PPLN - нелинейные кристаллы
- Высокий коэффициент усиления и низкие потери.
- Охватывает ближнюю и инфракрасную область.
- Длительный срок службы.
PPLN (периодически поляризованный ниобат лития) — это эффективный нелинейный кристалл для преобразования длины волны. Поскольку периодическая поляризация не изменяет оптические свойства кристалла, PPLN обладает характеристиками LiNbO₃ и широким диапазоном пропускания (0,4–4,5 мкм). Он обеспечивает максимальный нелинейный коэффициент d₃₃ = 17,3 пм/В в условиях квазифазового синхронизма.
Может использоваться для генерации второй гармоники, разностной частоты, а также для параметрической генерации и усиления частоты.
Периодически поляризованный ниобат лития широко применяется в оптических параметрических генераторах (ОПГ). Процесс ОПГ с использованием PPLN позволяет получать излучение с длиной волны 3–4,5 мкм, что даёт возможность реализовать спектральный диапазон, в котором сложно достичь эффективного выхода с помощью обычного фазового синхронизма, и имеет широкие перспективы применения.
Особенности:
- Широкий диапазон пропускания света.
- Высокий нелинейный коэффициент.
- Высокий порог оптической прочности.
- Применим в диапазоне от видимого до среднего и дальнего ИК-излучения.
- Может использоваться в однородной, многопериодной и секторной структурах КФС.
- Подходит для преобразования с повышением частоты (SHG/SFG) и с понижением частоты (DFG/OPA/OPG/OPO) в различных схемах смешения.
Физические и химические свойства
| Параметр | Значение | Ед. измерения |
|---|---|---|
| Длина | 5 ~ 60 | мм |
| Искажение волнового фронта на пропускание | λ/4 @ 633 нм | — |
| Параллельность | < 20 | угловых секунд |
| Перпендикулярность | < 5 | угловых секунд |
| Сечение поперечного сечения | 4×1 ~ 20×20 | мм² |
| Качество поверхности | 10-5 (после нанесения покрытия — 20-10) | — |
| Плоскостность (отклонение от плоскости) | λ/8 @ 633 нм | — |
| Коэффициент экстинкции (поляризационное отношение) | 300:1 – 500:1 | — |
| Порог оптического повреждения (PPLN) | 100 (10 нс, 1064 нм, 10 Гц) | МВт/см² |
| Порог оптического повреждения (MgO:PPLN) | 200 (10 нс, 1064 нм, 10 Гц) | МВт/см² |
Коэффициенты уравнения Селлмейера для кристаллов PPLN, легированных 5% MgO
| Коэффициент | Значение |
|---|---|
| a1 | 5,756 |
| a2 | 0,0983 |
| a3 | 0,202 |
| a4 | 189,32 |
| a5 | 12,52 |
| a6 | 1,32×10-2 |
| b1 | 2,860×10-6 |
| b2 | 4,7×10-8 |
| b3 | 6,113×10-8 |
| b4 | 1,516×10-4 |
- Электрооптический эффект.
- Оптическое параметрическое усиление.
- Квазифазовое преобразование частоты.
- Оптическая параметрическая генерация.
- Генерация второй гармоники.
- Генерация высших гармоник.
- Удвоение, разностное и суммарное. преобразование частот лазерного излучения.
