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