福州恒光光电有限公司
邮箱：********************手机：152****8705QQ:2224375853 LBO晶体的主要优点：
◇可透光波段范围宽（160—2600nm）
◇光学均匀性好，内部包络少
◇高损伤域值（1.3ns脉宽的1053nm激光可达10GW/cm2)
◇接收角度宽，离散角度小
◇I,II类非临界相位匹配（NCPM）的波段范围宽
◇光谱非临界相位匹配（NCPM）接近1300nm
上海往事巩俐LBO晶体的主要应用：
.
二倍频方面:
1.医用与工业用途的Nd:YAG激光
2.科研与军事用途的高功率Nd:YAG与Nd:YLF激光
3.Nd:YVO4,Nd:YAG和Nd:YLF激光的泵浦
4.红宝石,Ti:Sappire与Cr:LiSAF激光
.三倍频方面:
1.Nd:YAG与Nd:YLF激光
2.光学参量放大器(OPA)与光学参量振荡器(OPO)
3.高功率1340nm的Nd:YAP激光的二，三倍频
表1LBO晶体的物理和化学特性
晶体结构斜方晶系，空间Pna21，点mm2
工笔画特殊技法
晶格参数a=8.4473A,b=7.3788A,c=5.1395A,Z=2
熔点约834℃
中国成人通莫氏（Mohs）硬度6
密度 2.47g/cm3
热膨胀系数αx=10.8x10-5/K,αy=-8.8x10-5/K,αz=3.4x10-5/K
吸收系数＜0.1%/cm at1064nm
非线性晶体LBO在激光器中的应用
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LBO晶体的光学及非线性光学特性
LBO属负双轴晶体，主轴X,Y,Z(nz＞ny＞nx)分别与结晶轴a,c,b平行。表2.给出了LBO晶体在不同波长下的折射系数。折射系数与波长的关系可用塞米尔（Selleimer）方程式表示如下(λ表示μm)：
n2x=2.454140+0.011249/(λ2-0.011350)-0.014591λ2-6.60×10-5λ4
n2y=2.539070+0.012711/(λ2-0.012523)-0.018540λ2+2.00×10-4λ4
n2z=2.586179+0.013099/(λ2-0.011893)-0.017968λ2-2.26×10-4λ4
在1.064um光下，LBO晶体的有效SHG系数是KDP的3倍.点mm2的LBO晶体的非零非线性（光学）极化率计算如下：
d31=1.05±0.09pm/V
d32=-0.98±0.09pm/V
d33=0.05±0.006pm/V
表2.主要折射系数
波长(nm)n x n y n z
1064 1.56561.5905 1.6055
532 1.57851.6065 1.6212
355 1.59731.6286 1.6444
LBO的光损伤阈值是常用无机非线性光学晶体中最高的。因此，它是高功率二次谐波发生器和其他非线性光学应用的最佳选择。表3将LBO与其他常用晶体在1.3ns1053nm Nd:YLF激光下的光损伤阈值进行了比较。
表3.LBO晶体1053nm光损伤阈值
（晶体能量密度(J/cm2)及功率密度(GW/cm2)比率）
晶体能量密度(J/cm2)功率密度(GW/cm2)比率
KTP KDP BBO LBO 6.0
10.9
12.9
24.6
4.6几何画板实验报告
8.4
9.9
18.9
1.00
1.83
2.15
4.10
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非线性晶体LBO在激光器中的应用
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室温下LBO的SHG及THG特性
LBO可用于Nd:YAG和Nd:YLF激光二、三倍频的相位匹配，I类、II类匹配皆可。在室温下，二次谐波可达到I类匹配，
1）为：
在551nm至3000nm的较大波长范围内，最大的有效倍频系数在XY和XZ面上（见图
江阴市网上家长学校d eff(I)=d32cosφ----(in XY plane)
d eff(I)=d31cos2θ+d32sin2θ----(in XZ plane)
LBO晶体最佳II类匹配的有效倍频系数在YZ和XZ面上（见图2）为：
福州恒光光电有限公
司
非线性晶体LBO在激光器中的应用
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deff(II)=d31cosθ----(in YZ plane)
deff(II)=d31cos2θ+d32sin2θ----(in XZ plane)
使用LBO的Nd:YAG激光在脉冲模式下获得的二次谐波转换率大于70%，三次谐波转换率大于60%，在连续模式下获
得的二次谐波转换率大于30%。
LBO晶体应用：
◇对2W锁模钛宝石激光(＜2ps,82MHz)倍频可输出功率大于480mW的395nm波长激光，利用5x3x8mm3尺寸的
LBO晶体可获得的波长范围在700-900nm。
◇使用II类18mmLBO晶体的调Q Nd:YAG激光倍频可得到功率大于80W的绿光。
◇使用9mmLBO晶体的泵浦Nd:YLF激光(＞500μJ@1047nm,＜7ns,0-10KHz)倍频转换率大于40％。
◇利用LBO晶体和频效应可获得187.7nm波长的真空紫外光。
◇对调QNd:YAG激光进行腔内三倍频可获得输出脉冲能量2mJ的衍射极限光束。油酸酰胺
LBO晶体非临界相位匹配
LBO晶体的非临界相位匹配具有无离散、接受角度宽、有效系数大的特点，充分利用这一特性可使LBO发挥最佳功效。
使用LBO的Nd:YAG激光在脉冲模式下获得的二次谐波转换率大于70%，在连续模式下获得的二次谐波转换率大于
30%，且光束质量好，输出稳定。
非线性晶体LBO在激光器中的应用
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表4.1064nm光I类NCPM SHG特性
NCPM温度接受角
离散角
温度线宽
有效SHG系数148℃
52mrad-cm1/2 0
4℃-cm
2.69d36(KDP)
如图2所示，室温下LBO晶体可在X轴和Z轴方向分别获得I类和II类非临界相位匹配。而且，NCPM频率有可能在X 轴或Z轴方向上使波长同时加倍。
图3还给出了LBO晶体在900nm-1700nm较宽基波范围内的温度调谐NCPM测量结果。Nd:YAG1064nm激光NCPM SHG特性在表4列出.
LBO晶体应用：
◇对25W Antares锁模Nd:YAG激光(76MHz,80ps)腔外倍频可获得平均功率大于11W的532nm激光。
◇医用多模调QNd:YAG激光倍频可输出20W的绿光，输入功率越大输出功率越高。
◇LBO能达到1300nm波长的温度调谐NCPM和较大带宽的波谱NCPM。1300nm的Nd激光倍频输出红光的性能较好。
采用LBO的OPO与OPA
LBO应用在OPO和OPA中具有较宽的调谐波长范围和较高功率的特点，是一种性能优异的非线性光学晶体。现已有应用308nmNd:YAG激光和XeC1受激准分子激光二、三倍频泵浦的光学参量放大器（OPA）和光学参量振荡器（OPO）的报道。LBO I,II类相位匹配及NCPM的特性为其在OPO和OPA领域的深入研究和应用提供了广阔的空间。图4提供了在室温下XY面上Nd:YAG激光二、三、四倍频泵浦的LBOI类OPO调谐曲线。图5是在YZ面和XZ面由Nd:YAG 激光二、三倍频泵浦的LBOII类OPO调谐曲线。
