BiBO - нелинейные кристаллы
- Прозрачность в диапазоне: 286 - 2500 нм.
- Коэффициент нелинейности deff ≈ 3.0 пм/В.
- Порог оптического разрушения 500 МВт/см² @1064 нм, 10 нс.
Кристалл BiB3O6 (BIBO) - это новый тип нелинейного лазерного кристалла, преимуществами которого являются широкий диапазон прозрачности (от 286 нм до 2500 нм), высокий порог повреждения, большой коэффициент нелинейности и несмачиваемость. В настоящее время, являясь разновидностью нелинейного кристалла второй гармоники, он может быть использован для получения высокоэффективного кристалла сине-зеленого лазера.
По сравнению с другими нелинейными кристаллами, используемыми для получения второй гармоники (SHG), кристаллы BIBO имеют много преимуществ.
В сравнении с кристаллом KDP он компенсирует тот недостаток, что KDP может расти в больших размерах, но растворяется в воде. Хотя коэффициент нелинейности кристалла KDP велик, порог лазерного повреждения низок, что приводит к таким проблемам, как изменение показателя преломления и потери при пропускании. Кристалл BIBO имеет более высокий порог лазерного повреждения и более высокую эффективность преобразования второй гармоники. Хотя наиболее практичными являются LBO и B-BBO, они имеют небольшие размеры и обладают определенной гигроскопичностью, в то время как кристаллы BIBO не смачиваются водой и могут расти до больших размеров. Эти преимущества позволяют широко использовать кристаллы BIBO.
Особенности:
- Широкий диапазон прозрачности от 286 до 2500 нм.
- Высокая оптическая однородность (dn = 10-6/см) и отсутствие включений.
- Большой эффективный SHG-коэффициент (примерно в 9 раз больше, чем у KDP).
- Высокий порог повреждения.
- Широкий температурный диапазон.
- Инертность по отношению к влаге.
Физические и химические свойства
| Параметр | Значение | Ед. Измерениия |
|---|---|---|
| Формула |
BiB3O6 |
|
| Кристаллическая структура | Моноклинная |
|
| Точечная группа симметрии | 2 | |
|
Константа решетки |
a = 7,116 b = 4,993 c = 6,508 |
Å |
|
β = 105,62
|
°
|
|
| Z = 2 | ||
| Плотность | 5,033 | г/см3 |
| Коэффициент поглощения | <0,1 @1064 нм | %/cm |
| Удельная теплоёмкость | 0,51 @ 330 К | Дж/(г⋅К) |
| Температура плавления | 726 | °C |
| Оптическая однородность | 10-6 | см-1 |
| Твёрдость по шкале Мооса | 5,5 |
|
| Гигроскопичность | Слабая | |
| Порог оптического разрушения | 500 @ 1064 нм, 10 нс | МВт/см² |
| Коэффициент теплового расширения |
aa = 4,8 × 10-5
ab = 4,4 × 10-6 ac = -2,69 × 10-5 |
К-1
|
| Параметры решётки |
a = 7,116 Å b = 4,993 Å c = 6,508 Å β = 105,62° Z = 2 анизотропная |
|
| Показатели преломления |
1079,5 нм: n₁ = 1,9166; 539,75 нм: n₁ = 1,9260 1079,5 нм: n₂ = 1,7569; 539,75 нм: n₂ = 1,7874 1079,5 нм: n₃ = 1,7835; 539,75 нм: n₃ = 1,8190 |
Линейные оптические свойства
| Параметр | Значение | Ед. Измерениия |
|---|---|---|
| Прозрачность | 286 - 2500 |
нм
|
|
Потери на поглощение (@1064 нм) |
<0,1
|
%/см
|
| Осевые направления |
X // b, (Z, a) = 31,6°, (Y, c) = 47,2°
|
|
Нелинейные оптические свойства
| Параметр | Значение | Ед. Измерениия |
|---|---|---|
|
Угол синхронизма |
168,9° от оси Z в плоскости YZ |
|
| Дефф | 3.0+/-0.1 | пм/В |
| Телесный угол приема |
2,32
|
мрад/см |
| Угол сноса |
25,6
|
° |
| Температурный режим приема |
2,17
|
℃/см |
- SHG и THG для Nd - лазеров средней и высокой мощности при 1064 нм.
- SHG и THG для мощных Nd - лазеров на 1342 нм и 1319 нм для красного и синего лазера.
- SHG для Nd - лазеров при 914 нм и 946 нм для синего лазера.
- Оптические параметрические усилители (OPA) и генераторы (OPO).
