Cristaux non linéaires LBO

Les cristaux non linéaires de BBO Beta Barium Borate (β-BaB2O4), ou BBO, est l'un des matériaux de cristal optique linéaire les plus utiles. Caractéristiques: Large plage de transparence optique (190 à 3500 nm) Coefficients non linéaires importants (deff = 1,94 pm / V pour SHG de type I de 1064 nm) Haute homogénéité optique (δn ~ 10-6) ...

Product Details

La description

Le triborate de lithium (LiB3O5) LBO est un excellent cristal optique non linéaire, qui présente une large gamme de transparence, un seuil de dommage élevé, un couplage non linéaire modérément élevé et des propriétés chimiques et mécaniques souhaitables. Les cristaux de LBO ont été largement utilisés dans la génération de deuxième harmonique (SHG), par exemple des lasers Nd: YAG (1064 nm ⇒ 532 nm). LBO peut être à la fois critique et non-critique en phase de correspondance.

Grâce à sa grande plage de transmission spectrale ainsi qu'à la correspondance de phase non critique (NCPM) dans la région IR proche, des cristaux LBO ont été appliqués dans des applications optiques non linéaires comme OPO, OPA, OPCPA et autres. Étant donné que sa large bande passante de gain se chevauche avec Ti: Sapphire dans une gamme de 800 nm, des systèmes laser ultra-puissants et à contraste élevé ont été construits en fonction du plan mixte CPA / OPCPA.


image006.png

Caractéristiques

Grande région de transmission de 160 nm à 2600 nm

Coefficient efficace de génération de seconde harmonique (SHG) efficace (environ trois fois celui de KDP)

Bonnes propriétés mécaniques et physiques

Seuil de dégâts élevés de 18,9 GW / cm2 pour un laser de 1,3 ns à 1053 nm

Le NCPM de type I et II dans une large plage de longueur d'onde est possible

Angle d'acceptation large et petit décollage

Haute homogénéité optique avec δn≈10-6 / cm

NCPM spectral près de 1300 nm

Applications

Doublement et tri tri des fréquences des lasers Nd: YAG et Nd: YLF.

SHG et THG pour Nd: lasers à moyenne et haute puissance à 1064 nm pour des applications médicales, industrielles et militaires

SHG et THG de Nd haute puissance: lasers à 1342 nm et 1319 nm pour laser rouge et bleu

Les amplificateurs paramétriques optiques (OPA) et les oscillateurs (OPO) pompés par les lasers Excimer et les harmoniques des lasers Nd: YAG.

Amplification optique optimale des impulsions chirpées (OPCPA) dans un système d'impulsions ultra-rapide

Propriétés chimiques et physiques

Propriété

Valeur

Formule chimique

LiB 3 O 5

Structure en cristal

Orthorhombique, groupe spatial Pna2 1 , groupe de points mm2

Paramètre Lattice

A = 8,4473Å, b = 7,3788 Â, c = 5,1395Å, Z = 2

Densité de masse

2,47 g / cm 3

Moh dureté

6

Point de fusion

Environ 834 ° C

Conductivité thermique

3,5 W / m / K

Coefficient de dilatation thermique

A x = 10,8 x 10 -5 / K, a y = -8,8x10 -5 / K, a z = 3,4x10 -5 / K

Biréfrence

Cristal biaxial négatif: 2V z = 109.2 ° à λ = 0.5321μm

Propriétés optiques linéaires

Propriété

Valeur

Plage de transparence

169 - 2600 nm

Coefficient d'absorption:

<0.1% cm="" à="" 1064nm=""><0.3% cm="" à="">

Indices de réfraction

À 1,0642 mm

À 0.5321 mm

À 0,2660 mm

Nx = 1.5656, ny = 1.5905, nz = 1.6055

Nx = 1,5785, ny = 1,6065, nz = 1,6212

Nx = 1.5973, ny = 1.6286, nz = 1.6444

Sellmeier Equations (λ en μm)

N x 2 = 2.454140 + 0.011249 / (λ 2 -0.011350) -0.014591λ 2 -6,60x10 -5 λ 4

N y 2 = 2.539070 + 0.012711 / (λ 2 -0.012523) -0.018540λ 2 + 2.0x10 -4 λ 4

N z 2 = 2,586179 + 0,013099 / (λ 2 -0,011893) -0,017968λ 2 -2,26 x 10 -4 λ 4

Propriétés optiques non linéaires

Propriété

Valeur

Gamme SHG Phase correspondante

551 ~ 2600nm (Type I) 790-2150nm (Type II)

Coefficients NLO

D eff (I) = d 32 cosΦ (Type I dans le plan XY)

D eff (I) = d 31 cos 2 θ + d 32 sin 2 θ (Type I dans le plan XZ)

D eff (II) = d 31 cosθ (Type II dans le plan YZ)

D eff (II) = d 31 cos 2 θ + d 32 sin 2 θ (Type II dans le plan XZ)

