Lithiumborat-Kristall ist ein ausgezeichneter nichtlinearer optischer Kristall. Für Frequenzverdopplung (SHG) und -verdreifachung (THG) von Nd:YAG, Nd:YLF, Nd:YVO4-Lasern ist er eines der nützlichsten nichtlinearen optischen Materialien in ultravioletten und sichtbaren Laser-Anwendungen.
Vorteile:
1. Breiter Durchlässigkeitsbereich von 160 nm bis 2,6mm (Frequenzverdopplungsbereich von 0,55m bis 2,6mm)
2. Relativ große Frequenzverdopplungskoeffizienten (etwa dreimal größer als die von KDP-Kristallen)
3. Hohe Zerstörschwelle (18,9 GW/cm2 für einen 1,3ns Laser bei 1,054mm)
4. Nichtkritische Phasenanpassung(NCPM) von Typ I und Typ mit einem großen Wellenlängenbereich
5. Breite Akzeptanz von Winkel und kleine Ablenkung
Anwendung:
6. Eine Leistung von mehr als 480 mW bei 395 nm wird durch Frequenzverdopplung von einem 2W-modengekoppelten Ti:Saphir-Laser (<2PS, 82MHz) erzeugt. Ein Lithiumborat-Kristall von 5x3x8 mm3 umfasst den Wellenlängenbereich von 700 bis 900 nm.
7. Die Frequenzverdopplung eines Spectra-Physics TFR diodengepumpten Nd:YLF-Lasers (> 500mJ @ 1047 nm, <7 ns, 0-10 kHz) erreicht über 40% Wirkungsgrad in einem 9 mm Lithiumborat-Kristall.
8. Der VUV-Ausgang bei 187,7 nm wird durch Summenfrequenzerzeugung erzielt.
9. 2mJ/pulse beugungsbegrenzte Strahlqualität bei 355 nm wird durch Intracavitätsverdreifachung eines Q-Switch Nd: YAG-Lasers erzielt.
Chemische und struktuelle Eigenschaften von Lithiumborat-Kristallen:
| Kristallstruktur | Orthorhombisch, Raumgruppe Pna21, Punktgruppe mm2 |
| Gitterkonstante | a=8,4473Å, b=7,3788Å , c=5,1395Å , Z=2 |
| Schmelzpunkt | Etwa 834℃ |
| Mohshärte | 6 |
| Dichte | 2,47 g/cm3 |
| Wärmeleitfähigkeit | 3,5W/m/K |
| Wärmeausdehnungskoeffizienten | ax=10,8x10-5/K, ay= -8,8x10-5/K, az=3,4x10-5/K |
Spezifikation：
| Maßtoleranz | (W±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L+0.5/-0.1mm) (L≥2.5mm) (W±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L+0.1/-0.1mm) (L<2.5mm) |
| Freie Apertur | Zentrale 90% von dem Durchmesser |
| Ebenheit | Kleiner als λ/8 @ 633nm |
| Wellenfrontdeformation | Kleiner als λ/8 @ 633nm |
| Schrägkante | ≤0.2mmx45° |
| Chip | ≤0.1mm |
| Kratzen/ Code | Besser als 10/ 5 bis MIL-PRF-13830B |
| Parallelität | Besser als 20 Bogensekunde |
| Rechtwinkligkeit | ≤5 Bogenminuten |
| Winkeltoleranz | Δθ≤0.25°, ΔΦ≤0.25° |
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