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CLBO 晶体 - 硼酸铯锂
- 硼酸铯锂（CsLiB6O10，CLBO）是一种新兴的具有优良深紫外非线性特性的晶体材料，主要应用于半导体检测，显微光刻技术，生物医学，紫外雷达等领域。CLBO晶体具有光谱范围宽，温度容差大，接收角度大，离散角小，转换效率高等优点，因此CLBO在紫外波段是非常出众的谐波发生器（Nd:YAG激光器的4HG & 5HG，一类SHG波长可达237nm）。
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产品介绍
硼酸锂铯晶体（CsLiB6O10，CLBO）是一种新兴的具有优良深紫外非线性特性的晶体材料，主要应用于半导体检测，微加工，生物医学，紫外激光雷达等领域。相较BBO晶体，CLBO晶体具有光谱范围宽，温度容差大，接收角度大，走离角小等优点（见表1），综合来看可达到优于BBO晶体的转换效率，尤其在紫外波段是非常出众的高功率Nd:YAG激光器的四次和五次谐波发生晶体。
主要优点
- 短波截止波长可达180 nm
- 对Nd:YAG激光器的四倍频、五倍频转换效率高
- 有效非线性系数大（约为KDP的两倍）
- 接收角度大，同时走离角小
- 可通过相位匹配获得193 nm的真空紫外光输出
- 对高能量输出无饱和
- 生长周期短，晶体尺寸大
福晶科技可提供
- 严格的质量控制
- 匹配角度、尺寸可定制
- 密封支架装配或增透膜（AR-coating）/保护膜（P-coating）镀制，防止潮解
- 用于1064 nm四倍频或五倍频的增透膜
- 快速交付（抛光片交期15个工作日，镀膜产品交期20个工作日）
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表1. CLBO和BBO晶体的非线性光学特性比较 |
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波长 （nm） |
非线性晶体 |
相位匹配角 （°） |
有效非线性系数 （pm/V） |
接收角（mrad•cm） |
走离角 （deg） |
接收谱宽 （nm•cm） |
温度带宽 （℃•cm） |
|
532+532=266 |
CLBO |
61.70 |
0.84 |
0.49 |
1.83 |
0.13 |
8.30 |
|
BBO |
47.70 |
1.32 |
0.17 |
4.80 |
0.07 |
4.50 |
|
|
1064+266=213 |
CLBO |
68.40 |
0.87 |
0.42 |
1.69 |
0.16 |
4.60 |
|
BBO |
51.10 |
1.26 |
0.11 |
5.34 |
0.08 |
3.10 |
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表2. 化学和结构特性 |
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晶体结构 |
四方，空间群Ⅰ |
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晶胞参数 |
a=b=10.494 Å，c=8.939 Å |
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对称性 |
Z=4 |
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熔点 |
约844.5 ℃ |
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表3. 光学和非线性光学特性 |
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透光范围 |
180-2750 nm |
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接收角 |
1.02 mrad·cm @ 1064 nm，0.49 mrad·cm @ 532 nm，0.84 mrad·cm @ 488 nm |
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温度带宽 |
9.4 ℃·cm |
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接收谱宽 |
7.03 nm·cm @ 1064 nm，0.13 nm·cm @ 532 nm，0.09 nm·cm @ 488 nm |
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走离角 |
1.78°@ 1064 nm，1.83°@ 532 nm，0.98°@ 488 nm |
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有效非线性系数 |
1.01 pm/V @ 532 nm，1.16 pm/V @ 488 nm，0.95 pm/V @ 1064 nm |
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非线性光学系数 |
deff（Ⅰ）=d36sinθmsin（2Ф） deff（Ⅱ）=d36sin（2θm）sin（2Ф） |
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Sellmeier方程 （λ单位μm） |
20 ℃时： no2=2.2104+0.01018/（λ2-0.01424）-0.01258λ2 ne2=2.0588+0.00838/（λ2-0.01363）-0.00607λ2 （0.1914 µm＜λ＜2.09 µm） |
CLBO晶体规格指标
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表4. 产品指标 |
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尺寸公差 |
（W±0.1 mm）×（H±0.1 mm）×（L+0.5/-0.1 mm） （L≥2.5 mm） （W±0.1 mm）×（H±0.1 mm ）×（L+0.1/-0.1 mm） （L＜2.5 mm） |
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有效通光孔径 |
中心90% 区域 |
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光洁度 |
10/5 参考MIL-PRF-13830B标准 |
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平面度 |
＜λ/6 @ 633 nm |
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平行度 |
20″ |
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垂直度 |
≦15′ |
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角度公差 |
Δθ≦0.25°，ΔФ≦0.25° |
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倒角 |
≦0.2 mm×45° |
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崩边 |
≦0.1 mm |
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损伤阈值 |
＞0.3 GW/cm2 @ 532 nm，10 ns，10 Hz （增透膜） ＞0.15 GW/cm2 @ 266 nm，10 ns，10 Hz （增透膜） |
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质量保质期 |
一年（正常使用） |
福晶科技可提供镀制如下膜系
- 可用于1064 nm四次、五次谐波过程的双波段或三波段增透膜
- 高损伤阈值
- 使用寿命长
- 可提供膜系定制服务
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表5. 增透膜指标 |
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基底 |
增透膜 |
反射率 |
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CLBO |
AR-532 nm/266 nm |
R＜0.2% @ 532 nm R＜1% @ 266 nm |
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CLBO |
AR-1064 nm/532 nm/266 nm |
R＜1.5% @ 1064 nm R＜2% @ 532 nm R＜2% @ 266 nm |
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CLBO |
AR-1064 nm/266 nm/213 nm |
R＜1.5% @ 1064 nm R＜2% @ 266 nm R＜2% @ 213 nm |
注：CLBO晶体极易潮解，请在干燥密封的环境下保存。
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