Les susceptibilités NLO non disparues

D 31 = 1,05 ± 0,09 pm / V

D 32 = -0,98 ± 0,09 pm / V

D 33 = 0,05 ± 0,006 p.m. / V

Coefficients Therm-Optiques

(° C, λ en μm)

Dn x /dT=-9.3X10 -6

Dn y /dT=-13.6X10 -6

Dn z /dT=(-6.3-2.1λ)X10 -6

Acceptation d'angle

6.54mrad-cm (Φ, Type I, 1064 SHG)

15,27mrad-cm (q, type II, 1064 SHG)

Seuil de dommage

À 1,064 mm

À 0,532 mm

9 GW / cm 2 (9 ns); 19 GW / cm 2 (1,3 ns)

2,2 GW / cm 2 (10 ns); 45 GW / cm 2 (100 ps)

image011.png

Figure 2. Courbes d'accord SHG de LBO

image013.png

Figure 3. Courbes de réglage OPO de LBO (TypeI (ooe) dans le plan 'XY') avec une lumière de pompe différente, à savoir 530 nm, 355 nm et 266 nm

Spécification de polissage

Propriété

Valeur

Tolérance d'orientation

<0.5>

Tolérance d'épaisseur / diamètre

± 0,05 mm

Flatness de surface

<λ 8="" @="" 632="">

Distorsion front de front

<λ 4="" @="" 632="">

Qualité de surface

10/5

Parallèle

30 "

Perpendiculaire

15'

Ouverture claire

> 90%

Chammfer

<0,2 ×="" 45="">

Produits standard

Cristal

Dimension / mm

Longueur / mm

Application

Orientation

Theta / Phi deg

AR Coatings S1 / S2,

Nm / nm

3 x 3

dix

THG @ 1064nm, Type II (e-oe)

42.2 / 90

1064 + 532/355

3 x 3

15

SHG @ 1064nm, type NCPM I

90/0

1064 + 532/1064 + 532

5 x 5

15

SHG @ 1064nm, type I (e-oo)

90 / 11.6

1064 + 532/1064 + 532

6 x 6

0,9

SHG @ 1030nm

90 / 13.8

515 + 1030/515 + 1030

6 x 6

1,9

SHG @ 1030nm

90 / 13.8

515 + 1030/515 + 1030

6 x 6

2.8

SHG @ 1030nm

90 / 13.8

515 + 1030/515 + 1030

6 x 6

3.7

SHG @ 1030nm

90 / 13.8

515 + 1030/515 + 1030

8 x 8

0,9

SHG @ 1030nm

90 / 13.8

515 + 1030/515 + 1030

8 x 8

1,9

SHG @ 1030nm

90 / 13.8

515 + 1030/515 + 1030

8 x 8

2.8

SHG @ 1030nm

90 / 13.8

515 + 1030/515 + 1030

10 x 10

0,9

SHG @ 1030nm

90 / 13.8

515 + 1030/515 + 1030

10 x 10

1,9

SHG @ 1030nm

90 / 13.8

515 + 1030/515 + 1030

10 x 10

2.8

SHG @ 1030nm

90 / 13.8

515 + 1030/515 + 1030

10 x 10

3.7

SHG @ 1030nm

90 / 13.8

515 + 1030/515 + 1030

3 x 3

15

THG @ 1064nm, Type II (e-oe)

42.2 / 90

1064 + 532/355

3 x 3

15

SHG @ 1064nm, type I (e-oo)

90 / 11.6

1064 + 532/1064 + 532

3 x 3

20

SHG @ 1064nm, type NCPM I

90/0

1064 + 532/1064 + 532

5 x 5

15

THG @ 1064nm, Type II (e-oe)

42.2 / 90

1064 + 532/355

3 x 3

dix

SHG @ 1064nm, type I (e-oo)

90 / 11.6

1064 + 532/1064 + 532

Q & A

Q: Qu'est-ce que l'inadéquation de phase?

A: Un groupe de techniques pour réaliser des interactions non linéaires efficaces dans un milieu. De nombreux processus non linéaires sensibles à la phase, en particulier des processus paramétriques tels que le doublement de fréquence, la génération de fréquence de somme et de différence, l'amplification paramétrique et l'oscillation, ainsi que le mélange à quatre ondes, nécessitent une adaptation de phase efficace. Essentiellement, cela signifie s'assurer qu'une relation de phase appropriée entre les ondes interagissant (pour une conversion de fréquence non linéaire optimale) est maintenue le long de la direction de propagation. Seulement si cette condition est remplie, les contributions d'amplitude provenant de différents emplacements à l'onde produit sont toutes en phase à la fin du cristal non linéaire.

Q: Quelle est la génération secondaire harmonique (SHG)?

A: SHG est un processus optique non linéaire, dans lequel les photons avec la même fréquence interagissant avec un matériau non linéaire sont effectivement "combinés" pour générer de nouveaux photons avec deux fois l'énergie et donc deux fois la fréquence et la moitié de la longueur d'onde des photons initiaux.


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