O LBO (triborato de litio - LiB3O5) é agora o material máis utilizado para a segunda xeración harmónica (SHG) de láseres de alta potencia de 1064 nm (como substituto de KTP) e a xeración de frecuencia suma (SFG) de fonte láser de 1064 nm para conseguir luz UV a 355 nm. .
O LBO é compatible en fase para os láseres SHG e THG dos láseres Nd:YAG e Nd:YLF, utilizando interacción tipo I ou tipo II.Para o SHG a temperatura ambiente, pódese alcanzar a coincidencia de fase tipo I e ten o máximo coeficiente de SHG efectivo nos principais planos XY e XZ nun amplo rango de lonxitudes de onda de 551 nm a preto de 2600 nm.Observáronse eficiencias de conversión SHG de máis do 70% para os láseres de pulso e do 30% para os láseres cw Nd:YAG, e unha eficiencia de conversión de THG superior ao 60% para o láser de pulso Nd:YAG.
LBO é un excelente cristal NLO para OPO e OPA cun rango de lonxitudes de onda amplamente sintonizado e altas potencias.Informes destes OPO e OPA que son bombeados polo SHG e THG do láser Nd:YAG e do láser excimer XeCl a 308 nm.As propiedades únicas da coincidencia de fase tipo I e tipo II, así como o NCPM, deixan un gran espazo na investigación e aplicacións de OPO e OPA de LBO.
Vantaxes:
• Amplio intervalo de transparencia de 160 nm a 2600 nm;
• Alta homoxeneidade óptica (δn≈10-6/cm) e estar libre de inclusións;
• Coeficiente SHG efectivo relativamente grande (unhas tres veces o do KDP);
• Alto limiar de dano;
• Amplio ángulo de aceptación e pequeno paso;
• Adaptación de fase non crítica de tipo I e tipo II (NCPM) nun amplo rango de lonxitudes de onda;
• NCPM espectral preto de 1300 nm.
Aplicacións:
• Xérase máis de 480 mW de saída a 395 nm ao duplicar a frecuencia dun láser Ti:Sapphire de 2W bloqueado en modo (<2ps, 82MHz).O rango de lonxitude de onda de 700-900 nm está cuberto por un cristal LBO de 5x3x8mm3.
• A saída verde de máis de 80 W obtense mediante SHG dun láser Nd:YAG con conmutación Q nun cristal LBO tipo II de 18 mm de lonxitude.
• A duplicación de frecuencia dun láser Nd:YLF bombeado con díodo (>500μJ @ 1047nm, <7ns, 0-10KHz) alcanza unha eficiencia de conversión superior ao 40% nun cristal LBO de 9 mm de lonxitude.
• A saída VUV a 187,7 nm obtense mediante a xeración de frecuencia suma.
• O feixe limitado por difracción de 2 mJ/pulso a 355 nm obtense triplicando a frecuencia intracavidade cun láser Nd:YAG con conmutación Q.
• Con OPO bombeado a 355 nm obtívose unha eficiencia de conversión global bastante alta e un rango de lonxitude de onda sintonizable de 540-1030 nm.
• OPA tipo I bombeado a 355 nm cunha eficiencia de conversión de enerxía de bomba a sinal do 30 %.
• O tipo II NCPM OPO bombeado por un láser excimer XeCl a 308 nm alcanzou unha eficiencia de conversión do 16,5% e pódense obter intervalos de lonxitude de onda sintonizables moderados con diferentes fontes de bombeo e axuste de temperatura.
• Ao usar a técnica NCPM, tamén se observou que OPA tipo I bombeado polo SHG dun láser Nd:YAG a 532 nm cubría un amplo rango sintonizable de 750 nm a 1800 nm mediante a sintonización da temperatura de 106,5 ℃ a 148,5 ℃.
• Ao utilizar o LBO NCPM tipo II como xerador óptico paramétrico (OPG) e o BBO adaptado en fase crítica tipo I como OPA, obtívose un ancho de liña estreito (0,15 nm) e unha alta eficiencia de conversión de enerxía de bomba a sinal (32,7%). cando é bombeado por un láser de 4,8 mJ e 30 ps a 354,7 nm.O rango de sintonía de lonxitude de onda de 482,6 nm a 415,9 nm foi cuberto aumentando a temperatura do LBO ou xirando o BBO.
Propiedades básicas | |
Estrutura cristalina | Ortorrómbico, grupo espacial Pna21, grupo puntual mm2 |
Parámetro de celosía | a=8,4473Å,b=7,3788Å,c=5,1395Å,Z=2 |
Punto de fusión | Uns 834 ℃ |
Dureza de Mohs | 6 |
Densidade | 2,47 g/cm3 |
Coeficientes de dilatación térmica | αx=10,8×10-5/K, αy=-8,8×10-5/K, αz=3,4×10-5/K |
Coeficientes de condutividade térmica | 3,5 W/m/K |
Rango de transparencia | 160-2600 nm |
Rango igualable de fases SHG | 551-2600 nm (Tipo I) 790-2150 nm (Tipo II) |
Coeficiente térmico-óptico (/℃, λ en μm) | dnx/dT=-9,3X10-6 |
Coeficientes de absorción | <0,1 %/cm a 1064 nm <0,3 %/cm a 532 nm |
Aceptación de ángulos | 6,54 mrad·cm (φ, Tipo I, 1064 SHG) |
Aceptación de temperatura | 4,7 ℃·cm (Tipo I, 1064 SHG) |
Aceptación espectral | 1,0 nm·cm (Tipo I, 1064 SHG) |
Ángulo de saída | 0,60° (Tipo I 1064 SHG) |
Parámetros técnicos | |
Tolerancia dimensional | (An ± 0,1 mm) x (A ± 0,1 mm) x (L+0,5/-0,1 mm) (L≥ 2,5 mm) (An ± 0,1 mm) x (A ± 0,1 mm) x (L+0,1/-0,1) mm) (L<2,5 mm) |
Abertura clara | central 90 % do diámetroSen camiños ou centros de dispersión visibles cando se inspecciona cun láser verde de 50 mW |
Planitude | inferior a λ/8 @ 633 nm |
Transmisión de distorsión da fronte de onda | inferior a λ/8 @ 633 nm |
Chaflán | ≤0,2 mm x 45° |
Chip | ≤0,1 mm |
Rascar/Escavar | mellor que 10/5 a MIL-PRF-13830B |
Paralelismo | mellor que 20 segundos de arco |
Perpendicularidade | ≤5 minutos de arco |
Tolerancia angular | △θ≤0,25°, △φ≤0,25° |
Limiar de dano [GW/cm2 ] | >10 para 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (só pulido)>1 para 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (revestimento AR)>0,5 para 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated) |