Kryształ LBO

LBO (Lithium Triborate - LiB3O5) jest obecnie najpopularniejszym materiałem do generacji drugiej harmonicznej (SHG) laserów dużej mocy 1064 nm (jako substytut KTP) i generowania częstotliwości sumy (SFG) źródła lasera 1064 nm w celu uzyskania światła UV przy 355 nm .
LBO jest zgodne fazowo dla SHG i THG laserów Nd:YAG i Nd:YLF, wykorzystując interakcję typu I lub typu II.W przypadku SHG w temperaturze pokojowej można osiągnąć dopasowanie fazowe typu I i ma on maksymalny efektywny współczynnik SHG w głównych płaszczyznach XY i XZ w szerokim zakresie długości fal od 551 nm do około 2600 nm.Zaobserwowano sprawności konwersji SHG przekraczające 70% dla laserów impulsowych i 30% dla laserów cw Nd:YAG oraz sprawności konwersji THG przekraczające 60% dla laserów impulsowych Nd:YAG.
LBO to doskonały kryształ NLO do OPO i OPA z szeroko przestrajalnym zakresem długości fal i dużymi mocami.Zgłoszono te OPO i OPA, które są pompowane przez SHG i THG lasera Nd:YAG i lasera ekscymerowego XeCl przy 308 nm.Unikalne właściwości dopasowania fazowego typu I i typu II, a także NCPM pozostawiają duże pole do badań i zastosowań OPO i OPA firmy LBO.
Zalety:
• Szeroki zakres przezroczystości od 160nm do 2600nm;
• Wysoka jednorodność optyczna (δn≈10-6/cm) i brak inkluzji;
• Stosunkowo duży efektywny współczynnik SHG (około trzykrotnie większy od KDP);
• Wysoki próg obrażeń;
• Szeroki kąt akceptacji i mały odstęp;
• Niekrytyczne dopasowanie fazowe typu I i typu II (NCPM) w szerokim zakresie długości fal;
• Spektralny NCPM w pobliżu 1300 nm.
Aplikacje:
• Ponad 480 mW mocy wyjściowej przy 395 nm jest generowane przez podwojenie częstotliwości lasera Ti:Sapphire o mocy 2 W z blokadą trybu (<2 ps, 82 MHz).Zakres długości fal 700-900nm pokrywany jest przez kryształ LBO o wymiarach 5x3x8mm3.
• Ponad 80W mocy zielonej uzyskuje się poprzez SHG lasera Nd:YAG z przełączaniem Q w krysztale LBO typu II o długości 18 mm.
• Podwojenie częstotliwości lasera Nd:YLF pompowanego diodą (>500 μJ przy 1047 nm, <7 ns, 0-10 KHz) osiąga ponad 40% wydajności konwersji w krysztale LBO o długości 9 mm.
• Sygnał wyjściowy VUV przy 187,7 nm uzyskuje się poprzez generowanie częstotliwości sumarycznej.
• Wiązkę o ograniczonej dyfrakcji 2 mJ/impuls przy 355 nm uzyskuje się poprzez potrojenie częstotliwości wewnątrz wnęki lasera Nd:YAG z przełączaniem Q.
• Całkiem wysoką ogólną wydajność konwersji i przestrajalny zakres długości fal 540-1030 nm uzyskano przy pompowaniu OPO przy 355 nm.
• Odnotowano typ I OPA pompowany przy długości fali 355 nm i sprawności konwersji energii pompy na sygnał wynoszącej 30%.
• Typ II NCPM OPO pompowany laserem ekscymerowym XeCl przy 308 nm osiągnął wydajność konwersji 16,5%, a przy różnych źródłach pompowania i dostrajaniu temperatury można uzyskać umiarkowane przestrajalne zakresy długości fal.
• Dzięki zastosowaniu techniki NCPM zaobserwowano również, że OPA typu I pompowany przez SHG lasera Nd:YAG przy 532 nm obejmuje szeroki przestrajalny zakres od 750 nm do 1800 nm przy dostrajaniu temperatury od 106,5 ℃ do 148,5 ℃.
• Dzięki zastosowaniu LBO typu II NCPM jako optycznego generatora parametrycznego (OPG) i BBO typu I o krytycznym dopasowaniu fazowym jako OPA, uzyskano wąską szerokość linii (0,15 nm) i wysoką wydajność konwersji energii pompy na sygnał (32,7%) gdy jest pompowany przez laser 4,8 mJ, 30 ps przy 354,7 nm.Zakres strojenia długości fali od 482,6 nm do 415,9 nm został pokryty albo poprzez zwiększenie temperatury LBO, albo przez obracanie BBO.