Descrição do cristal de MgO:LiNbO3
O LiNbO3 (LN) puro é a escolha ideal para vários dispositivos ópticos. O cristal de MgO: LiNbO3 tem um limiar de dano óptico mais alto, o que pode resolver o problema do baixo limiar de dano do cristal LiNbO3 puro. A dopagem com MgO desempenhou um papel importante no LiNbO3 e mostrou um aumento de 100 vezes na força do feixe de laser de limiar.
Descrição de MgO:LiNbO3
O MgO: LiNbO3 tem um coeficiente não linear efetivo semelhante ao do LiNbO3 puro. Suas equações de Sellmeier (para 5 mol% de dopante MgO) são (λ em µm):
no2(λ)=4.8762+0.11554/(λ2-0.04674)-0.033119λ2
ne2(λ)=4.5469+0.094779/(λ2-0.04439)-0.026721λ2
Especificação do cristal de MgO:LiNbO3
|
Distorção de frente de onda transmitida
|
Melhor que λ/4 @ 633nm
|
|
Tolerância de dimensão
|
(L±0,1 mm) x (A±0,1 mm) x (C±0,2 mm)
|
|
Abertura livre
|
Mais de 90% do diâmetro central
|
|
Planicidade
|
λ/8 @ 633nm
|
|
Qualidade da superfície
|
20 /10 Arranhão/Dig
|
|
Paralelismo
|
Melhor que 20 segundos de arco
|
|
Perpendicularidade
|
5 arc min
|
|
Tolerância de ângulo
|
∆q < 0,5°, ∆f < 0,5°
|
|
Revestimento AR
|
Revestimento AR de banda dupla de onda a 1064/532 nm em
em ambas as superfícies, com R < 0,2% em 1064 nm e R <
0,5% a 0,532 nm por superfície
|
|
Concentração dopada com Mg
|
0.5~5%
|
Vantagens do MgO:LiNbO3
- Alto limiar de dano;
- Correspondência de fase não crítica (NCPM) em temperatura ambiente;
- Ampla faixa de transparência;
- Excelentes propriedades E-O e NLO;
- Boas propriedades mecânicas e químicas.
Aplicações do cristal de MgO:LiNbO3
1. Moduladores eletro-ópticos:
Os cristais de MgO:LiNbO3 são usados com frequência em moduladores eletro-ópticos. Esses moduladores encontram aplicações em telecomunicações, processamento de sinais ópticos e sistemas a laser.
2. Duplicação de frequência (geração de segundo harmônico, SHG):
Esses cristais são empregados em processos de duplicação de frequência para gerar luz laser coerente exatamente na metade do comprimento de onda do feixe de laser de entrada.
3. Osciladores paramétricos ópticos (OPOs) e amplificadores (OPAs):
Os cristais de MgO:LiNbO3 podem ser integrados a osciladores paramétricos ópticos e amplificadores para saída de laser sintonizável em vários comprimentos de onda. Esses dispositivos são usados em espectroscopia, geração de imagens e pesquisa científica.
4. Dispositivos acústico-ópticos:
Os dispositivos acústico-ópticos, usados para modular e desviar feixes de laser, podem se beneficiar das propriedades eletro-ópticas dos cristais de MgO:LiNbO3. Esses dispositivos encontram aplicações em direcionamento de feixes de laser, processamento de sinais e medições baseadas em laser.
5. Estudos ópticos não lineares:
Em experimentos de óptica quântica, os cristais de MgO:LiNbO3 podem ser usados para criar pares de fótons emaranhados, estados comprimidos e outros estados não clássicos da luz.
7. Modulação e comutação da luz:
As propriedades eletro-ópticas dos cristais de MgO:LiNbO3 os tornam adequados para aplicações de modulação e comutação de luz em telecomunicações e processamento de sinais ópticos.
8. Circuitos integrados fotônicos (PICs):
No desenvolvimento de circuitos integrados fotônicos, os cristais de MgO:LiNbO3 podem servir como componentes-chave para a manipulação da luz e o processamento de sinais em um chip.
9. Sistemas a laser:
Os cristais de MgO:LiNbO3 podem ser integrados a vários sistemas de laser, incluindo lasers de estado sólido e lasers com bloqueio de modo, para aplicações em processamento de materiais, tecnologia médica e pesquisa científica.
Perguntas frequentes sobre cristais de MgO:LiNbO3
Q1Qual é a faixa de transparência dos cristais de MgO:LiNbO₃?
O MgO:LiNbO₃ tem uma ampla faixa de transparência, que vai de 0,3 µm a 5,0 µm, abrangendo os comprimentos de onda UV, visível e infravermelho.
P2 Como o MgO:LiNbO₃ se compara ao LiNbO₃ não dopado?
- Resistência à fotorrefração: O MgO:LiNbO₃ oferece uma resistência significativamente melhor.
- Limite de danos: Mais alto para MgO:LiNbO₃.
- Adequação de aplicação: O MgO:LiNbO₃ é preferido para aplicações de laser de alta potência e UV.
Q3 Os cristais de MgO:LiNbO₃ podem ser usados em aplicações de laser UV?
Sim, o MgO:LiNbO₃ é altamente transparente na faixa de UV e é adequado para duplicação de frequência de laser UV e outros processos ópticos não lineares.
