非线性光学晶体LBO，BBO，KTP 选型事项

时间：2020-01-15作者：深圳维尔克斯光电有限公司浏览：1138

    维尔克斯光电代理的立陶宛Optogama非线性光学晶体在许多不同的非线性参量应用中得到了广泛的应用。举几个例子，二次谐波产生、差频产生、光参量放大等。为了用于特定的应用，必须选择合适的晶体。它应该具有：在所需的光谱范围内的透明度，足够的相位双折射，高的非线性系数，高的光损伤阈值。立陶宛Optogama公司为基础研究、应用研究和工业应用提供不同的非线性晶体。晶体生产技术有：Stepanov，Kyropoulos，CZ，温度梯度法，通量法。本文主要介绍以下3种：BBO晶体、LBO晶体、KTP晶体。


    三硼酸锂LiB3O5 (LBO)晶体具有透光范围宽、接受角宽、离断角小、损伤阈值高等特点。较常见的应用包括高功率近红外波长二次谐波产生，和频产生可见光，紫外激光和可见光，近红外广泛调谐光学参量振荡器。


    磷酸泰坦酰钾(KTiOPO4，KTP)晶体具有非线性度高、机械稳定性好、光学质量高、透光率范围为350 nm~4.5μm等优点，这些优点决定了KTP晶体作为非线性介质的广泛应用。对于掺钕激光器的倍频应用，尤其是低功率和中功率激光器，无论是腔内设计还是腔外设计，都是一种很好的解决方案。此外，这些晶体还可用作4μm以下的非线性光学参量振荡器，并可作为中红外非线性晶体光学参量振荡器(如ZGP OPO)的泵浦源。


    BBO晶体的透光率范围为188nm~5.2μm，其中以3μm-5.2μm为宜，几十微米厚度的情况下也能保持很好的透射率，而且在这个波长范围内具有很好的相位匹配。结合BBO的其它优异性能，它可以用于众多非线性参量的应用，如脉冲Nd掺杂晶体激光器的谐波产生和倍频，Ti：蓝宝石激光器的三倍频，广泛可调谐的I型和II型OPOs。值得注意的是，BBO晶体在紫外非线性晶体中具有较高的非线性。


BBO晶体主要特点：
-宽透光率范围从188 nm～5.2μm(合适的透明度@3μm-5.2μm，几十μm厚的晶体)
-在几乎整个透明范围内各种二阶非线性相互作用的宽相位匹配范围
-宽热接收带宽
-所有紫外非线性晶体中的较高非线性
-高激光损伤阈值
-**薄晶体可用于**快(<10 fs)的应用
-可根据要求提供定制晶体


BBO晶体主要应用：
-脉冲掺杂Nd的激光晶体的谐波产生（较多五分之一）
-脉冲掺Yb钛晶体染料激光器的倍频、三倍频
-广泛可调的I型和II型光学参量振荡器
-通过FROG，XFROG，SPIDER，色散扫描，线性调频扫描方法表征**短激光脉冲


BBO晶体技术特性：
化学公式 β-Bab2O4
晶体结构 菱形，3m
晶格参数 A=12，532 a，c=12，717
光学对称性 负单轴(N)o>ne)
密度 3，85克/厘米3
Mohs硬度 4 - 4,5
透光范围 188 nm-5.2um，对于薄晶体，合理范围为3~5.2μm(较少数10μm)。
色散方程@188 nm-5.2m(λ(M)) no2=1+0.90291λ2/(λ)2-0，003926)+0.83155λ2/(λ)2-0，018786)+0.76536λ2/(λ)2 – 60.01);
折射率@1064 nm no=1.6551；ne = 1.5426


BBO晶体产品规格：
定位精度 <30 arcmin
透明孔径 >90%
面尺寸公差 +0/-0.1毫米
平行度误差 <20 arcsec
垂直度误差 <5 arcmin
保护槽 <0.1 mm at 45°
表面质量 10-5 S-D
波前畸变 <λ/8@6328 nm
涂层 两侧低分散防护涂层或减反射涂层
激光损伤阈值 >500兆瓦/厘米2@1064 nm，10 ns
安装 安装在⌀25.4mm黑色阳极氧化铝支架中


