LiIO3 晶体-碘酸锂晶体
碘酸锂(LiIO3)晶体是一种工业应用较早的非线性晶体。该晶体有较高的非线性系数,可作为中低功率激光的二,三倍频和混频使用。
主要优点:高非线性光学系数,宽透明范围,相位匹配范围广,折射率温度稳定性较好,低损坏阈值。
应用领域:LiIO3晶体广泛应用于倍频器、和频器等非线性光学器件中,用于将红外激光转换为可见光或其他波长的激光,可用于制作电光调制器、光开关等器件,实现光信号的快速调制和切换。
LiIO3晶体,即碘酸锂晶体,是碘酸盐类晶体中的一种。它属于共价键型晶体,并非铁电体,但具有多种重要的物理效应,如旋光、热释电、压电、倍频和电光效应等。晶体呈无色透明状,熔点较高(约420℃),在256℃时会发生相变。其密度约为4.5g/cm³,具有极高的非线性光学系数,约为水晶的14倍,比KDP晶体高一个量级。此外,LiIO3晶体还具有宽的透明度范围和良好的相位匹配特性。
优点
高非线性光学系数:LiIO3晶体的非线性光学系数非常高,使其在非线性光学应用中具有显著优势,如倍频、和频等过程。
宽透明度范围:晶体在较宽的波长范围内具有良好的透光性,适用于多种激光波长。
良好的相位匹配特性:能够实现位相匹配,是制作倍频晶体等光学器件的理想材料。
高激光损伤阈值:能够承受较高的激光功率密度,不易因激光照射而损坏。
稳定的化学和物理性质:不易潮解,能够在多种环境条件下保持稳定的性能。
应用领域
非线性光学器件:LiIO3晶体广泛应用于倍频器、和频器等非线性光学器件中,用于将红外激光转换为可见光或其他波长的激光。
激光器:在激光器中,LiIO3晶体可用作倍频晶体、参量振荡介质等,提高激光器的性能和稳定性。
光电子学:在光电子学领域,LiIO3晶体可用于制作电光调制器、光开关等器件,实现光信号的快速调制和切换。
超声换能器:由于其良好的压电性能,LiIO3晶体也适用于制作高频宽带超声换能器,在医疗、工业检测等领域有重要应用。
其他领域:此外,LiIO3晶体还可用于制作光学参量振荡器、光参量放大器等器件,在光学通信、光谱分析等领域也有潜在的应用价值。
基本参数:
晶体结构 | 六方晶系 |
晶体结构 | 负单轴晶体 |
点群 | 6 |
熔点 | 420℃ |
密度 | 4.487 g/cm3 |
莫氏硬度 | 3.5–4.0 |
透明范围 | 280–4000nm |
吸收系数@1064 nm, | < 0.05cm-1 |
折射率 @ 1064 nm | no = 1.8571, ne = 1.7165 |
@800 nm | no = 1.8676, ne = 1.7245 |
@532 nm | no = 1.8982, ne = 1.7480 |
Type 1 SHG相位匹配范围 | 570–4000nm |
Type 1 SHG接受度@1064 nm | |
角度, mrad×cm | 0.77 |
光谱, cm-1×cm | 12.74 |
Type 1 SHG走离角 @1064 nm, mrad | 74.3 |
非线性系数 | d31=4.4 pm/V(@1064 nm) |
有效非线性 | deff = d31sinθ |
损伤阈值 | > 100MW/cm2 @ 1064 nm, 10 ns |
Sellmeier 方程 (λ in μm) | no2=3.415716+0.047031/(λ2-0.035306)-0.008801λ2 |
ne2=2.918692+0.035145/(λ2-0.028224)-0.003641λ2 |