Descrição do cristal de triborato de lítio
Ocristal de triborato de lítio (cristal LBO, cristal LiB3O5) é um excelente cristal de duplicação de frequência ultravioleta de alta potência. Ele tem uma ampla faixa de transparência, acoplamento não linear moderadamente alto, alto limiar de dano e propriedades químicas e mecânicas desejáveis.
Especificação do cristal de triborato de lítio
| Planicidade |
λ/8 @ 633 nm |
| Paralelismo |
< 20 arcsec |
| Perpendicularidade |
< 5 arcmin |
| Tolerância de ângulo |
< 30 arcmin |
| Tolerância de abertura |
± 0,1 mm |
| Qualidade da superfície |
10/5 de arranhões e escavações de acordo com MIL-O-13830A |
| Abertura clara |
90% da abertura total |
Propriedades físicas e ópticas
| Fórmula química |
LiB3O5 |
| Estrutura cristalina |
ortorrômbico, mm2 |
| Simetria óptica |
Biaxial negativa |
| Grupo espacial |
Pna21 |
| Densidade |
2,47 g/cm3 |
| Dureza de Mohs |
6 |
| Homogeneidade óptica |
∂n = 10-6 cm-1 |
| Região de transparência no nível "0" de transmitância |
155 - 3200 nm |
| Coeficiente de absorção linear em 1064 nm |
< 0,01% cm-1 |
Índices de refração:
a 1064 nm
a 532 nm
a 355 nm |
nx ny nz
1.5656 1.5905 1.6055
1.5785 1.6065 1.6212
1.5971 1.6275 1.6430 |
| Equações de Sellmeier (λ, μm) |
nx2 = 2,4542 + 0,01125 / (λ2 - 0,01135) - 0,01388 λ2 |
|
ny2 = 2,5390 + 0,01277 / (λ2 - 0,01189) - 0,01849 λ2
+ 4,3025 × 10-5λ4 - 2,9131 × 10-5λ6
|
|
nz2 = 2,5865 + 0,01310 / (λ2 - 0,01223) - 0,01862 λ2
+ 4,5778 × 10-5λ4 - 3,2526 × 10-5λ6
|
| Faixa de correspondência de fase Tipo 1 SHG |
554 - 2600 nm |
| Faixa de correspondência de fase Tipo 2 SHG |
790 - 2150 nm |
Dependência de temperatura do NCPM SHG:
Faixa do tipo 1 950 - 1300 nm
Faixa do tipo 1 1300 - 1800 nm
Faixa do Tipo 2 1100 - 1500 nm |
T1 = - 1893,3λ4 + 8886,6λ3 - 13019,8λ2 + 5401,5λ + 863,9
T2 = 878,1λ4 - 6954,5λ3 + 20734,2λ2 - 26378λ + 12020
T3 = - 21630,6λ4 + 112251λ3 - 220460λ2 + 194153λ - 64614,5
|
| NCPM SHG a 1064 nm Temperatura do tipo 1 |
149 °C |
| NCPM SHG a 1319 nm Temperatura do tipo 2 |
43 °C |
| Ângulo de afastamento |
7 mrad (Tipo 1 SHG 1064 nm) |
| Aceitação térmica |
6,4 K×cm (Tipo 1 SHG 1064 nm) |
| Aceitação angular |
6,5 mrad×cm (Tipo 1 SHG 1064 nm)
248 mrad×cm (Tipo 1 NCPM SHG 1064 nm) |
| Coeficientes de não linearidade a 1064 nm: |
d31 = (1,05±0,09) pm/V
d32 = -(0,98±0,09) pm/V
d33 = (0,05±0,006) pm/V |
Não linearidade efetiva:
Plano XY
Plano YZ |
dooe = d32 cosφ
doeo =deoo = d31 cosθ |
| Coeficientes de expansão: |
αx = 10,8 × 10-5K-1
αy = -8,8 × 10-5K-1
αz = 3,4 × 10-5K-1
|
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Aplicações do cristal de triborato de lítio
1. Duplicação de frequência (geração de segundo harmônico, SHG):
Os cristais LBO são usados com frequência para duplicação de frequência, onde convertem um feixe de laser de entrada de um comprimento de onda em um feixe de laser de exatamente metade do comprimento de onda.
