• 三硼酸鋰（LiB3O5，簡稱LBO）
• 鈮酸鋰（LiNbO3)
• β相偏硼酸鋇晶體（β-BaB2O4，簡稱BBO）
• 磷酸鈦氧鉀（KTiOPO4，簡稱KTP）

三硼酸鋰（LiB3O5，簡稱LBO）

三硼酸鋰（LiB3O5）
三硼酸鋰（LiB3O5 or LBO）是一種極佳的非線性光學(xué)晶體，主要優(yōu)點(diǎn)有：
* 可透光波段范圍寬（160—2600nm）
* 光學(xué)均勻性好，內(nèi)部包絡(luò)少
* 倍頻轉(zhuǎn)換效率較高(相當(dāng)于KDP晶體的3倍）
* 高損傷域值（1.3ns脈寬的1053nm激光可達(dá)10GW/cm2)
* 接收角度寬，離散角度小
* I,II類非臨界相位匹配（NCPM）的波段范圍寬
* 光譜非臨界相位匹配（NCPM）接近1300nm 

LBO晶體的主要應(yīng)用：
二倍頻方面:
1. 醫(yī)用與工業(yè)用途的Nd:YAG激光
2. 科研與軍事用途的高功率Nd:YAG與Nd:YLF激光
3. Nd:YVO4,Nd:YAG和Nd:YLF激光的泵浦
4. 紅寶石,Ti:Sappire與Cr:LiSAF激光

三倍頻方面:
1. Nd:YAG與Nd:YLF激光
2. 光學(xué)參量放大器(OPA)與光學(xué)參量振蕩器(OPO)
3. 高功率1340nm的Nd:YAP激光的二,三倍頻

LBO晶體的生長和結(jié)構(gòu)
采用熔鹽提拉法生長工藝生產(chǎn)三硼酸鋰（LBO）晶體。LBO是一種點(diǎn)群mm2的斜方晶體，由連續(xù)的網(wǎng)狀B3O7分子群組成，并有鋰離子填充在分子間隙。B3O7分子群緊湊的結(jié)構(gòu)使得LBO晶體難以包含任何雜質(zhì)。

LBO晶體的物理和化學(xué)特性:

LBO的光損傷閾值是常用無機(jī)非線性光學(xué)晶體中最高的。因此，它是高功率二次諧波發(fā)生器和其他非線性光學(xué)應(yīng)用的最佳選擇。LBO與其他常用晶體在1.3ns 1053nm Nd:YLF激光下的光損傷閾值比較如下:
LBO晶體1053nm光損傷閾值:
晶體能量密度(J/cm2)及功率密度(GW/cm2) 比率

室溫下LBO的SHG 及THG特性
LBO 可用于Nd:YAG和Nd:YLF激光二、三倍頻的相位匹配，I類、II類匹配皆可。在室溫下，二次諧波可達(dá)到I類匹配，在551nm至3000nm的較大波長范圍內(nèi)，最大的有效倍頻系數(shù)在XY和XZ面上（見圖1）為：
deff(I)=d32cosφ ----(in XY plane)
deff(I)=d31cos2θ+d32sin2θ ----(in XZ plane)
LBO晶體最佳II類匹配的有效倍頻系數(shù)在YZ和XZ面上為：
deff(II)=d31cosθ ----(in YZ plane)
deff(II)=d31cos2θ+d32sin2θ ----(in XZ plane)
使用LBO的Nd:YAG激光在脈沖模式下獲得的二次諧波轉(zhuǎn)換率大于70%，三次諧波轉(zhuǎn)換率大于60%，在連續(xù)模式下獲得的二次諧波轉(zhuǎn)換率大于30%。

LBO晶體應(yīng)用：

•　對2W鎖模鈦寶石激光(＜2ps, 82MHz)倍頻可輸出功率大于480mW的395nm波長激光，利用5x3x8 mm3 尺寸的LBO晶體可獲得的波長范圍在700-900nm。
•　使用II類18mmLBO晶體的調(diào)Q Nd:YAG激光倍頻可得到功率大于80W的綠色光。
•　使用9mmLBO晶體的泵浦Nd:YLF激光(＞500μJ @1047nm,＜7ns,0-10KHz)倍頻轉(zhuǎn)換率大于40％。
•　利用LBO晶體和頻效應(yīng)可獲得187.7nm波長的真空紫外光。
•　對調(diào)QNd:YAG激光進(jìn)行腔內(nèi)三倍頻可獲得輸出脈沖能量2mJ的衍射極限光束。

LBO晶體非臨界相位匹配

LBO晶體的非臨界相位匹配具有無離散、接受角度寬、有效系數(shù)大的特點(diǎn)，充分利用這一特性可使LBO發(fā)揮最佳功效。 使用LBO的Nd:YAG激光在脈沖模式下獲得的二次諧波轉(zhuǎn)換率大于70%，在連續(xù)模式下獲得的二次諧波轉(zhuǎn)換率大于30%，且光束質(zhì)量好，輸出穩(wěn)定。

如室溫下LBO晶體可在X軸和Z軸方向分別獲得I類和II類非臨界相位匹配。而且，NCPM頻率有可能在X軸或Z軸方向上使波長同時(shí)加倍。
LBO晶體應(yīng)用：
•　對25W Antares鎖模Nd:YAG激光(76MHz,80ps)腔外倍頻可獲得平均功率大于11W的532nm激光。
•　醫(yī)用多模調(diào)QNd:YAG激光倍頻可輸出20W的綠色光，輸入功率越大輸出功率越高。
•　LBO 能達(dá)到1300nm波長的溫度調(diào)諧NCPM 和較大帶寬的波譜NCPM。1300nm的Nd激光倍頻輸出紅色光的性能較好。

1) LBO:
 

技術(shù)指標(biāo): 材料: .........................................LBO(LiB3O5) 定向誤差: ..............................................0.3 度 光潔度: ...................................................10-5 面形: ..............................................Lambda/4 波前畸變: ......................................Lambda/10 倒角: .............................................0.25x45 度

2) LBO 楔角:
 

技術(shù)指標(biāo): 材料: ............................................LBO(LiB3O5) 定向精度: .................................................0.3 度 光潔度: .....................................................10-5 面形: ................................................Lambda/4 波前畸變: ........................................Lambda/10 倒角: ...............................................0.25x45 度