BBO晶体产品型号：
SKU 面尺寸 长度 塞塔 PHI 涂层 应用 价格(RMB)
6398 6x6毫米 0.5毫米 29.2° 90° P/P@400-800NM SHG@800NM，I型 3700
6399 6x6毫米 0.1毫米 29.2° 90° P/P@400-800NM SHG@800NM，I型 4250
6400 6x6毫米 1毫米 29.2° 90° P/P@400-800NM SHG@800NM，I型 3300
6401 10x10毫米 0.1毫米 29.2° 90° P/P@400-800NM SHG@800NM，I型 6700
6402 10x10毫米 1毫米 29.2° 90° P/P@400-800NM SHG@800NM，I型 6300
6410 10x10毫米 0.5毫米 29.2° 90° P/P@400-800NM SHG@800NM，I型 6200
9036 6x6毫米 0.5毫米 44.3° 90° P/P@400-800/266 nm THG@800NM，I型 3700
9040 6x6毫米 1毫米 44.3° 90° P/P@400-800/266 nm THG@800NM，I型 3300
9041 10x10毫米 0.1毫米 44.3° 90° P/P@400-800/266 nm THG@800NM，I型 6600
9042 10x10毫米 1毫米 44.3° 90° P/P@400-800/266 nm THG@800NM，I型 6300
9043 10x10毫米 0.5毫米 44.3° 90° P/P@400-800/266 nm THG@800NM，I型 6200
9044 6x6毫米 0.1毫米 44.3° 90° P/P@400-800/266 nm THG@800NM，I型 4250
9447 6x6毫米 0.5毫米 23.4° 90° AR/Ar@515+1030 nm SHG@1030NM，I型 4150
9448 6x6毫米 1毫米 23.4° 90° AR/Ar@515+1030 nm SHG@1030NM，I型 3600
9449 6x6毫米 1.5毫米 23.4° 90° AR/Ar@515+1030 nm SHG@1030NM，I型 3850
9450 6x6毫米 0.15毫米 32.5° 90° AR/Ar@1030+515/343 nm THG@1030，I型 5900
9451 6x6毫米 0.25毫米 32.5° 90° AR/Ar@1030+515/343 nm THG@1030，I型 5450
9452 6x6毫米 0.55毫米 32.5° 90° AR/Ar@1030+515/343 nm THG@1030，I型 4400
9453 10x10毫米 0，5毫米 23.4° 90° AR/Ar@515+1030 nm SHG@1030NM，I型 6400
9454 10x10毫米 1毫米 23.4° 90° AR/Ar@515+1030 nm SHG@1030NM，I型 6500


LBO晶体主要特点：
-宽透光率范围从155 nm到3200 nm。
-无光致变色损伤(灰色跟踪)
-常见非线性晶体中的较高损伤阈值
-室温下的偏离角小，非关键相位匹配（NCPM）时没有偏离角
-温度可调的I型和II型非临界相位匹配
-可根据要求提供**抛光和定制晶体。


LBO晶体主要应用：
  -和频产生532 nm和1064 nm以产生355 nm UV辐射
  -Nd掺杂激光器的二次谐波激发的NIR范围内的可调谐OPO
  -在1064 nm处有效产生二次谐波而无偏离效应（NCPM，T = 149˚C）
LBO晶体技术特性：


单晶 LiB3O5
晶体结构 斜方晶，mm2
晶格参数 a = 8.46Å，b = 7.38Å，c = 12.717Å
光学对称性 负双轴(2 Vz=109.2°@0.5321μm)
密度 2.474克/厘米3
Mohs硬度 6-7
透光率范围 155 nm-3.2μm@“0”透过率水平
Sellmeier方程@T=293 K(λinμm) nX2=2，4542+0.01125/(λ)2-0.01135)-0.01388λ2;
折射率@1064 nm nX=1 5656；nY=1 5905；nZ = 1,6055


