LBO (triborato de lítio - LiB3O5) é agora o material mais popularmente usado para geração de segundo harmônico (SHG) de lasers de alta potência de 1064 nm (como um substituto para KTP) e geração de soma de frequência (SFG) de fonte de laser de 1064 nm para obter luz UV em 355 nm .
LBO é compatível com fase para SHG e THG de lasers Nd:YAG e Nd:YLF, usando interação tipo I ou tipo II.Para o SHG à temperatura ambiente, a correspondência de fase tipo I pode ser alcançada e tem o coeficiente SHG efetivo máximo nos planos principais XY e XZ em uma ampla faixa de comprimento de onda de 551 nm a cerca de 2600 nm.Foram observadas eficiências de conversão SHG de mais de 70% para lasers Nd:YAG de pulso e 30% para lasers cw Nd:YAG, e eficiência de conversão THG superior a 60% para laser Nd:YAG de pulso.
LBO é um excelente cristal NLO para OPOs e OPAs com uma faixa de comprimento de onda amplamente ajustável e altas potências.Estes OPO e OPA que são bombeados pelo SHG e THG do laser Nd: YAG e do excimer laser XeCl a 308 nm foram relatados.As propriedades únicas do casamento de fase tipo I e tipo II, bem como do NCPM, deixam um grande espaço na pesquisa e aplicações de OPO e OPA do LBO.
Vantagens:
• Ampla faixa de transparência de 160nm a 2600nm;
• Alta homogeneidade óptica (δn≈10-6/cm) e livre de inclusões;
• Coeficiente de SHG efetivo relativamente grande (cerca de três vezes o do KDP);
• Elevado limiar de danos;
• Amplo ângulo de aceitação e pequeno walk-off;
• Casamento de fase não crítica (NCPM) tipo I e tipo II em ampla faixa de comprimento de onda;
• NCPM espectral próximo de 1300nm.
Formulários:
• Mais de 480mW de saída em 395nm são gerados pela duplicação de frequência de um laser Ti:Sapphire com modo bloqueado de 2W (<2ps, 82MHz).A faixa de comprimento de onda de 700-900 nm é coberta por um cristal LBO de 5x3x8mm3.
• Mais de 80W de saída verde são obtidos pelo SHG de um laser Nd:YAG Q-switched em um cristal LBO tipo II de 18mm de comprimento.
• A duplicação de frequência de um laser Nd:YLF bombeado por diodo (>500μJ @ 1047nm,<7ns, 0-10KHz) atinge mais de 40% de eficiência de conversão em um cristal LBO de 9mm de comprimento.
• A saída VUV em 187,7 nm é obtida pela geração de soma de frequências.
• O feixe limitado por difração de 2mJ/pulso a 355nm é obtido pela triplicação da frequência intracavitária de um laser Nd:YAG Q-switched.
• Uma eficiência de conversão global bastante elevada e uma faixa de comprimento de onda ajustável de 540-1030 nm foram obtidas com OPO bombeado a 355 nm.
• Foi relatada OPA Tipo I bombeada a 355 nm com eficiência de conversão de energia da bomba para sinal de 30%.
• OPO NCPM Tipo II bombeado por um excimer laser XeCl a 308 nm alcançou 16,5% de eficiência de conversão, e faixas moderadas de comprimento de onda ajustáveis podem ser obtidas com diferentes fontes de bombeamento e ajuste de temperatura.
• Usando a técnica NCPM, também foi observado que OPA tipo I bombeado pelo SHG de um laser Nd:YAG a 532 nm cobre uma ampla faixa ajustável de 750 nm a 1800 nm por ajuste de temperatura de 106,5°C a 148,5°C.
• Usando NCPM LBO tipo II como gerador paramétrico óptico (OPG) e BBO de fase crítica correspondente tipo I como OPA, foram obtidas uma largura de linha estreita (0,15 nm) e alta eficiência de conversão de energia de bomba em sinal (32,7%) quando é bombeado por um laser de 4,8mJ e 30ps a 354,7nm.A faixa de ajuste do comprimento de onda de 482,6 nm a 415,9 nm foi coberta pelo aumento da temperatura do LBO ou pela rotação do BBO.
Propriedades básicas | |
Estrutura de cristal | Ortorrômbico, grupo espacial Pna21, grupo pontual mm2 |
Parâmetro de rede | a=8,4473Å,b=7,3788Å,c=5,1395Å,Z=2 |
Ponto de fusão | Cerca de 834 ℃ |
Dureza de Mohs | 6 |
Densidade | 2,47g/cm3 |
Coeficientes de Expansão 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 |
Faixa de transparência | 160-2600 nm |
Faixa combinável de fase SHG | 551-2600 nm (Tipo I) 790-2150 nm (Tipo II) |
Coeficiente termo-óptico (/℃, λ em μm) | dnx/dT=-9,3X10-6 |
Coeficientes de Absorção | <0,1%/cm a 1064 nm <0,3%/cm a 532 nm |
Aceitação de ângulo | 6,54mrad·cm (φ, Tipo I,1064 SHG) |
Aceitação de temperatura | 4,7℃·cm (Tipo I, 1064 SHG) |
Aceitação Espectral | 1,0nm·cm (Tipo I, 1064 SHG) |
Ângulo de saída | 0,60° (Tipo I 1064 SHG) |
Parâmetros técnicos | |
Tolerância de dimensão | (L±0,1mm)x(A±0,1mm)x(L+0,5/-0,1mm) (L≥2,5mm)(L±0,1mm)x(A±0,1mm)x(L+0,1/-0,1 mm) (L<2,5 mm) |
Abertura clara | central 90% do diâmetroNenhum caminho ou centro de dispersão visível quando inspecionado por um laser verde de 50mW |
Planicidade | menos de λ/8 @ 633nm |
Transmitindo distorção de frente de onda | menos de λ/8 @ 633nm |
Chanfro | ≤0,2mm x 45° |
Lasca | ≤0,1 mm |
Arranhar/Escavar | melhor que 10/5 para MIL-PRF-13830B |
Paralelismo | melhor que 20 segundos de arco |
Perpendicularidade | ≤5 minutos de arco |
Tolerância de ângulo | △θ≤0,25°, △φ≤0,25° |
Limiar de dano[GW/cm2 ] | >10 para 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (apenas polido)>1 para 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (revestido com AR)>0,5 para 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (revestido com AR) |