Kristal LBO

LBO (litijev triborat - LiB3O5) je zdaj najbolj priljubljen material za drugo harmonično generacijo (SHG) 1064nm visokozmogljivih laserjev (kot nadomestek za KTP) in sumsko frekvenčno generacijo (SFG) 1064nm laserskega vira za doseganje UV svetlobe pri 355nm .
LBO je fazno ujemljiv za SHG in THG laserjev Nd:YAG in Nd:YLF z uporabo interakcije tipa I ali tipa II.Za SHG pri sobni temperaturi je mogoče doseči fazno ujemanje tipa I in ima največji efektivni koeficient SHG v glavnih ravninah XY in XZ v širokem območju valovnih dolžin od 551 nm do približno 2600 nm.Opazili so več kot 70-odstotno učinkovitost pretvorbe SHG za impulzne in 30-odstotne za neprekinjeno Nd:YAG laserje ter več kot 60-odstotno učinkovitost pretvorbe THG za impulzni Nd:YAG laser.
LBO je odličen NLO kristal za OPO in OPA s široko nastavljivim razponom valovnih dolžin in velikimi močmi.Poročali so o teh OPO in OPA, ki jih črpata SHG in THG laserja Nd:YAG in XeCl excimer laserja pri 308 nm.Edinstvene lastnosti faznega ujemanja tipa I in tipa II ter NCPM puščajo veliko prostora pri raziskavah in aplikacijah OPO in OPA LBO.
Prednosti:
• Široko območje preglednosti od 160nm do 2600nm;
• Visoka optična homogenost (δn≈10-6/cm) in brez vključkov;
• Relativno velik efektivni koeficient SHG (približno trikrat večji od KDP);
• Visok prag škode;
• Širok sprejemni kot in majhen odmik;
• nekritično fazno ujemanje tipa I in tipa II (NCPM) v širokem območju valovnih dolžin;
• Spektralni NCPM blizu 1300 nm.
Aplikacije:
• Več kot 480 mW izhodne moči pri 395 nm se ustvari s podvajanjem frekvence 2 W ti:safirnega laserja z zaklenjenim načinom (<2 ps, 82 MHz).Območje valovnih dolžin 700-900 nm pokriva kristal LBO 5x3x8mm3.
• Več kot 80 W zelenega izhoda se pridobi s SHG Nd:YAG laserja s preklopom Q v 18 mm dolgem kristalu LBO tipa II.
• Podvojitev frekvence laserja Nd:YLF z diodnim črpanjem (>500μJ @ 1047nm,<7ns, 0-10KHz) doseže več kot 40-odstotno učinkovitost pretvorbe v 9 mm dolgem kristalu LBO.
• Izhod VUV pri 187,7 nm se pridobi z generiranjem vsote frekvence.
• 2 mJ/impulz z difrakcijsko omejenim žarkom pri 355 nm se pridobi s potrojitvijo intrakavitetne frekvence Nd:YAG laserja s preklopom Q.
• Z OPO, črpanim pri 355 nm, sta bila dosežena precej visoka splošna učinkovitost pretvorbe in nastavljivo območje valovnih dolžin 540–1030 nm.
• Poročali so o OPA tipa I, črpanem pri 355 nm z učinkovitostjo pretvorbe energije črpalke v signal 30 %.
• NCPM OPO tipa II, ki ga črpa XeCl excimer laser pri 308 nm, je dosegel 16,5-odstotno učinkovitost pretvorbe, z različnimi viri črpanja in nastavitvijo temperature pa je mogoče doseči zmerna nastavljiva območja valovnih dolžin.
• Z uporabo tehnike NCPM so opazili tudi, da OPA tipa I, ki ga črpa SHG laserja Nd:YAG pri 532 nm, pokriva široko nastavljivo območje od 750 nm do 1800 nm s temperaturnim uravnavanjem od 106,5 ℃ do 148,5 ℃.
• Z uporabo tipa II NCPM LBO kot optičnega parametričnega generatorja (OPG) in tipa I s kritičnim fazno usklajenim BBO kot OPA sta bila dosežena ozka širina črte (0,15 nm) in visoka učinkovitost pretvorbe energije črpalke v signal (32,7 %) ko ga črpa laser s 4,8 mJ, 30 ps pri 354,7 nm.Območje uravnavanja valovne dolžine od 482,6 nm do 415,9 nm je bilo pokrito s povečanjem temperature LBO ali z vrtenjem BBO.