Tinh thể Laser phi tuyến
Tinh thể laser phi tuyến tính là một loại tinh thể được sử dụng trong laser có thể tạo ra các hiệu ứng quang học phi tuyến tính, chẳng hạn như chuyển đổi tần số, tạo sóng hài và khuếch đại tham số. Những tinh thể này có các đặc tính độc đáo cho phép chúng tạo ra nhiều bước sóng ánh sáng từ một nguồn laser duy nhất, khiến chúng trở nên lý tưởng cho nhiều ứng dụng trong khoa học, y học và công nghiệp.
| phần số | NLC-BBO | phần số | NLC-KTA | phần số | NLC-KTP | phần số | NLC-LBO |
| Cấu trúc tinh thể | Trigonal, nhóm không gian R3c | Công thức hóa học | KTiOAsO4 (Kali Titanyl Arsenat) | Công thức hóa học | KTiOPO4 (Kali Titanyl Phosphat) | Công thức hóa học | LiB3O5 (Liti Triborat) |
| Tham số mạng | a = b = 12.532A °, c = 12.717A °, Z = 6 | Cấu trúc tinh thể | Orthorhombic, nhóm điểm mm2 | Cấu trúc tinh thể | Trực thoi, nhóm không gian Pna21, nhóm điểm mm2 | Cấu trúc tinh thể | Trực thoi, Nhóm không gian Pna21, Nhóm điểm mm2 |
| điểm nóng chảy | Khoảng 1095 ° C | Tham số mạng | A = 13.125A °, b = 6.5716A °, c = 10.786A ° | Tham số mạng | a = 6.404A °, b = 10.616A °, c = 12.814A °, Z = 8 | Tham số mạng | a = 8.4473A °, b = 7.3788A °, c = 5.1395A °, Z = 2 |
| Độ cứng Mohs | 4 | điểm nóng chảy | 1130 ° C | điểm nóng chảy | Khoảng 1172 ° C | điểm nóng chảy | Khoảng 834 ° C |
| Tỉ trọng | 3.85g / cm3 | Độ cứng Mohs | Gần 5 | Độ cứng Mohs | 5 | Độ cứng Mohs | 6 |
| Dẫn nhiệt | 1.2W/m/K(⟘c); 1.6W/m/K(//c) | Tỉ trọng | 3.454g / cm3 | Tỉ trọng | 3.01g / cm3 | Tỉ trọng | 2.47g / cm3 |
| Hệ số giãn nở nhiệt | α11 = 4 x 10-6/K; α33 = 36 x 10-6/K | Dẫn nhiệt | K1: 1.8W / m / K; K2: 1.9W / m / K; K3: 2.1W / m / K | Dẫn nhiệt | 13W / m / K | Dẫn nhiệt | 3.5W / m / K |
Tính chất quang học và phi tuyến tính | Phạm vi trong suốt | 350-5300nm | Hệ số giãn nở nhiệt | αx = 11 x 10-6/°C, αy = 9 x 10-6/°C, αz = 0.6 x 10-6/°C | Hệ số giãn nở nhiệt | αx = 10.8 x 10-5/K, αy = -8.8 x 10-5/K, αz = 3.4 x 10-5/K | |
| Phạm vi trong suốt | 190-3500nm | Hệ số hấp thụ | @ 1064nm <0.05% / cm @ 1533nm <0.05% / cm @ 3475nm <5% / cm | Phạm vi trong suốt | 350-4500nm | Phạm vi trong suốt | 160 - 2600nm |
| Phạm vi điều chỉnh pha SHG | 409.6-3500nm (Loại I) 525-3500nm (Loại II) | Khả năng nhạy cảm NLO (chiều / V) | d31 = 2.76, d32 = 4.74, d33 = 18.5, d15 = 2.3, d24 = 3.2 | Phạm vi điều chỉnh pha SHG | 497 - 1800nm (Loại II) | Phạm vi điều chỉnh pha SHG | 551 - 2600nm (Loại I) 790 - 2150nm (Loại II) |
| Hệ số nhiệt quang (/ ° C) | dno/dT = -16.6 x 10-6 dne/dT = -9.3 x 10-6 | Phương trình Sellmeier Ni2 = Ai + Biλ2/(λ2-Ci2)-Diλ2 | Chỉ số ABCD nx 1.90713 1.23522 0.19692 0.01025 năm 2.15912 1.00099 0.21844 0.01096 nz 2.14768 1.29559 1.22719 0.01436 | Hệ số nhiệt quang (/ ° C) | dnx/dT = 1.1 x 10-5 dny/dT = 1.3 x 10-5 dnz/dT = 1.6 x 10-5 | Hệ số nhiệt quang (/ ° C, λ tính bằng μm) | dnx/dT = -9.3 x 10-6 dny/dT = -13.6 x 10-6 dnz/dT = (-6.3 – 2.1λ) x 10-6 |
