LBO (triborato de litio - LiB3O5) es ahora el material más utilizado para la segunda generación armónica (SHG) de láseres de alta potencia de 1064 nm (como sustituto del KTP) y la generación de frecuencia suma (SFG) de una fuente láser de 1064 nm para lograr luz UV a 355 nm. .
LBO es compatible con fases para SHG y THG de láseres Nd:YAG y Nd:YLF, utilizando interacción de tipo I o tipo II.Para el SHG a temperatura ambiente, se puede alcanzar la adaptación de fase tipo I y tiene el coeficiente SHG efectivo máximo en los planos principales XY y XZ en un amplio rango de longitudes de onda de 551 nm a aproximadamente 2600 nm.Se han observado eficiencias de conversión de SHG de más del 70% para láseres de pulso y del 30% para láseres Nd:YAG de corriente continua, y eficiencias de conversión de THG de más del 60% para láseres de pulso Nd:YAG.
LBO es un excelente cristal NLO para OPO y OPA con un rango de longitud de onda ampliamente sintonizable y altas potencias.Se han informado estos OPO y OPA que son bombeados por SHG y THG del láser Nd:YAG y el láser excímero XeCl a 308 nm.Las propiedades únicas de la coincidencia de fases tipo I y tipo II, así como del NCPM, dejan un gran espacio en la investigación y aplicaciones de OPO y OPA de LBO.
Ventajas:
• Amplio rango de transparencia de 160 nm a 2600 nm;
• Alta homogeneidad óptica (δn≈10-6/cm) y libre de inclusiones;
• Coeficiente de SHG efectivo relativamente grande (alrededor de tres veces el del KDP);
• Alto umbral de daño;
• Amplio ángulo de aceptación y paso pequeño;
• Coincidencia de fase no crítica (NCPM) de tipo I y tipo II en una amplia gama de longitudes de onda;
• NCPM espectral cerca de 1300 nm.
Aplicaciones:
• Se genera más de 480 mW de salida a 395 nm duplicando la frecuencia de un láser Ti:Zafiro de modo bloqueado de 2 W (<2 ps, 82 MHz).El rango de longitud de onda de 700-900 nm está cubierto por un cristal LBO de 5x3x8 mm3.
• Se obtiene una salida verde de más de 80 W mediante SHG de un láser Nd:YAG con conmutación Q en un cristal LBO tipo II de 18 mm de largo.
• La duplicación de frecuencia de un láser Nd:YLF bombeado por diodo (>500 μJ a 1047 nm, <7 ns, 0-10 KHz) alcanza una eficiencia de conversión superior al 40 % en un cristal LBO de 9 mm de largo.
• La salida VUV a 187,7 nm se obtiene mediante generación de frecuencia suma.
• Se obtiene un haz limitado por difracción de pulso de 2 mJ a 355 nm triplicando la frecuencia intracavitaria de un láser Nd:YAG con conmutación Q.
• Se obtuvo una eficiencia de conversión general bastante alta y un rango de longitud de onda sintonizable de 540-1030 nm con OPO bombeado a 355 nm.
• Se ha informado que el OPA tipo I bombea a 355 nm con una eficiencia de conversión de energía de bomba a señal del 30 %.
• NCPM OPO tipo II bombeado por un láser excímero XeCl a 308 nm ha logrado una eficiencia de conversión del 16,5 % y se pueden obtener rangos de longitud de onda sintonizables moderados con diferentes fuentes de bombeo y ajuste de temperatura.
• Al utilizar la técnica NCPM, también se observó que el OPA tipo I bombeado por el SHG de un láser Nd:YAG a 532 nm cubría un amplio rango sintonizable de 750 nm a 1800 nm mediante un ajuste de temperatura de 106,5 ℃ a 148,5 ℃.
• Al utilizar NCPM LBO tipo II como generador óptico paramétrico (OPG) y BBO de fase crítica tipo I como OPA, se obtuvo un ancho de línea estrecho (0,15 nm) y una alta eficiencia de conversión de energía de bomba a señal (32,7 %). cuando es bombeado por un láser de 4,8 mJ y 30 ps a 354,7 nm.El rango de sintonización de longitud de onda de 482,6 nm a 415,9 nm se cubrió aumentando la temperatura del LBO o rotando el BBO.
Propiedades básicas | |
Estructura cristalina | Ortorrómbico, grupo espacial Pna21, grupo de puntos mm2 |
Parámetro de red | a=8,4473Å,b=7,3788Å,c=5,1395Å,Z=2 |
Punto de fusion | Alrededor de 834 ℃ |
Dureza de Mohs | 6 |
Densidad | 2,47g/cm3 |
Coeficientes de expansión térmica | αx=10,8×10-5/K, αy=-8,8×10-5/K, αz=3,4×10-5/K |
Coeficientes de conductividad térmica | 3,5 W/m/K |
Rango de transparencia | 160-2600nm |
Rango compatible con fases SHG | 551-2600 nm (Tipo I) 790-2150 nm (Tipo II) |
Coeficiente termoóptico (/℃, 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 ángulo | 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 salida | 0,60° (Tipo I 1064 SHG) |
Parámetros técnicos | |
Tolerancia de dimensión | (Ancho±0,1 mm)x(Alto±0,1 mm)x(L+0,5/-0,1 mm) (L≥2,5 mm)(Ancho±0,1 mm)x(Alto±0,1 mm)x(L+0,1/-0,1 mm) (largo<2,5 mm) |
Apertura clara | 90% central del diámetro. No hay caminos o centros de dispersión visibles cuando se inspecciona con un láser verde de 50 mW. |
Llanura | menos de λ/8 @ 633 nm |
Transmisión de distorsión del frente de onda | menos de λ/8 @ 633 nm |
Chaflán | ≤0,2 mm x 45° |
Chip | ≤0,1 mm |
Rascar/excavar | mejor que 10/5 según MIL-PRF-13830B |
Paralelismo | mejor que 20 segundos de arco |
Perpendicularidad | ≤5 minutos de arco |
Tolerancia de ángulo | △θ≤0,25°, △φ≤0,25° |
Umbral de daño[GW/cm2 ] | >10 para 1064 nm, TEM00, 10 ns, 10 HZ (solo pulido) >1 para 1064 nm, TEM00, 10 ns, 10 HZ (recubierto de AR) >0,5 para 532 nm, TEM00, 10 ns, 10 HZ (recubierto de AR) |