LBO

三硼酸鋰(LiB3O5 or LBO)是一種極佳的非線性光學晶體,由中國科學院物質結構研究所研究發明。該專利獲國家知識產權局和世界知識產權組織頒發的1999年中國發明專利金獎。

LBO晶體的主要優點:
可透光波段范圍寬(160—2600nm)
光學均勻性好,內部包絡少
倍頻轉換效率較高(相當于KDP晶體的3倍)
高損傷域值(1.3ns脈寬的1053nm激光可達10GW/cm2)
接收角度寬,離散角度小
I,II類非臨界相位匹配(NCPM)的波段范圍寬
光譜非臨界相位匹配(NCPM)接近1300nm

LBO晶體的主要應用:
. 二倍頻方面:
1. 醫用與工業用途的Nd:YAG激光
2. 科研與軍事用途的高功率Nd:YAG與Nd:YLF激光
3. Nd:YVO4,Nd:YAG和Nd:YLF激光的泵浦
4. 紅寶石,Ti:Sappire與Cr:LiSAF激光
. 三倍頻方面:
1. Nd:YAG與Nd:YLF激光
2. 光學參量放大器(OPA)與光學參量振蕩器(OPO)
3. 高功率1340nm的Nd:YAP激光的二,三倍頻

 

LBO二倍頻三倍頻晶體應用:
對2W鎖模鈦寶石激光(<2ps, 82MHz)倍頻可輸出功率大于480mW的395nm波長激光,利用5x3x8 mm3 尺寸的LBO晶體可獲得的波長范圍在700-900nm。
使用II類18mmLBO晶體的調Q Nd:YAG激光倍頻可得到功率大于80W的綠色光。
使用9mmLBO晶體的泵浦Nd:YLF激光(>500μJ @1047nm,<7ns,0-10KHz)倍頻轉換率大于40%。
利用LBO晶體和頻效應可獲得187.7nm波長的真空紫外光。
對調QNd:YAG激光進行腔內三倍頻可獲得輸出脈沖能量2mJ的衍射極限光束。

 

LBO晶體非臨界相位匹配應用:
對25W Antares鎖模Nd:YAG激光(76MHz,80ps)腔外倍頻可獲得平均功率大于11W的532nm激光。
醫用多模調QNd:YAG激光倍頻可輸出20W的綠色光,輸入功率越大輸出功率越高。
LBO 能達到1300nm波長的溫度調諧NCPM 和較大帶寬的波譜NCPM。1300nm的Nd激光倍頻輸出紅色光的性能較好。

LBO晶體OPA,OPO應用:
OPO可由355nm波長光實現相當好的轉換效率以及輸出540-1030nm范圍的波長。
有報道I類LBO晶體OPA可由355nm波長光實現30%pump-to-signal 能量轉換率。
 II類NCPM  LBO晶體OPO可由308nmXeC1 受激準分子激光泵浦實現16.5%的能量轉換率,根據不同的泵源和溫度調諧可獲得一定范圍內的波長調諧。
利用NCPM技術, I類LBO晶體OPA可在106.5℃-148.5℃溫度下由532nm波長Nd:YAG激光倍頻泵浦輸出從750nm-1800nm的可調范圍波長。
以II類的NCPM LBO 作為光學參量發生器(OPG),I類臨界相位BBO作為光學參量放大器(OPA),用4.8mJ, 30ps,354.7nm波長的激光泵浦,可獲得較窄的線寬(0.15nm) 和較高的pump-to-signal 能量轉換率(32.7%) 。通過提高LBO的溫度和旋轉BBO可得到波長從482.6nm-415.9nm 的光

 

LBO 晶體元器件品質規范:
波前畸變:小于λ/8 @ 633nm
尺寸公差: (W±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L+0.2/-0.1mm)
通光孔徑:  90% 中央直徑
50mW綠光檢測無可見散射路徑
平面度:λ/8 @ 633nm
劃痕/Dig code: 10/5 to MIL-PRF-13830B
平行度: 優于20 arc seconds
垂直度: 5 arc minutes
角度偏差:△θ≤0.25°,△φ≤±0.25°
損傷閾值(GW/cm2):  >10 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (polished only)
                                           >1 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)
                                           >0.5 for 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)
品質保證期: 一年內正常使用。

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