| 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 noL<pkks~R
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。 r--"JO%2
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二、物理化学基础参数
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1. 化学式：LiB3O5 M+nz~,![
2. 晶系与对称性：正交（斜方）晶系，点群 ，空间群 Pna21 l&T;G 9z
3. 晶格常数 N$_Rzh"9rr
A=8.4473Å ;b=7.3788Å;c=5.1395Å F!SmCE(0x
4. 密度：2.47 g/cm3 ( wbG0lu
5. 熔点：834∘C，无相变 t@!oc"z}@
6. 莫氏硬度：6，易精密研磨抛光，抗磕碰优于 BBO；呈欣光电的加工经验表明该硬度条件下，晶体可实现较高面型精度。 d3Y#_! )
7. 潮解特性：轻微弱吸潮 m3,]j\
o 常温普通湿度短期暴露无明显腐蚀； r[~K m5
o 长期 RH＞70% 高湿、结露环境表面缓慢水解发白； j_ :4_zdBy
o 远优于 BBO（强潮解）、优于 KTP（完全不潮解） ^iTjr$hQ;
8. 热导率（室温）：3.5 W/(m⋅K) 8| i&Gbw+
9. 三轴热膨胀系数 0! !pNK%(
[attachment=136094] C\EV $U,
y 轴负膨胀，温控设计需适配各向异性热形变 .! =g
三、核心光学参数 5$zC ,g*#
1. 透光波段160 nm∼2600 nm [nflQW6
透过区间： |yQ3H)qB#
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 oOJN?97!k
2. 主轴折射率（25℃，常用波长） &AlVJEI+
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。 PsLuyGR.<
3. 相位匹配极限波长 )/f,.Z$
· I 类倍频最短匹配波长：277 nm O7q -MeMM
无法产生 266nm、193nm 深紫外，是核心应用边界 Q0nSOT Q
· I 类可匹配倍频区间：551～2600 nm _Rj M .
· II 类可匹配倍频区间：790～2150 nm | \Qr
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4. 非线性系数 SOeL@!_
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 *gZ4Ub|O
5. 激光损伤阈值 LIDT（10 ns，10 Hz，1064nm） ZY keW
· 抛光裸片：24∼30 J/cm2（商用非线性晶体天花板） U2+CL)al^
· 常规 EB 蒸镀 AR 镀膜：10∼13 J/cm2 ;xwa,1]
· IAD 高阈值镀膜：14∼18 J/cm2 K+Eh j(e F
· 355nm 紫外镀膜：2.5∼4 J/cm2（短波易产生灰迹） o-7>^wV%BD
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。 8a e]tX5$
6. 热光系数 DA[-(
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折射率温度敏感度高，适配NCPM 温度调谐相位匹配设计 [Y JP
四、关键光学特性总结 & 87 D.Yy^
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； (q3(bH~T)
2. 角度、温度接收带宽宽，光路调试容错率高； ^K&& O {
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； o_os;
4. 高功率长期运行抗热畸变、抗紫外灰迹性能优异； R}Z"Y xx
5. 短板：双折射偏小，无法匹配 277nm 以下深紫外谐波。 TZPWMCN4
五、用途 pD.7ib^
1. 1064nm→532nm 绿光倍频（中小功率角度匹配、高功率 NCPM 温控方案） RR^I*kRH
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） B 2&fvv?
3. 红外和频、OPO 光参量振荡、超快脉冲变频、科研特种光源 }q27M
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