LBO晶体产品规格：
定位精度 <30 arcmin
透明孔径 >90%
面尺寸公差 +0/-0.1毫米
长度公差 ±0.1毫米
平行度误差 <20 arcsec
垂直度误差 <10 arcmin
保护槽 <0.1 mm at 45°
表面质量 10-5 S-D
波前畸变 <λ/4@6328 nm
涂层 Ar(R<0.25%)，在两面的工作波长处
激光损伤阈值 >1千兆瓦/厘米2@1064 nm，10 ns
LBO晶体产品型号：
SKU 面尺寸 长度 塞塔 PHI 涂层 应用 价格（RMB）
7199 3x3毫米 10毫米 42° 90° AR/Ar@532+1064/355 nm THG@1064NM，第二类 2200
7202 3x3毫米 20毫米 90° 11.6° AR/Ar@532+1064 nm SHG@1064NM，I型 3400
7203 3x3毫米 10毫米 90° 11.6° AR/Ar@532+1064 nm SHG@1064NM，I型 2000
7204 5x5毫米 10毫米 42° 90° AR/Ar@532+1064/355 nm THG@1064NM，第二类 5750
7207 5x5毫米 10毫米 90° 11.6° AR/Ar@532+1064 nm SHG@1064NM，I型 5450
7208 5x5毫米 20毫米 90° 11.6° AR/Ar@532+1064 nm SHG@1064NM，I型 8000
7209 3x3毫米 10毫米 90° 0° AR/Ar@532+1064 nm NCPMSHG@1064NM，T=149个˚C 2000
7210 3x3毫米 20毫米 90° 0° AR/Ar@1032+1064 nm NCPMSHG@1064NM，T=149个˚C 3400
9457 3x3毫米 20毫米 42° 90° AR/Ar@532+1064/355 nm THG@1064NM，第二类 3600
9458 6x6毫米 1毫米 90° 13.8° AR/Ar@515+1030 nm SHG@1030NM，I型 4250
9459 5x5毫米 20毫米 42° 90° AR/Ar@532+1064/355 nm THG@1064NM，第二类 8450
9460 6x6毫米 2毫米 90° 13.8° AR/Ar@515+1030 nm SHG@1030NM，I型 3750
9461 6x6毫米 3毫米 90° 13.8° AR/Ar@515+1030 nm SHG@1030NM，I型 4400
9462 6x6毫米 4毫米 90° 13.8° AR/Ar@515+1030 nm SHG@1030NM，I型 4320


KTP晶体的主要特点：
-高度非线性
-非吸湿
-机械稳定性
-宽透光率范围从350 nm到4，5μm
-宽角度和热接收度
-宽的I型和II型非临界相位匹配范围


KTP晶体的主要应用：
-掺钕激光器的中、低功率倍频
-用于中红外产生的KTP OPO和ZGP OPO串列


KTP晶体的技术特性：
化学公式 KTiOPO4
晶体结构 正交的，mm2
晶格参数 A=12.814，b=6.404，c=10.616
光学对称性 正双轴(2VZ=37，4°@0，5461μm)
密度 2，945克/立方米
Mohs硬度 5
透明度范围 350 nm-4.5μm@“0”透过率水平
色散方程@188 nm-5.2m(λ(M)) nX2=3.0067+0.0395/(λ)2-0.04251)-0.01247λ2;
折射率@1064 nm nX=1.7404；nY=1.7479；nZ = 1.8296


KTP晶体的产品规格：
定位精度 <30 arcmin
透明孔径 >90%
面尺寸公差 +0/-0.1毫米
长度公差 ±0.1毫米
平行度误差 <20 arcsec
垂直度误差 <5 arcmin
保护槽 <0.1 mm at 45°
表面质量 10-5 S-D
波前畸变 <λ/8@632.8 nm
涂层 Ar(R<0，25%)@532+1064 nm
激光损伤阈值 >500兆瓦/厘米2@1064 nm，10 ns


KTP晶体的产品型号：
SKU 面尺寸 长度 塞塔 PHI 涂层 应用 价格(RMB)
7184 3x3毫米 5毫米 90° 23.5° AR/Ar@532+1064 nm SHG@1064NM，第二类 700
7188 3x3毫米 10毫米 90° 23.5° AR/Ar@532+1064 nm SHG@1064NM，第二类 980
7189 5x5毫米 5毫米 90° 23.5° AR/Ar@532+1064 nm SHG@1064NM，第二类 1700
7193 5x5毫米 10毫米 90° 23.5° AR/Ar@532+1064 nm SHG@1064NM，第二类 2700
7194 7x7毫米 5毫米 90° 23.5° AR/Ar@532+1064 nm SHG@1064NM，第二类 3250
7198 7x7毫米 10毫米 90° 23.5° AR/Ar@532+1064 nm SHG@1064NM，第二类 4550



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