Le LBO (Triborate de Lithium - LiB3O5) est désormais le matériau le plus couramment utilisé pour la génération de seconde harmonique (SHG) des lasers haute puissance de 1 064 nm (en remplacement du KTP) et la génération de fréquence de somme (SFG) d'une source laser de 1 064 nm pour obtenir une lumière UV à 355 nm. .
Le LBO est compatible avec les phases SHG et THG des lasers Nd:YAG et Nd:YLF, en utilisant une interaction de type I ou de type II.Pour le SHG à température ambiante, une adaptation de phase de type I peut être atteinte et présente le coefficient SHG effectif maximum dans les plans principaux XY et XZ dans une large plage de longueurs d'onde allant de 551 nm à environ 2 600 nm.Des efficacités de conversion SHG de plus de 70 % pour les lasers impulsionnels et de 30 % pour les lasers Nd:YAG en continu, et une efficacité de conversion THG supérieure à 60 % pour les lasers Nd:YAG impulsionnels ont été observées.
Le LBO est un excellent cristal NLO pour les OPO et les OPA avec une plage de longueurs d'onde largement réglable et des puissances élevées.Ces OPO et OPA qui sont pompées par le SHG et le THG du laser Nd:YAG et du laser excimer XeCl à 308 nm ont été rapportées.Les propriétés uniques de l'adaptation de phase de type I et de type II ainsi que du NCPM laissent une grande place dans la recherche et les applications des OPO et OPA de LBO.
Avantages :
• Large plage de transparence de 160 nm à 2600 nm ;
• Haute homogénéité optique (δn≈10-6/cm) et absence d'inclusion ;
• Coefficient SHG effectif relativement élevé (environ trois fois celui du KDP) ;
• Seuil de dégâts élevé ;
• Grand angle d'acceptation et faible passage ;
• Adaptation de phase non critique (NCPM) de type I et de type II dans une large plage de longueurs d'onde ;
• NCPM spectral près de 1 300 nm.
Applications:
• Plus de 480 mW de sortie à 395 nm sont générés par le doublement de fréquence d'un laser Ti:Saphir verrouillé en mode 2 W (<2ps, 82 MHz).La plage de longueurs d'onde de 700 à 900 nm est couverte par un cristal LBO de 5x3x8 mm3.
• Une puissance verte de plus de 80 W est obtenue par SHG d'un laser Nd:YAG à commutation Q dans un cristal LBO de type II de 18 mm de long.
• Le doublement de fréquence d'un laser Nd:YLF pompé par diode (> 500 μJ à 1 047 nm, < 7 ns, 0-10 KHz) atteint une efficacité de conversion supérieure à 40 % dans un cristal LBO de 9 mm de long.
• La sortie VUV à 187,7 nm est obtenue par génération de fréquence somme.
• Un faisceau limité par diffraction de 2 mJ/impulsion à 355 nm est obtenu en triplant la fréquence intracavité d'un laser Nd:YAG à commutation Q.
• Une efficacité de conversion globale assez élevée et une plage de longueurs d'onde accordable de 540 à 1 030 nm ont été obtenues avec l'OPO pompé à 355 nm.
• Un OPA de type I pompé à 355 nm avec une efficacité de conversion d'énergie pompe-signal de 30 % a été signalé.
• L'OPO NCPM de type II pompé par un laser excimer XeCl à 308 nm a atteint une efficacité de conversion de 16,5 % et des plages de longueurs d'onde réglables modérées peuvent être obtenues avec différentes sources de pompage et réglage de la température.
• En utilisant la technique NCPM, il a également été observé que l'OPA de type I pompé par le SHG d'un laser Nd:YAG à 532 nm couvrait une large plage accordable de 750 nm à 1 800 nm par réglage de température de 106,5 ℃ à 148,5 ℃.
• En utilisant le LBO NCPM de type II comme générateur paramétrique optique (OPG) et le BBO à phase critique de type I comme OPA, une largeur de raie étroite (0,15 nm) et une efficacité de conversion d'énergie pompe-signal élevée (32,7 %) ont été obtenues. lorsqu'il est pompé par un laser de 4,8 mJ, 30 ps à 354,7 nm.La plage de réglage des longueurs d'onde de 482,6 nm à 415,9 nm a été couverte soit en augmentant la température du LBO, soit en faisant tourner le BBO.
Propriétés de base | |
Structure en cristal | Orthorhombique, groupe spatial Pna21, groupe ponctuel mm2 |
Le paramètre de maille | a=8,4473Å,b=7,3788Å,c=5,1395Å,Z=2 |
Point de fusion | Environ 834 ℃ |
Dureté de Mohs | 6 |
Densité | 2,47g/cm3 |
Coefficients de dilatation thermique | αx=10,8×10-5/K, αy=-8,8×10-5/K,αz=3,4×10-5/K |
Coefficients de conductivité thermique | 3,5 W/m/K |
Gamme de transparence | 160-2600 nm |
Gamme compatible avec les phases SHG | 551-2600 nm (Type I) 790-2150 nm (Type II) |
Coefficient thermo-optique (/℃, λ en μm) | dnx/dT=-9,3X10-6 |
Coefficients d'absorption | <0,1%/cm à 1064 nm <0,3%/cm à 532 nm |
Acceptation des angles | 6,54 mrad·cm (φ, type I, 1 064 SHG) |
Acceptation de la température | 4,7℃·cm (Type I, 1064 SHG) |
Acceptation spectrale | 1,0 nm·cm (Type I, 1 064 SHG) |
Angle de sortie | 0,60° (Type I 1064 SHG) |
Paramètres techniques | |
Tolérance dimensionnelle | (L±0,1 mm)x(H±0,1 mm)x(L+0,5/-0,1 mm) (L≥2,5 mm)(L±0,1 mm)x(H±0,1 mm)x(L+0,1/-0,1 mm) (L<2,5 mm) |
Ouverture claire | central 90 % du diamètre Aucun chemin ou centre de diffusion visible lors de l'inspection par un laser vert de 50 mW |
Platitude | inférieur à λ/8 à 633 nm |
Transmission de la distorsion du front d'onde | inférieur à λ/8 à 633 nm |
Chanfreiner | ≤0,2 mm x 45° |
Ébrécher | ≤0,1 mm |
Gratter/Creuser | mieux que 10/ 5 selon MIL-PRF-13830B |
Parallélisme | mieux que 20 secondes d'arc |
Perpendicularité | ≤5 minutes d'arc |
Tolérance angulaire | △θ≤0,25°, △φ≤0,25° |
Seuil de dommages[GW/cm2 ] | >10 pour 1064 nm, TEM00, 10ns, 10HZ (poli uniquement)>1 pour 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (revêtement AR)>0,5 pour 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (revêtement AR) |