| Hệ số hấp thụ | < 0.1%/cm ở 1064nm <1%/cm ở 532nm | Hằng số điện quang (pm / V) (tần số thấp) | r33 = 37.5; r23 = 15.4; r13 = 11.5 | Hệ số hấp thụ | < 0.1%/cm ở 1064nm < 1%/cm ở 532nm | Hệ số hấp thụ | < 0.1%/cm ở 1064nm < 0.3%/cm ở 532nm |
| Chấp nhận góc | 0.8mrad·cm (θ, Loại I, 1064 SHG) 1.27mrad·cm (θ, Loại II, 1064 SHG) | Phạm vi điều chỉnh pha SHG | 1083-3789nm | Đối với SHG loại II của laser Nd: YAG ở bước sóng 1064nm | Nhiệt độ chấp nhận: 24 ° C · cm Chấp nhận quang phổ: 0.56nm · cm Chấp nhận góc: 14.2mrad · cm (Ø); 55.3mrad · cm (θ) Góc đi bộ: 0.55 ° | Chấp nhận góc | 6.54mrad·cm (Ø, Loại I, 1064 SHG) 15.27mrad·cm (θ, Loại II, 1064 SHG) |
| Chấp nhận nhiệt độ | 55 ° C · cm | Hệ số NLO | deff(II) ≈ (d24 – d15) sin2Ø sin2θ – (d15sin2Ø + d24cos2Ø) sinθ | Chấp nhận quang phổ | 1.0nm·cm (Loại I 1064 SHG) 1.3nm·cm (Loại II 1064 SHG) | ||
| Chấp nhận quang phổ | 1.1nm · cm | Khả năng nhạy cảm NLO không biến mất | d31 = 6.5 chiều/V d24 = 7.6 chiều/V d32 = 5 chiều/V d15 = 6.1 chiều/V d33 = 13.7 chiều/V | Góc đi bộ | 0.60° (Loại I 1064 SHG) 0.12° (Loại II 1064 SHG) | ||
| Góc đi bộ | 2.7° (Loại I 1064 SHG) 3.2° (Loại II 1064 SHG) | Phương trình Sellmeier (λ tính bằng μm) | nx2 = 3.0065 + 0.03901/(λ2 – 0.04251) – 0.01327λ2 ny2 = 3.0333 + 0.04154/(λ2 – 0.04547) – 0.01408λ2 nz2 = 3.3134 + 0.05694/(λ2 – 0.05658) – 0.01682λ2 | Hệ số NLO | deff(I) = d32cosØ (Loại I trong mặt phẳng XY) deff(I) = d31cos2θ + d32sin2θ (Loại I trong mặt phẳng XZ) deff(II)= d31cosθ (Loại II trong mặt phẳng YZ) deff(II)= d31cos2θ + d32sin2θ (Loại II trong mặt phẳng XZ) | ||
| Hệ số NLO | deff(I) = d31sinθ + (d11cos3Ø – d22sin3Ø)cosθ deff(II) = (d11sin3Ø + d22cos3Ø)cos2θ | Hệ số điện quang: r13 r23 r33 r51 r42 | Tần số thấp (pm/V) Tần số cao (pm/V) 9.5 8.8 15.7 13.8 36.3 35.0 7.3 6.9 9.3 8.8 | Khả năng nhạy cảm NLO không biến mất | d31 = 1.05 ± 0.09 chiều/V d32 = -0.98 ± 0.09 chiều/V d33 = 0.05 ± 0.006 chiều/V | ||
| Khả năng nhạy cảm NLO không biến mất | d11 = 5.8x d36 (KĐP) d31 = 0.05 x d11 d22 < 0.05 x d11 | Hằng số điện môi | Ɛeff = 13 | Phương trình Sellmeier (λ tính bằng μm) | nx2 = 2.454140 + 0.011249/(λ2 – 0.011350) – 0.014591λ2 – 6.60 x 10-5λ4 ny2 = 2.539070 + 0.012711/(λ2 – 0.012523) – 0.018540λ2 – 2.00 x 10-4λ4 nz2 = 2.586179 + 0.013099/(λ2 – 0.011893) – 0.017968λ2 – 2.26 x 10-4λ4 | ||
| Phương trình Sellmeier (λ tính bằng μm) | số2 = 2.7359 + 0.01878/(λ2 – 0.01822) – 0.01354λ2 ne2 = 2.3753 + 0.01224/(λ2 – 0.01667) – 0.01516λ2 | ||||||
| Hệ số điện quang | γ22 = 2.7 chiều/V | ||||||
| Điện áp nửa sóng | 7KV (ở 1064nm, 3 x 3 x 20mm3) | ||||||
| Điện trở suất | > 1011 ôm·cm | ||||||
| Hằng số điện môi tương đối | Ɛs11/Ɛ0 : 6.7 Ɛs33/Ɛ0 : 8.1 Tanδ <0.001 | ||||||
