייזר Nd:YAG עם Q-switch.
• יעילות המרה כללית גבוהה למדי וטווח אורכי גל מתכוונן של 540-1030 ננומטר הושגו עם OPO שאוב ב-355 ננומטר.
• סוג I OPA שאוב ב-355nm עם יעילות המרת אנרגיה משאבה לאות של 30% דווח.
• סוג II NCPM OPO שאוב על ידי לייזר XeCl excimer ב-308nm השיגה יעילות המרה של 16.5%, וניתן להשיג טווחי אורכי גל מתונים עם מקורות שאיבה שונים וכוונון טמפרטורה.
• על ידי שימוש בטכניקת NCPM, סוג I OPA שאוב על ידי ה-SHG של לייזר Nd:YAG ב-532nm נצפה גם מכסה טווח ניתן לכוונון רחב מ-750nm עד 1800nm על ידי כוונון טמפרטורה מ-106.5℃ ל-148.5℃.
• על ידי שימוש ב-NCPM LBO מסוג II כמחולל פרמטרי אופטי (OPG) וב-BBO קריטי תואם פאזה מסוג I כ-OPA, הושגו רוחב קו צר (0.15 ננומטר) ויעילות המרת אנרגית משאבה לאות גבוהה (32.7%). כאשר הוא נשאב על ידי לייזר 4.8mJ, 30ps ב-354.7nm.טווח כוונון אורך גל בין 482.6 ננומטר ל-415.9 ננומטר כוסה על ידי הגדלת הטמפרטורה של LBO או על ידי סיבוב BBO.
מאפיינים בסיסיים | |
מבנה קריסטל | Orthorhombic, Space group Pna21, Point group mm2 |
פרמטר סריג | a=8.4473Å,b=7.3788Å,c=5.1395Å,Z=2 |
נקודת המסה | בערך 834℃ |
Mohs קשיות | 6 |
צְפִיפוּת | 2.47 גרם/סמ"ק |
מקדמי התפשטות תרמית | αx=10.8×10-5/K, αy=-8.8×10-5/K,αz=3.4×10-5/K |
מקדמי מוליכות תרמית | 3.5W/m/K |
טווח שקיפות | 160-2600 ננומטר |
טווח התאמת שלב SHG | 551-2600nm (סוג I) 790-2150nm (סוג II) |
מקדם תרמי-אופטי (/℃, λ במיקרומטר) | dnx/dT=-9.3X10-6 |
מקדמי ספיגה | <0.1%/ס"מ ב-1064 ננומטר <0.3%/ס"מ ב-532 ננומטר |
קבלת זווית | 6.54mrad·cm (φ, Type I,1064 SHG) |
קבלת טמפרטורה | 4.7℃·ס"מ (סוג I, 1064 SHG) |
קבלה ספקטרלית | 1.0nm·cm (Type I, 1064 SHG) |
זווית הליכה | 0.60° (Type I 1064 SHG) |
פרמטרים טכניים | |
סובלנות ממדים | (W±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L+0.5/-0.1mm) (L≥2.5mm)(W±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L+0.1/-0.1 מ"מ) (L<2.5 מ"מ) |
צמצם ברור | מרכזי 90% מהקוטר אין נתיבים או מרכזי פיזור נראים לעין כאשר נבדקים על ידי לייזר ירוק 50mW |
שְׁטִיחוּת | פחות מ-λ/8 @ 633nm |
משדר עיוות חזית הגל | פחות מ-λ/8 @ 633nm |
Chamfer | ≤0.2 מ"מ x 45° |
שְׁבָב | ≤0.1 מ"מ |
שריטה/חפירה | טוב מ-10/5 ל-MIL-PRF-13830B |
מַקבִּילוּת | יותר מ-20 שניות קשת |
נִצָבוּת | ≤5 דקות קשת |
סובלנות זווית | △θ≤0.25°, △φ≤0.25° |
סף נזק [GW/cm2 ] | >10 עבור 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (מלוטש בלבד)>1 עבור 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (מצופה AR)>0.5 עבור 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (מצופה AR) |