Tinh thể LBO

LBO (Lithium Triborate - LiB3O5) hiện nay là vật liệu được sử dụng phổ biến nhất cho thế hệ sóng hài bậc hai (SHG) của laser công suất cao 1064nm (thay thế cho KTP) và tạo tần số tổng (SFG) của nguồn laser 1064nm để thu được tia UV ở bước sóng 355nm .
LBO có thể khớp pha với SHG và THG của laser Nd: YAG và Nd: YLF, sử dụng tương tác loại I hoặc loại II.Đối với SHG ở nhiệt độ phòng, có thể đạt được sự phù hợp pha loại I và có hệ số SHG hiệu quả tối đa trong các mặt phẳng XY và Xperia chính trong phạm vi bước sóng rộng từ 551nm đến khoảng 2600nm.Hiệu suất chuyển đổi SHG trên 70% đối với laser xung và 30% đối với laser cw Nd: YAG, và hiệu suất chuyển đổi THG trên 60% đối với laser Nd: YAG xung đã được quan sát thấy.
LBO là tinh thể NLO tuyệt vời dành cho OPO và OPA với dải bước sóng có thể điều chỉnh rộng và công suất cao.Các OPO và OPA này được bơm bằng SHG và THG của laser Nd: YAG và laser XeCl ở bước sóng 308nm đã được báo cáo.Các đặc tính độc đáo của khớp pha loại I và loại II cũng như NCPM để lại một khoảng trống lớn trong nghiên cứu và ứng dụng OPO và OPA của LBO.
Thuận lợi:
• Dải bước sóng trong suốt rộng từ 160nm đến 2600nm;
• Độ đồng nhất quang học cao (δn≈10-6/cm) và không bị tạp chất;
• Hệ số SHG hiệu dụng tương đối lớn (gấp 3 lần KDP);
• Ngưỡng sát thương cao;
• Góc chấp nhận rộng và bước đi nhỏ;
• Kết hợp pha không quan trọng loại I và loại II (NCPM) trong dải bước sóng rộng;
• Quang phổ NCPM gần 1300nm.
Các ứng dụng:
• Công suất đầu ra hơn 480mW ở bước sóng 395nm được tạo ra bằng cách nhân đôi tần số của laser Ti:Sapphire khóa chế độ 2W (<2ps, 82MHz).Dải bước sóng 700-900nm được bao phủ bởi tinh thể LBO 5x3x8mm3.
• Công suất xanh lục trên 80W đạt được nhờ SHG của laser Nd:YAG chuyển mạch Q trong tinh thể LBO loại II dài 18mm.
• Việc tăng gấp đôi tần số của laser Nd:YLF được bơm bằng diode (>500μJ @ 1047nm,<7ns, 0-10KHz) đạt hiệu suất chuyển đổi trên 40% trong tinh thể LBO dài 9mm.
• Đầu ra VUV ở bước sóng 187,7 nm thu được bằng cách tạo tổng tần số.
• Chùm tia giới hạn nhiễu xạ 2mJ/xung ở 355nm thu được bằng cách nhân tần số trong khoang lên gấp ba lần laser Nd:YAG chuyển mạch Q.
• Hiệu suất chuyển đổi tổng thể khá cao và dải bước sóng có thể điều chỉnh được 540-1030nm đạt được khi bơm OPO ở bước sóng 355nm.
• OPA loại I được bơm ở bước sóng 355nm với hiệu suất chuyển đổi năng lượng từ bơm sang tín hiệu là 30% đã được báo cáo.
• NCPM OPO loại II được bơm bằng laser Excimer XeCl ở bước sóng 308nm đã đạt được hiệu suất chuyển đổi 16,5% và có thể đạt được phạm vi bước sóng điều chỉnh vừa phải bằng các nguồn bơm và điều chỉnh nhiệt độ khác nhau.
• Bằng cách sử dụng kỹ thuật NCPM, OPA loại I được bơm bằng SHG của laser Nd:YAG ở bước sóng 532nm cũng được quan sát thấy có phạm vi điều chỉnh rộng từ 750nm đến 1800nm ​​bằng cách điều chỉnh nhiệt độ từ 106,5oC đến 148,5oC.
• Bằng cách sử dụng NCPM LBO loại II làm bộ tạo tham số quang học (OPG) và BBO khớp pha tới hạn loại I làm OPA, đã thu được băng thông đường truyền hẹp (0,15nm) và hiệu suất chuyển đổi năng lượng từ bơm sang tín hiệu cao (32,7%) khi nó được bơm bằng tia laser 4,8mJ, 30ps ở bước sóng 354,7nm.Phạm vi điều chỉnh bước sóng từ 482,6nm đến 415,9nm được thực hiện bằng cách tăng nhiệt độ của LBO hoặc bằng cách xoay BBO.