MgO:LiNbO3-Kristall Beschreibung
Reines LiNbO3 (LN) ist eine ideale Wahl für verschiedene optische Geräte. MgO: LiNbO3-Kristall hat eine höhere optische Zerstörungsschwelle, die das Problem der niedrigen Zerstörungsschwelle bei reinem LiNbO3-Kristall lösen kann. Die MgO-Dotierung hat bei LiNbO3 eine wichtige Rolle gespielt und die Schwellenlaserstrahlstärke um das 100-fache erhöht.
MgO:LiNbO3 Beschreibung
MgO: LiNbO3 hat einen ähnlichen effektiven nichtlinearen Koeffizienten wie reines LiNbO3. Seine Sellmeier-Gleichungen (für 5 mol% MgO-Dotierung) lauten (λ in µm):
no2(λ)=4.8762+0.11554/(λ2-0.04674)-0.033119λ2
ne2(λ)=4.5469+0.094779/(λ2-0.04439)-0.026721λ2
Spezifikation des MgO:LiNbO3-Kristalls
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Übertragene Wellenfrontverzerrung
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Besser als λ/4 bei 633nm
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Toleranz der Abmessungen
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(B±0.1mm) x (H±0.1mm) x (L±0.2mm)
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Klare Apertur
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Über 90% des zentralen Durchmessers
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Ebenheit
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λ/8 @ 633nm
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Qualität der Oberfläche
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20 /10 Kratzer/Graben
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Parallelität
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Besser als 20 Bogensekunden
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Rechtwinkligkeit
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5 Bogenminuten
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Winkeltoleranz
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∆q < 0,5°, ∆f < 0,5°
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AR-Beschichtung
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AR-Beschichtung mit zwei Wellenbereichen bei 1064/532 nm auf
beiden Oberflächen, mit R < 0,2% bei 1064 nm und R <
0,5% bei 0,532 nm pro Oberfläche
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Mg-dotierte Konzentration
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0.5~5%
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MgO:LiNbO3 Vorteile
- Hohe Zerstörungsschwelle;
- Unkritische Phasenanpassung (NCPM) bei Raumtemperatur;
- Breiter Transparenzbereich;
- Ausgezeichnete E-O- und NLO-Eigenschaften;
- Gute mechanische und chemische Eigenschaften.
MgO:LiNbO3-Kristall Anwendungen
1. Elektro-optische Modulatoren:
MgO:LiNbO3-Kristalle werden häufig in elektro-optischen Modulatoren verwendet. Diese Modulatoren finden Anwendung in der Telekommunikation, der optischen Signalverarbeitung und in Lasersystemen.
2. Frequenzverdopplung (Second-Harmonic Generation, SHG):
Diese Kristalle werden in Frequenzverdopplungsprozessen eingesetzt, um kohärentes Laserlicht mit genau der halben Wellenlänge des Eingangslaserstrahls zu erzeugen.
3. Optisch-parametrische Oszillatoren (OPOs) und Verstärker (OPAs):
MgO:LiNbO3-Kristalle können in optische parametrische Oszillatoren und Verstärker integriert werden, um die Laserleistung bei verschiedenen Wellenlängen einzustellen. Diese Geräte werden in der Spektroskopie, der Bildgebung und der wissenschaftlichen Forschung eingesetzt.
4. Akusto-Optische Geräte:
Akustooptische Geräte, die zur Modulation und Ablenkung von Laserstrahlen eingesetzt werden, können von den elektrooptischen Eigenschaften der MgO:LiNbO3-Kristalle profitieren. Diese Geräte finden Anwendung in der Laserstrahlsteuerung, der Signalverarbeitung und bei laserbasierten Messungen.
5. Nichtlineare optische Studien:
In quantenoptischen Experimenten können MgO:LiNbO3-Kristalle verwendet werden, um verschränkte Photonenpaare, gequetschte Zustände und andere nicht-klassische Zustände des Lichts zu erzeugen.
7. Lichtmodulation und -umschaltung:
Aufgrund ihrer elektrooptischen Eigenschaften eignen sich MgO:LiNbO3-Kristalle für Lichtmodulations- und Schaltanwendungen in der Telekommunikation und der optischen Signalverarbeitung.
8. Photonische integrierte Schaltungen (PICs):
Bei der Entwicklung photonischer integrierter Schaltungen können MgO:LiNbO3-Kristalle als Schlüsselkomponenten für die Lichtmanipulation und Signalverarbeitung auf einem Chip dienen.
9. Laser-Systeme:
MgO:LiNbO3-Kristalle können in verschiedene Lasersysteme, einschließlich Festkörperlaser und modengekoppelte Laser, für Anwendungen in der Materialbearbeitung, Medizintechnik und wissenschaftlichen Forschung integriert werden.
