| 福州呈欣光电 |
2026-09-24 18:47 |
三硼酸锂 LBO 晶体是什么？基本光学与物化参数有哪些？
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一、基本定义 p]Q( Z
三硼酸锂 ，简称 LBO，由中科院福建物构所原创研发的正交双轴非线性光学晶体，是目前工业高功率绿光、355nm 紫外变频首选材料；呈欣光电在长期器件开发实践中发现，该晶体核心优势为：激光损伤阈值极高、光束走离极小、可实现 NCPM 非临界相位匹配、仅轻微潮解，综合稳定性优于 BBO、KTP。 g+QNI M>
[attachment=136093] 6.M!WK{+
二、物理化学基础参数 2#Y5*r's\
1. 化学式：LiB3O5 LDbo=w
2. 晶系与对称性：正交（斜方）晶系，点群 ，空间群 Pna21 "9OOyeKu%
3. 晶格常数 {W%/?d9m
A=8.4473Å ;b=7.3788Å;c=5.1395Å U?8X]
4. 密度：2.47 g/cm3 zvK ypx
5. 熔点：834∘C，无相变 /H$/s=YU\U
6. 莫氏硬度：6，易精密研磨抛光，抗磕碰优于 BBO；呈欣光电的加工经验表明该硬度条件下，晶体可实现较高面型精度。 _) )--+cL
7. 潮解特性：轻微弱吸潮 k -8$ 43
o 常温普通湿度短期暴露无明显腐蚀； ,,~|o3cfq
o 长期 RH＞70% 高湿、结露环境表面缓慢水解发白； 3M[5_OK
o 远优于 BBO（强潮解）、优于 KTP（完全不潮解） Wa'm] J
8. 热导率（室温）：3.5 W/(m⋅K) N Bpf
9. 三轴热膨胀系数 4fau
9bW
[attachment=136094] ZZU"Q7`^
y 轴负膨胀，温控设计需适配各向异性热形变 xmwH~UWp
三、核心光学参数 8p.O rd p
1. 透光波段160 nm∼2600 nm Z$ 6yB
透过区间： so }Kb3 n
深紫外截止优异，覆盖紫外、可见光、近红外；1064nm 吸收系数＜0.1%/cm，532nm＜0.3%/cm A!p70km2
2. 主轴折射率（25℃，常用波长） J,]U"+;H
双折射率偏小，光束走离角小，光束质量优良，这也是呈欣光电在高功率变频方案中优先选用 LBO 的重要原因。 _T[m YY
3. 相位匹配极限波长 E 0a &1j
· I 类倍频最短匹配波长：277 nm "1Oe
bo2
无法产生 266nm、193nm 深紫外，是核心应用边界 $E]W U?U
· I 类可匹配倍频区间：551～2600 nm 298@&_
· II 类可匹配倍频区间：790～2150 nm ]:vo"{*C
[attachment=136095] fG*366W
4. 非线性系数 Z/hgr|&}
有效倍频非线性系数 deff≈0.85∼1.2 pm/V，约为 KDP 晶体 3 倍，低于 KTP、BBO JM-+p
5. 激光损伤阈值 LIDT（10 ns，10 Hz，1064nm） yxz"9PE/P
· 抛光裸片：24∼30 J/cm2（商用非线性晶体天花板） 'lD"{^
· 常规 EB 蒸镀 AR 镀膜：10∼13 J/cm2 w
`0m[*
· IAD 高阈值镀膜：14∼18 J/cm2 y q2pg8%
· 355nm 紫外镀膜：2.5∼4 J/cm2（短波易产生灰迹） J"Z=`I)KON
注：呈欣光电实测中，355nm 工况下灰迹现象与晶体质量、镀膜工艺、工作功率密度均强相关。 >=Pn\" j
6. 热光系数 -*T<^G;rK
[attachment=136096] UfWn\*J&k
折射率温度敏感度高，适配NCPM 温度调谐相位匹配设计 F6\Hqv
四、关键光学特性总结 ^<VJ8jk<
1. 走离角极小，长晶体使用下光斑畸变小，输出光束质量最优； Lradyo44u\
2. 角度、温度接收带宽宽，光路调试容错率高； C[xY 0<^B
3. 支持成熟 I 类 NCPM 非临界相位匹配（1064→532 标配，匹配温度 148~152℃），走离角 = 0，转换效率上限高； vR Q7=N{3
4. 高功率长期运行抗热畸变、抗紫外灰迹性能优异； ?' :v): J}
5. 短板：双折射偏小，无法匹配 277nm 以下深紫外谐波。 B<" `<oG@|
五、用途 =
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1. 1064nm→532nm 绿光倍频（中小功率角度匹配、高功率 NCPM 温控方案） @jxAU7!
2. 1064+532→355nm 紫外三倍频（工业打标、PCB 微加工全球标配两级 LBO 方案） <+mYC'p
3. 红外和频、OPO 光参量振荡、超快脉冲变频、科研特种光源 }pMd/|A,
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