LBO (литиум триборат - LiB3O5) сега е најпопуларниот материјал за Втората хармонична генерација (SHG) од 1064 nm ласери со висока моќност (како замена за KTP) и генерирање збирна фреквенција (SFG) од 1064 nm ласерски извор за да се постигне УВ светлина на 355 nm .
LBO е фазен споредлив за SHG и THG на Nd:YAG и Nd:YLF ласерите, користејќи тип I или тип II интеракција.За SHG на собна температура, може да се постигне совпаѓање на фазата од тип I и има максимален ефективен SHG коефициент во главните рамнини XY и XZ во широк опсег на бранова должина од 551 nm до околу 2600 nm.Забележани се ефикасност на конверзија на SHG од повеќе од 70% за импулсни и 30% за cw Nd:YAG ласери и ефикасност на конверзија на THG над 60% за пулсен Nd:YAG ласер.
LBO е одличен NLO кристал за OPO и OPA со широко приспособлив опсег на бранови должини и високи моќи.Овие OPO и OPA кои се пумпаат од SHG и THG на Nd:YAG ласерот и XeCl ексцимерниот ласер на 308 nm се пријавени.Уникатните својства на совпаѓањето на фазите од тип I и тип II, како и NCPM оставаат голем простор во истражувањето и апликациите на OPO и OPA на LBO.
Предности:
• Широк опсег на транспарентност од 160nm до 2600nm;
• Висока оптичка хомогеност (δn≈10-6/cm) и без инклузија;
• Релативно голем ефективен SHG коефициент (околу три пати поголем од KDP);
• Висок праг на оштетување;
• Широк агол на прифаќање и мало одење;
• Тип I и тип II некритична фаза на совпаѓање (NCPM) во широк опсег на бранови должини;
• Спектрален NCPM во близина на 1300nm.
Апликации:
• Повеќе од 480mW излез на 395nm се генерира со удвојување на фреквенцијата на 2W режим заклучен Ti:Sapphire ласер (<2ps, 82MHz).Опсегот на бранова должина од 700-900 nm е покриен со кристал LBO 5x3x8mm3.
• Над 80W зелен излез се добива со SHG на Nd:YAG ласер со Q-префрлување во тип II LBO кристал долг 18 mm.
• Удвојувањето на фреквенцијата на Nd:YLF ласер со пумпа со диоди (>500μJ @ 1047nm,<7ns, 0-10KHz) достигнува преку 40% ефикасност на конверзија во LBO кристал долг 9мм.
• Излезот VUV на 187,7 nm се добива со генерирање збир-фреквенција.
• 2mJ/пулсен зрак ограничен со дифракција на 355 nm се добива со тројно зголемување на фреквенцијата на интракавитацијата на Nd:YAG ласер со Q-префрлување.
• Прилично висока севкупна ефикасност на конверзија и опсег на бранова должина од 540-1030nm прилагодливи се добиени со OPO испумпана на 355nm.
• Пријавена е OPA од тип I испумпана на 355 nm со ефикасност на конверзија на енергија од пумпа во сигнал од 30%.
• Тип II NCPM OPO испумпуван од XeCl ексцимер ласер на 308 nm постигна 16,5% ефикасност на конверзија, а умерени опсези на бранови должини што може да се прилагодат може да се добијат со различни извори на пумпање и подесување на температурата.
• Со користење на техниката NCPM, тип I OPA пумпан од SHG на Nd:YAG ласер на 532 nm, исто така, беше забележан дека покрива широк опсег што може да се прилагоди од 750 nm до 1800 nm со подесување на температурата од 106,5℃ до 148,5℃.
• Со користење на тип II NCPM LBO како оптички параметарски генератор (OPG) и тип I совпаднат со критична фаза BBO како OPA, добиена е тесна ширина на линијата (0,15nm) и висока ефикасност на конверзија на енергија од пумпа во сигнал (32,7%) кога се пумпа со ласер од 4,8 mJ и 30ps на 354,7 nm.Опсегот на подесување на бранова должина од 482,6 nm до 415,9 nm беше покриен или со зголемување на температурата на LBO или со ротирање на BBO.
Основни својства | |
Кристална структура | Орторомбична, Просторна група Pna21, Точка група mm2 |
Параметар на решетка | a=8,4473Å,b=7,3788Å,c=5,1395Å,Z=2 |
Точка на топење | Околу 834 ℃ |
Тврдост на Мохс | 6 |
Густина | 2,47 g/cm3 |
Коефициенти на термичка експанзија | αx=10,8×10-5/K, αy=-8,8×10-5/K, αz=3,4×10-5/K |
Коефициенти на топлинска спроводливост | 3,5 W/m/K |
Опсег на транспарентност | 160-2600 nm |
Опсег што може да се совпадне со SHG фаза | 551-2600 nm (тип I) 790-2150 nm (тип II) |
Термо-оптички коефициент (/℃, λ во μm) | dnx/dT=-9,3X10-6 |
Коефициенти на апсорпција | <0,1%/cm на 1064nm <0,3%/cm на 532nm |
Прифаќање на агол | 6,54 mrad·cm (φ, тип I, 1064 SHG) |
Прифаќање на температурата | 4,7℃·cm (тип I, 1064 SHG) |
Спектрално прифаќање | 1,0 nm·cm (тип I, 1064 SHG) |
Агол на одење | 0,60° (Тип I 1064 SHG) |
Технички параметри | |
Толеранција на димензии | (Ш±0,1мм)х(В±0,1мм)х(Д+0,5/-0,1мм) (Л≥2,5мм)(Ш±0,1мм)x(В±0,1мм)x(Л+0,1/-0,1 mm) (L<2,5 mm) |
Јасна решетка | централно 90% од дијаметарот Нема видливи патеки или центри за расејување кога се прегледуваат со зелен ласер од 50 mW |
Плошност | помалку од λ/8 @ 633nm |
Пренесување на изобличување на брановиот фронт | помалку од λ/8 @ 633nm |
Chamfer | ≤0,2mm x 45° |
Чип | ≤0,1мм |
Чешање/Копање | подобро од 10/5 до MIL-PRF-13830B |
Паралелизам | подобро од 20 лачни секунди |
Перпендикуларност | ≤5 лак минути |
Аголна толеранција | △θ≤0,25°, △φ≤0,25° |
Праг на оштетување[GW/cm2] | >10 за 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (само полиран)>1 за 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (обложена со AR)>0,5 за 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (обложена со AR) |