2. Geração de soma de frequências (SFG):
Os cristais LBO são empregados em processos de geração de soma de frequências. Ao combinar dois feixes de laser de entrada com comprimentos de onda diferentes, o LBO pode produzir um novo comprimento de onda de saída que é a soma das duas frequências de entrada.
3. Osciladores paramétricos ópticos (OPOs) e amplificadores (OPAs):
Os cristais LBO são componentes essenciais em amplificadores e osciladores paramétricos ópticos. Esses dispositivos permitem a geração de saída de laser sintonizável em vários comprimentos de onda, o que os torna valiosos em espectroscopia, análise de materiais e pesquisa científica.
4. Sistemas de laser:
Os cristais LBO podem ser integrados a vários sistemas de laser, inclusive lasers de estado sólido, fontes de laser sintonizáveis e lasers com bloqueio de modo. Eles são usados em aplicações como telecomunicações, tecnologia médica e sistemas de laser militares.
5. Estudos ópticos não lineares:
Os pesquisadores usam cristais LBO em estudos ópticos não lineares para investigar aspectos fundamentais das interações entre luz e matéria, óptica quântica e processamento de informações quânticas.
6. Imagens biomédicas:
Os cristais LBO são usados em microscopia multifotônica, uma técnica para geração de imagens de alta resolução de amostras biológicas. Eles permitem a geração de imagens de tecidos profundos com fotodanos reduzidos, o que os torna valiosos nas ciências da vida e na pesquisa médica.
7. Sensoriamento remoto:
Os cristais LBO podem ser empregados em aplicações de sensoriamento remoto, como LIDAR (Light Detection and Ranging). Eles são usados para monitoramento ambiental, estudos atmosféricos e pesquisas geológicas.
8. Defesa e segurança:
Os cristais LBO encontram aplicações em sistemas de laser militares, telêmetros a laser, designadores de alvos e sistemas de contramedidas para fins de defesa e segurança.
9. Processamento de materiais:
Em ambientes industriais, os cristais LBO são usados em aplicações de processamento de materiais a laser, incluindo corte, soldagem e marcação a laser. Sua capacidade de gerar feixes de laser de alta energia em vários comprimentos de onda é valiosa para o processamento preciso de materiais.
10. Pesquisa científica:
Os cristais LBO são usados em vários experimentos científicos e estudos de pesquisa, especialmente no campo da óptica não linear. Suas propriedades não lineares permitem que os pesquisadores explorem e entendam o comportamento da luz de novas maneiras.
Embalagem do cristal de triborato de lítio
Nosso Lithium Triborate Crystal é cuidadosamente manuseado durante o armazenamento e o transporte para preservar a qualidade do nosso produto em sua condição original.
Perguntas frequentes sobre o cristal de triborato de lítio
Q1 Como o LBO se compara a outros cristais não lineares, como o KTP ou o BBO?
- LBOvs. KTP: O LBO tem um limiar de dano mais alto e uma faixa de correspondência de fase mais ampla, mas coeficientes não lineares mais baixos.
- LBO vs. BBO: O LBO oferece melhor estabilidade térmica e mecânica e é menos higroscópico, o que o torna mais robusto para sistemas de laser de alta potência.
Q2 Quais são as propriedades de correspondência de fase dos cristais de LBO?
Os cristais de LBO suportam ambos:
- Correspondência de fase tipo I: usada para maior eficiência em SHG e THG.
- Correspondência defase do tipo II: oferece flexibilidade no ajuste do comprimento de onda.
Q3 Qual é a faixa de temperatura operacional dos cristais LBO?
Os cristais LBO têm uma ampla faixa de temperatura de operação, normalmente de -50°C a +200°C, o que os torna adequados para aplicações que exigem estabilidade de temperatura.
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