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LiNbO3

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LiNbO3(铌酸锂)晶体为负单轴晶体,空间群为R3c(C9),透光范围为400~5000 nm,还有有效非线性系数大、易于生长、价格便宜、物化性能稳定和不易潮解等优点。被广泛用作波长大于1 mm的双频激光器和1064 nm光学参量振荡器(OPOs)泵浦以及准相位匹配(QPM)设备。

特点

  • 体积小;
  • 不容易潮解;
  • 高温稳定性;
  • 大电光系数;
  • 透明范围广;
  • 高电光效率;
  • 低吸收损失;
  • 低损伤阈值;
  • 容易长成大晶体;
  • 稳定的机械和化学性能;

参数

物理和光学性质

化学式LiNbO3
晶体结构三方晶系
空间群R3C
密度4.64 g/cm3
莫氏硬度5
光学均匀性~ 5 x 10-5 / cm
透明范围420 – 5200 nm
吸收系数~ 0.1 % / cm @ 1064 nm
1064 nm的折射率ne = 2.146, no = 2.220 @ 1300 nm
ne = 2.156, no = 2.232 @ 1064 nm
ne = 2.203, no = 2.286 @ 632.8 nm
Sellmeier方程(λ,μm)no2 = 4.9048 + 0.11768 / (λ2 – 0.04750) – 0.027169λ2
ne2 = 4.5820 + 0.099169 / (λ2 – 0.04443) – 0.021950λ2
热膨胀系数@ 25°C//a, 2.0 x 10-6 / K
//c, 2.2 x 10-6 / K
导热系数~ 5 W/m/K @ 25 °C
热光学系数dno/dT = -0.874 x 10-6 / K @ 1.4 µm
dne/dT = 39.073 x 10-6 / K @ 1.4 µm

非线性光学性质

NLO系数d33 = 34.4 pm/V
d31 = d15 = 5.95 pm/V
d22 = 3.07 pm/V
效率NLO系数deff =5.7 pm/V or ~14.6 x d36 (KDP) for frequency doubling 1300 nm;
deff =5.3 pm/V or ~13.6 x d36 (KDP) for OPO pumped @ 1064 nm;
deff =17.6 pm/V or ~45 x d36 (KDP) for quasi-phase-matched structure.
电光系数gT33 = 32 pm/V,  gS33 = 31 pm/V,
gT31 =10 pm/V,  gS31=8.6 pm/V,
gT22 = 6.8 pm/V, gS22= 3.4 pm/V,
半波电压,直流
电场|| z,光⊥z:3.03 KV
电场|| x或y,光|| z:4.02 KV
损伤阈值100 MW/cm2 (10 ns, 1064nm)

LiNbO3光波导规范

工作波长范围1.525-1.605μm
消光比<20dB
半波电压<6V
直流偏置电压<8V
输入特性阻抗50Ω
光反射≤-50dB
最大输入功率20dBm
最大输入光功率10-100mW
贮存温度-40-85℃
工作温度-40-70℃

光谱

非线性晶体LiNbO3拉曼光谱-南京光宝-CRYLINK
激发波长532nm,铌酸锂室温拉曼光谱

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