LiNbO₃ 晶体 · LiNbO₃₄ · Nonlinear Crystal

高效率倍频与 NCPM 支持的频率转换晶体

LiNbO₃(磷酸钛氧钾,LiNbO₃₄)是一种性能优异的中红外至可见波段非线性晶体材料,具备良好的相位匹配特性和高非线性光学系数, 化学稳定性强、机械性能可靠,不易潮解。广泛应用于 Nd:YAG、Nd:YLF 等固体激光器的倍频(尤其是 1064 nm 到 532 nm 绿光倍频)、 和频、差频以及光学参量振荡(OPO)等频率转换过程。

透射范围:400–4500 nm 支持 NCPM(非临界相位匹配) 阈值:10 GW/cm²(1064 nm,10 ns)
典型应用 1064→532 nm 绿光倍频、和频、差频、OPO;激光显示、医疗激光、工业加工与科研系统。
产品概述

LiNbO₃ 非线性晶体(LiNbO₃₄)具备高非线性光学系数与优良相位匹配特性,化学稳定、不潮解, 在中高功率频率转换场景中具有良好的工程适配性。

其广泛应用于 Nd:YAG、Nd:YLF 等固体激光器倍频(尤其 1064 nm→532 nm)、和频、差频及 OPO 等过程, 覆盖激光显示、医疗激光、工业加工与科研等领域。

产品特点
  • 高效率非线性光学系数大,倍频效率高。
  • 宽相位匹配相位匹配范围宽,可实现非临界相位匹配(NCPM)。
  • 稳定耐用化学稳定性好,不潮解,使用寿命长。
  • 易加工、易集成机械性能优异,硬度适中,便于切割、抛光加工。
  • 宽透射范围透射范围覆盖 400–4500 nm,适配可见至中红外应用。
  • 中高功率适配损伤阈值较高,适配中高功率激光系统。
  • 温度稳定性温度带宽适中,温度稳定性较好。
物理和化学特性
化学式LiNbO₃₄
晶体结构正交晶系,mm2 点群
晶格参数a=12.81 Å,b=6.40 Å,c=10.60 Å,Z=8
质量密度2.94 g/cm³
莫氏硬度5–5.5
熔点约 1172 ℃
导热系数~4.4 W/m/K(//b 轴);~3.1 W/m/K(⊥b 轴)
热膨胀系数αₐ=10.8×10⁻⁶/K,αᵦ=15.2×10⁻⁶/K,α_c=2.4×10⁻⁶/K
双折射正单轴(nₑ > nₒ)
注:参数以典型值表述,具体可随晶体取向、波长与工艺略有差异。
非线性光学性质
SHG 相位匹配范围 Type I:400–4500 nm;Type II:400–4500 nm(支持非临界相位匹配)
NLO 系数 d₃₁=6.1 pm/V,d₃₂=5.0 pm/V,d₃₃=13.7 pm/V,d₂₄=7.0 pm/V,d₁₅=6.1 pm/V
有效非线性光学系数 dₑff (I)≈d₃₁;dₑff (II)≈d₂₄(具体依赖相位匹配角度)
热光系数 dnₒ/dT=1.1×10⁻⁵/℃;dnₑ/dT=1.3×10⁻⁵/℃
电光系数 r₁₃=9.5 pm/V,r₂₃=9.5 pm/V,r₃₃=36.3 pm/V,r₅₁=10.0 pm/V,r₄₂=10.0 pm/V
半波电压 Vλ/2≈3.4 kV(at 1064 nm,//c 轴)
损坏阈值 10 GW/cm²(10 ns 脉冲,1064 nm);5 GW/cm²(10 ns 脉冲,532 nm)
建议询价时提供:工作波长与倍频阶次、相位匹配方式(Type I/II 或 NCPM)、入射光束口径与 M²、脉冲/连续参数(功率、脉宽、重频)、切割角与镀膜需求、安装方式与数量。

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