LBO晶体的主要优点：

      •　可透光波段范围宽（160—2600nm）；
      •　光学均匀性好（δn≈10-6/cm），内部包络少；
      •　倍频转换效率较高(相当于KDP晶体的3倍）；
      •　高损伤域值（脉宽为1.3ns的1053nm激光可达10GW/cm2)；
      •　接收角度宽，离散角度小；
      •　I,II类非临界相位匹配（NCPM）的波段范围宽；
      •　光谱非临界相位匹配（NCPM）接近1300nm。

LBO晶体的主要应用： 
     1. 二倍频方面：

         •　医用与工业用途的Nd:YAG激光；
         •　科研与军事用途的高功率Nd:YAG与Nd:YLF激光；
         •　Nd:YVO4, Nd:YAG和Nd:YLF激光的泵浦；
         •　红宝石, Ti:Sappire与Cr:LiSAF激光。
     2. 三倍频方面：

        •　Nd:YAG与Nd:YLF激光；
        •　光学参量放大器(OPA)与光学参量振荡器(OPO)；
        •　高功率1340nm的Nd:YAP激光的二,三倍频。

LBO晶体产品规格：
      •　严格的质量控制；
      •　可提供晶体尺寸达到30X30X30mm3,最大长度60mm；
      •　可提供晶体的防反射镀膜(增透膜)和重抛镀业务,并可提供温控炉及支架；
      •　备货充足；
      •　快速发货。

LBO晶体的生长和结构：
      我司采用熔盐提拉法生长工艺生产三硼酸锂（LBO）晶体。LBO是一种点群mm2的斜方晶体，由连续的网状B3O7分子群组成，并有锂离子填充在分子间隙。B3O7分子群紧凑的结构使得LBO晶体难以包含任何杂质。

表1.  LBO晶体的物理和化学特性

图1. LBO的透射曲线

LBO晶体的光学及非线性光学特性：

LBO 属负双轴晶体， 主轴X,Y,Z (nz＞ny＞nx) 分别与结晶轴a,c,b平行。 表2. 给出了LBO晶体在不同波长下的折射系数。折射系数与波长的关系可用塞米尔（Sellmeier） 方程式表示如下(λ单位：μm)：

                                  nx2=2.454140+0.011249/(λ2-0.011350)-0.014591λ2-6.60×10-5λ4
                                  ny2=2.539070+0.012711/(λ2-0.012523)-0.018540λ2+2.00×10-5λ4
                                  nz2=2.586179+0.013099/(λ2-0.011893)-0.017968λ2-2.26×10-5λ4 

 在1.064um光下，LBO晶体的有效SHG系数是KDP的3倍. 点群mm2的LBO晶体的非零非线性（光学）极化率 计算如下：

                                 d31=1.05±0.09pm/V
                                 d32=-0.98±0.09pm/V
                                 d33=0.05±0.006pm/V

表2. LBO晶体主要折射系数

LBO的光损伤阈值是常用无机非线性光学晶体中最高的。因此，它是高功率二次谐波发生器和其他非线性光学应用的最佳选择。表3将LBO与其他常用晶体在1.3ns脉宽 1053nm Nd:YLF激光下的光损伤阈值进行了比较。

表3. LBO晶体1053nm光损伤阈值
晶体能量密度(J/cm2)及功率密度(GW/cm2) 比率 

室温下LBO的SHG及THG特性：
       LBO 可用于Nd:YAG和Nd:YLF激光二、三倍频的相位匹配，I类、II类匹配皆可。在室温下，二次谐波可达到I类匹配，在551nm至3000nm的较大波长范围内，最大的有效倍频系数在XY和XZ面上（见图2）为：

                                                     deff(I)=d32cosφ ----(Type I in XY plane)
                                                     deff(I)=d31cos2θ+d32sin2θ ----(Type I in XZ plane)

 
    LBO晶体最佳II类匹配的有效倍频系数在YZ和XZ面上（见图2）为：
                                                     deff(II)=d31cosθ ----(Type II in YZ plane)
                                                     deff(II)=d31cos2θ+d32sin2θ ----(Type II in XZ plane)

图2. LBO的SHG调谐曲线

表4. 1064nm光 I 类NCPM SHG特性

如图3所示，室温下LBO晶体可在X轴和Z轴方向分别获得I类和II类非临界相位匹配。而且，NCPM频率有可能在X轴或Z轴方向上使波长同时加倍。
图3还给出了LBO晶体在900nm-1700nm较宽基波范围内的温度调谐NCPM测量结果。Nd:YAG1064nm激光NCPM SHG特性在表4列出.

