LBO-kristal

LBO (Lithium Triborate - LiB3O5) is nu het meest gebruikte materiaal voor Second Harmonic Generation (SHG) van 1064 nm hoogvermogenlasers (ter vervanging van KTP) en Sum Frequency Generation (SFG) van 1064 nm laserbron om UV-licht op 355 nm te bereiken .
LBO is in fase aanpasbaar voor de SHG en THG van Nd:YAG- en Nd:YLF-lasers, met behulp van type I- of type II-interactie.Voor de SHG bij kamertemperatuur kan fase-aanpassing van type I worden bereikt en deze heeft de maximale effectieve SHG-coëfficiënt in de belangrijkste XY- en XZ-vlakken in een breed golflengtebereik van 551 nm tot ongeveer 2600 nm.Er zijn SHG-omzettingsefficiënties waargenomen van meer dan 70% voor puls- en 30% voor cw Nd:YAG-lasers, en THG-omzettingsefficiëntie van meer dan 60% voor puls-Nd:YAG-lasers.
LBO is een uitstekend NLO-kristal voor OPO's en OPA's met een breed instelbaar golflengtebereik en hoge vermogens.Er is melding gemaakt van deze OPO en OPA die worden gepompt door de SHG en THG van de Nd:YAG-laser en XeCl-excimeerlaser bij 308 nm.De unieke eigenschappen van type I en type II fasematching en de NCPM laten een grote ruimte open in het onderzoek en de toepassingen van LBO's OPO en OPA.
Voordelen:
• Breed transparantiebereik van 160 nm tot 2600 nm;
• Hoge optische homogeniteit (δn≈10-6/cm) en vrij van insluiting;
• Relatief grote effectieve SHG-coëfficiënt (ongeveer drie keer die van KDP);
• Hoge schadedrempel;
• Brede acceptatiehoek en kleine uitloop;
• Type I en type II niet-kritische faseaanpassing (NCPM) in een breed golflengtebereik;
• Spectrale NCPM nabij 1300 nm.
Toepassingen:
• Meer dan 480 mW output bij 395 nm wordt gegenereerd door frequentieverdubbeling van een 2W mode-locked Ti:Sapphire-laser (<2ps, 82MHz).Het golflengtebereik van 700-900 nm wordt gedekt door een 5x3x8mm3 LBO-kristal.
• Meer dan 80 W groene output wordt verkregen door SHG van een Q-switched Nd:YAG-laser in een type II 18 mm lang LBO-kristal.
• De frequentieverdubbeling van een diodegepompte Nd:YLF-laser (>500μJ @ 1047nm,<7ns, 0-10KHz) bereikt een conversie-efficiëntie van meer dan 40% in een 9 mm lang LBO-kristal.
• De VUV-uitvoer bij 187,7 nm wordt verkregen door het genereren van somfrequenties.
• 2 mJ/pulsdiffractie-begrensde straal bij 355 nm wordt verkregen door de intracaviteitsfrequentie te verdrievoudigen met een Q-geschakelde Nd:YAG-laser.
• Een vrij hoge algehele conversie-efficiëntie en een afstembaar golflengtebereik van 540-1030 nm werden verkregen met OPO gepompt op 355 nm.
• Type I OPA gepompt op 355 nm met een pomp-naar-signaal energieconversie-efficiëntie van 30% is gerapporteerd.
• Type II NCPM OPO, gepompt door een XeCl-excimeerlaser op 308 nm, heeft een conversie-efficiëntie van 16,5% bereikt, en gematigde afstembare golflengtebereiken kunnen worden verkregen met verschillende pompbronnen en temperatuurafstemming.
• Door gebruik te maken van de NCPM-techniek werd ook waargenomen dat type I OPA, gepompt door de SHG van een Nd:YAG-laser op 532 nm, een breed afstembaar bereik bestrijkt van 750 nm tot 1800 nm door temperatuurafstemming van 106,5 ℃ tot 148,5 ℃.
• Door type II NCPM LBO te gebruiken als een optische parametrische generator (OPG) en type I kritische fase-aangepaste BBO als een OPA, werden een smalle lijnbreedte (0,15 nm) en een hoge pomp-naar-signaal energieconversie-efficiëntie (32,7%) verkregen wanneer het wordt gepompt door een laser van 4,8 mJ, 30 ps bij 354,7 nm.Het golflengte-afstembereik van 482,6 nm tot 415,9 nm werd bereikt door de temperatuur van LBO te verhogen of door BBO te roteren.