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PPLN - 周期极化铌酸锂晶体
- 基于准位相匹配理论(QPM)，将非线性光学晶体铌酸锂（LN）制成周期反转畴结构，称之为周期极化铌酸锂晶体（PPLN），可补偿由于色散造成的相位失配，从而最大程度地利用非线性光学晶体的有效非线性系数，极大地提高了非线性晶体的变频特性。
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产品介绍
铌酸锂晶体（LiNbO3，LN）被广泛用作1000 nm以上波长的倍频和1064 nm泵浦光的光参量放大，也可用于准相位匹配。同时，由于铌酸锂的电光系数和声光系数较大，因此常用于制造普克尔盒、Q开关、相位调制器、波导材料、声波晶片等。福晶科技可为上述应用提供各种规格的高质量、大尺寸的铌酸锂晶体。
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表1. 化学和结构特性 |
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晶体结构 |
三方晶系，空间群R3c，点群3m |
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晶胞参数 |
a=5.148 Å，c=13.863 Å |
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熔点 |
1253 ℃ |
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居里温度 |
1140 ℃ |
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莫氏硬度 |
5 Mohs |
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密度 |
4.64 g/cm3 |
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弹性刚度系数 |
CE11=2.33（×1011 N/m2） CE33=2.77（×1011 N/m2） |
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表2. 非线性和电光特性 |
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透射范围 |
420-5200 nm |
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光学均匀性 |
5×10-5 /cm |
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折射率 |
ne=2.146，no=2.220 @ 1300 nm ne=2.156，no=2.232 @ 1064 nm ne=2.203，no=2.286 @ 632.8 nm |
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有效非线性系数 |
d33=86×d36（KDP） d31=11.6×d36（KDP） d22=5.6×d36（KDP） |
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非线性光学系数 |
deff（I）=d31sinθ-d22cosθsin3φ deff（II）=d22cos2θcos3φ |
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Sellmeier 方程 （λ单位μm） |
no2 = 4.9048 + 0.11768 / (λ2 - 0.04750) - 0.027169 λ2 ne2 = 4.5820 + 0.099169 /(λ2 - 0.04443) - 0.02195 λ2 |
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吸收系数 |
0.1%/cm @ 1064 nm |
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热光系数 |
dno/dT=-0.874×10-6 /K @ 1400 nm dne/dT=39.073×10-6 /K @ 1400 nm |
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损伤阈值 |
100 MW/cm2（10 ns，1064 nm） |
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表3. LiNbO3热性能和电性能 |
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熔点 |
1250 ℃ |
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居里温度 |
1140 ℃ |
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热导率 |
38 W/m/K @ 25 ℃ |
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热膨胀系数 （@ 25℃） |
//a，2.0×10-6 /K //c，2.2×10-6 /K |
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电阻率 |
2×10-6 Ω·cm @ 200 ℃ |
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介电常数 |
εS11/ε0=43，εT11/ε0=78 εS33/ε0=28，εT33/ε0= 2 |
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压电常数 |
D22=2.04×10-11 C/N D33=19.22×10-11 C/N |
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电光系数 |
γT33=32 pm/V， γS33=31 pm/V， γT31=10 pm/V， γS31=8.6 pm/V， γT22=6.8 pm/V， γS22=3.4 pm/V， |
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半波电压，DC 电场//z，光⊥z； 电场//x或y，光⊥z； |
3.03 KV 4.02 KV |
LiNO3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±0.2 mm） |
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有效通光孔径 |
中心90%区域 |
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光洁度 |
20/10 参考MIL-PRF-13830B标准 |
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平面度 |
λ/8 @ 633 nm |
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透射波前畸变 |
λ/4 @ 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 |
≦0.5° |
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质量保证期 |
一年（正常使用) |
福晶科技可提供镀制如下膜系
- 双波长增透膜 @ 1064/532 nm，低反射率R＜0.2% @ 1064 nm，R＜0.2% @ 532 nm
- 可镀增透膜或金/铬，用于电光产品
- 可提供膜系定制服务
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