Lithium-Triborat-Kristall Beschreibung
Lithium-Triborat-Kristall (LBO-Kristall, LiB3O5-Kristall) ist ein ausgezeichneter Hochleistungs-Ultraviolett-Frequenzverdopplungskristall. Er hat einen breiten Transparenzbereich, eine mäßig hohe nichtlineare Kopplung, eine hohe Zerstörungsschwelle und wünschenswerte chemische und mechanische Eigenschaften.
Lithium-Triborat-Kristall Spezifikation
| Ebenheit |
λ/8 bei 633 nm |
| Parallelität |
< 20 Bogensekunden |
| Rechtwinkligkeit |
< 5 Bogenminuten |
| Winkeltoleranz |
< 30 Bogenminuten |
| Toleranz der Blende |
± 0,1 mm |
| Qualität der Oberfläche |
10/5 Kratzer und Beschädigungen gemäß MIL-O-13830A |
| Klare Apertur |
90% der vollen Apertur |
Physikalische und optische Eigenschaften
| Chemische Formel |
LiB3O5 |
| Kristallstruktur |
orthorhombisch, mm2 |
| Optische Symmetrie |
Negativ biaxial |
| Raumgruppe |
Pna21 |
| Dichte |
2,47 g/cm3 |
| Mohs-Härte |
6 |
| Optische Homogenität |
∂n = 10-6 cm-1 |
| Transparenzbereich bei Durchlässigkeitsgrad "0 |
155 - 3200 nm |
| Linearer Absorptionskoeffizient bei 1064 nm |
< 0,01 % cm-1 |
Brechungsindizes:
bei 1064 nm
bei 532 nm
bei 355 nm |
nx ny nz
1.5656 1.5905 1.6055
1.5785 1.6065 1.6212
1.5971 1.6275 1.6430 |
| Sellmeier-Gleichungen (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
|
| Phasenanpassungsbereich Typ 1 SHG |
554 - 2600 nm |
| Phasenanpassungsbereich Typ 2 SHG |
790 - 2150 nm |
NCPM SHG Temperaturabhängigkeit:
Typ 1 Bereich 950 - 1300 nm
Typ 1 Bereich 1300 - 1800 nm
Typ 2 Bereich 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 bei 1064 nm Typ 1 Temperatur |
149 °C |
| NCPM SHG bei 1319 nm Typ-2-Temperatur |
43 °C |
| Abstrahlwinkel |
7 mrad (Typ 1 SHG 1064 nm) |
| Thermische Akzeptanz |
6,4 K×cm (Typ 1 SHG 1064 nm) |
| Winklige Akzeptanz |
6,5 mrad×cm (Typ 1 SHG 1064 nm)
248 mrad×cm (Typ 1 NCPM SHG 1064 nm) |
| Nichtlinearitätskoeffizienten bei 1064nm: |
d31 = (1,05±0,09) pm/V
d32 = -(0,98±0,09) pm/V
d33 = (0,05±0,006) pm/V |
Effektive Nichtlinearität:
XY-Ebene
YZ-Ebene |
dooe = d32 cosφ
doeo =deoo = d31 cosθ |
| Expansionskoeffizienten: |
αx = 10,8 × 10-5K-1
αy = -8,8 × 10-5K-1
αz = 3,4 × 10-5K-1
|
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Lithium-Triborat-Kristall Anwendungen
1. Frequenzverdopplung (Second-Harmonic Generation, SHG):
LBO-Kristalle werden häufig zur Frequenzverdopplung eingesetzt, bei der sie einen Eingangslaserstrahl einer Wellenlänge in einen Laserstrahl mit genau der halben Wellenlänge umwandeln.
2. Summen-Frequenz-Generierung (SFG):
LBO-Kristalle werden für die Summenfrequenzerzeugung eingesetzt. Durch die Kombination von zwei Eingangslaserstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen kann der LBO eine neue Ausgangswellenlänge erzeugen, die der Summe der beiden Eingangsfrequenzen entspricht.
3. Optisch-parametrische Oszillatoren (OPOs) und Verstärker (OPAs):
LBO-Kristalle sind entscheidende Komponenten in optisch parametrischen Oszillatoren und Verstärkern. Diese Geräte ermöglichen die Erzeugung einer abstimmbaren Laserleistung bei verschiedenen Wellenlängen, was sie für die Spektroskopie, Materialanalyse und wissenschaftliche Forschung wertvoll macht.
4. Laser-Systeme:
LBO-Kristalle können in verschiedene Lasersysteme integriert werden, darunter Festkörperlaser, abstimmbare Laserquellen und modengekoppelte Laser. Sie werden in Anwendungen wie Telekommunikation, Medizintechnik und militärischen Lasersystemen eingesetzt.
5. Nichtlineare optische Studien:
Forscher verwenden LBO-Kristalle für nichtlineare optische Studien, um grundlegende Aspekte der Licht-Materie-Wechselwirkung, der Quantenoptik und der Quanteninformationsverarbeitung zu untersuchen.
6. Biomedizinische Bildgebung:
LBO-Kristalle werden in der Multiphotonenmikroskopie eingesetzt, einer Technik zur hochauflösenden Abbildung biologischer Proben. Sie ermöglichen eine tiefe Gewebeabbildung mit geringerer Lichtschädigung, was sie für die Biowissenschaften und die medizinische Forschung wertvoll macht.
7. Fernerkundung:
LBO-Kristalle können in der Fernerkundung eingesetzt werden, z. B. für LIDAR (Light Detection and Ranging). Sie werden für die Umweltüberwachung, atmosphärische Studien und geologische Untersuchungen eingesetzt.
8. Verteidigung und Sicherheit:
LBO-Kristalle finden Anwendung in militärischen Lasersystemen, Laserentfernungsmessern, Zielmarkierern und Gegenmaßnahmensystemen für Verteidigungs- und Sicherheitszwecke.
9. Materialverarbeitung:
In der Industrie werden LBO-Kristalle in der Lasermaterialbearbeitung eingesetzt, z. B. beim Laserschneiden, -schweißen und -markieren. Ihre Fähigkeit, hochenergetische Laserstrahlen bei verschiedenen Wellenlängen zu erzeugen, ist für die präzise Materialbearbeitung von großem Nutzen.
10. Wissenschaftliche Forschung:
LBO-Kristalle werden in verschiedenen wissenschaftlichen Experimenten und Forschungsstudien eingesetzt, insbesondere auf dem Gebiet der nichtlinearen Optik. Ihre nichtlinearen Eigenschaften ermöglichen es Forschern, das Verhalten von Licht auf neue Weise zu erforschen und zu verstehen.
Lithium-Triborat-Kristall-Verpackung
Unser Lithium-Triborat-Kristall wird während der Lagerung und des Transports sorgfältig behandelt, um die Qualität unseres Produkts in seinem ursprünglichen Zustand zu erhalten.