图3. NCPM温度调谐曲线

                                                                                                       
LBO晶体应用：
      •　对25W Antares锁模Nd:YAG激光(76MHz,80ps)腔外倍频可获得平均功率大于11W的532nm激光。
      •　医用多模调QNd:YAG激光倍频可输出20W的绿色光，输入功率越大输出功率越高。
      •　LBO 能达到1300nm波长的温度调谐NCPM 和较大带宽的波谱NCPM。1300nm的Nd激光倍频输出红色光的性能较好。

采用LBO的OPO与OPA：
      LBO应用在OPO和OPA中具有较宽的调谐波长范围和较高功率的特点，是一种性能优异的非线性光学晶体。现已有应用308nmNd:YAG激光和XeCl受激准分子激光二、三倍频泵浦的光学参量放大器（OPA）和光学参量振荡器（OPO）的报道。LBO I, II类相位匹配及NCPM的特性为其在OPO和OPA领域的深入研究和应用提供了广阔的空间。图4提供了在室温下XY面上Nd:YAG激光二、三、四倍频泵浦的LBOI类OPO调谐曲线。图5是在YZ面和XZ面由Nd:YAG激光二、三倍频泵浦的LBOII类OPO调谐曲线。

图4. 类型Ⅰ OPO调谐曲线图                                5. 类型Ⅱ OPO调谐曲线

应用：
      •　OPO可由355nm波长光实现相当好的转换效率以及输出540-1030nm范围的波长。
      •　有报道I类LBO晶体OPA可由355nm波长光实现30% pump-to-signal 能量转换率。
      •　II类NCPM  LBO晶体OPO可由308nmXeCl 受激准分子激光泵浦实现16.5％的能量转换率，根据不同的泵源和温度调谐可获得一定范围内的波长调谐。
      •　利用NCPM技术, I类LBO晶体OPA可在106.5℃-148.5℃温度下由532nm波长Nd:YAG激光倍频泵浦输出从750nm-1800nm的可调范围波长。
      •　以II类的NCPM LBO 作为光学参量发生器(OPG)，I类临界相位BBO作为光学参量放大器（OPA），用4.8mJ, 30ps，354.7nm波长的激光泵浦，可获得较窄的线宽(0.15nm) 和较高的pump-to-signal 能量转换率(32.7%) 。通过提高LBO的温度和旋转BBO可得到波长从482.6nm-415.9nm 的光。

LBO晶体防反射镀膜（增透膜）：

      我司供应下列特性的防反射镀膜
       •　Nd:YAG激光倍频LBO双频反射镀膜(DBAR)；
      低反射(1064nm波长 R＜0.2%，532nm波长 R＜0.5% )；高光损伤阈值(双波段＞500MW/cm2)；功效长；
       •　可调激光倍频LBO宽频防反射镀膜(BBAR)；
       •　提供规格可定制的其他镀膜。

LBO 品质保证规范：
      •　波前畸变 : 小于λ/8 @ 633nm；
      •　尺寸公差 : (W±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L+0.5/-0.1mm) （L≥2.5mm）

                            (W±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L+0.1/-0.1mm)  （L＜2.5mm）；

      •　通光孔径 :  90% 中央直径；
      •　50mW绿光检测无可见散射路径；
      •　平面度 : λ/8 @ 633nm；
      •　光洁度 : 10/5 to MIL-PRF-13830B；
      •　平行度 : 优于20 arc seconds；
      •　垂直度 : 5 arc minutes；
      •　角度偏差 : △θ≤0.25°,△φ≤0.25°；
      •　损伤阈值(GW/cm2) :  >10 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (polished only)
                                             >1 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)
                                             >0.5 for 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated)；
      •　品质保证期: 一年内正常使用。

备注：
       •　LBO晶体的潮解性较低，建议用户在干燥的环境中使用和保存晶体。
       •　勿损伤LBO晶体抛光面。
       •　客户如需定制LBO晶体，请提供激光器的主要性能参数，如脉冲能量，脉冲宽度，脉冲光重复频率率，连续光功率，光束直径，模式条件，发散角，可调波长范围等。