Описание кристалла MgO:LiNbO3
Чистый LiNbO3 (LN) является идеальным выбором для различных оптических устройств. MgO: Кристалл LiNbO3 имеет более высокий порог оптического повреждения, что может решить проблему низкого порога повреждения для чистого кристалла LiNbO3. Допирование MgO сыграло важную роль в LiNbO3 и показало увеличение пороговой силы лазерного луча в 100 раз.
Описание MgO:LiNbO3
MgO: LiNbO3 имеет такой же эффективный коэффициент нелинейности, как и чистый LiNbO3. Его уравнения Селлмейера (для 5 мол. % легирующей добавки MgO) имеют вид (λ в мкм):
no2(λ)=4.8762+0.11554/(λ2-0.04674)-0.033119λ2
ne2(λ)=4.5469+0.094779/(λ2-0.04439)-0.026721λ2
Технические характеристики кристаллов MgO:LiNbO3
|
Искажение передаваемого волнового фронта
|
Лучше, чем λ/4 при 633 нм
|
|
Допуск на размеры
|
(Ш±0,1 мм) x (В±0,1 мм) x (Д±0,2 мм)
|
|
Чистая апертура
|
Более 90% центрального диаметра
|
|
Плоскостность
|
λ/8 @ 633 нм
|
|
Качество поверхности
|
20 /10 царапины/диг
|
|
Параллельность
|
Лучше, чем 20 угловых секунд
|
|
Перпендикулярность
|
5 угл. мин
|
|
Допуск на углы
|
∆q < 0,5°, ∆f < 0,5°
|
|
AR-покрытие
|
Двухволновое AR-покрытие на 1064/532 нм на
обеих поверхностях, с R < 0,2% при 1064 нм и R <
0,5% при 0,532 нм на каждой поверхности
|
|
Концентрация Mg-допирования
|
0.5~5%
|
MgO:LiNbO3 Преимущества
- Высокий порог повреждения;
- Некритическое совпадение фаз (NCPM) при комнатной температуре;
- Широкий диапазон прозрачности;
- Отличные свойства E-O и NLO;
- Хорошие механические и химические свойства.
Области применения кристаллов MgO:LiNbO3
1. Электрооптические модуляторы:
Кристаллы MgO:LiNbO3 часто используются в электрооптических модуляторах. Эти модуляторы находят применение в телекоммуникациях, обработке оптических сигналов и лазерных системах.
2. Удвоение частоты (генерация второй гармоники, SHG):
Эти кристаллы используются в процессах удвоения частоты для генерации когерентного лазерного излучения с длиной волны ровно в два раза меньше длины волны входного лазерного луча.
3. Оптические параметрические генераторы (OPO) и усилители (OPA):
Кристаллы MgO:LiNbO3 могут быть интегрированы в оптические параметрические осцилляторы и усилители для перестройки выходного лазерного излучения на различных длинах волн. Эти устройства используются в спектроскопии, визуализации и научных исследованиях.
4. Акустооптические устройства:
Акустооптические устройства, используемые для модуляции и отклонения лазерных пучков, могут воспользоваться электрооптическими свойствами кристаллов MgO:LiNbO3. Эти устройства находят применение в управлении лазерным лучом, обработке сигналов и лазерных измерениях.
5. Нелинейно-оптические исследования:
В экспериментах по квантовой оптике кристаллы MgO:LiNbO3 могут быть использованы для создания запутанных пар фотонов, сжатых состояний и других неклассических состояний света.
7. Модуляция и переключение света:
Электрооптические свойства кристаллов MgO:LiNbO3 позволяют использовать их для модуляции и переключения света в телекоммуникациях и оптической обработке сигналов.
8. Фотонные интегральные схемы (ФИС):
При разработке фотонных интегральных схем кристаллы MgO:LiNbO3 могут служить в качестве ключевых компонентов для манипулирования светом и обработки сигналов на чипе.
9. Лазерные системы:
Кристаллы MgO:LiNbO3 могут быть интегрированы в различные лазерные системы, включая твердотельные лазеры и лазеры с синхронизацией мод, для применения в обработке материалов, медицинских технологиях и научных исследованиях.
Часто задаваемые вопросы о кристаллах MgO:LiNbO3
Q1Каков диапазон прозрачности кристаллов MgO:LiNbO₃?
MgO:LiNbO₃ имеет широкий диапазон прозрачности, простирающийся от 0,3 мкм до 5,0 мкм, охватывающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные длины волн.
Q2 Как MgO:LiNbO₃ сравнивается с недопированным LiNbO₃?
- Фоторефрактивное сопротивление: MgO:LiNbO₃ обеспечивает значительно более высокую устойчивость.
- Порог повреждения: Выше для MgO:LiNbO₃.
- Пригодность для применения: MgO:LiNbO₃ предпочтительнее для мощных и ультрафиолетовых лазеров.
Q3 Можно ли использовать кристаллы MgO:LiNbO₃ для УФ-лазеров?
Да, MgO:LiNbO₃ обладает высокой прозрачностью в УФ-диапазоне и подходит для удвоения частоты УФ-лазеров и других нелинейно-оптических процессов.
