更新时间：作者：佚名
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三硼酸锂（LBO）是另一种重要的非线性光学晶体，具有从紫外（160 nm）到远红外（2600 nm）的宽透明度范围。除了令人印象深刻的透明度外，LBO 还具有高损伤阈值和最小色散，使其成为高功率应用的理想选择。它还以其大的有效非线性系数而闻名，这使得它能够有效地处理诸如加倍、三倍和混合等任务。
磷酸氧钛钾(KTP) 是非线性光学中最常用的晶体之一，以其在宽波长范围内的非临界相位匹配(NCPM) 而闻名。 KTP 具有高光学损伤阈值和出色的温度带宽，可在各种条件下可靠运行。再加上其强大的非线性光学响应，使得KTP 成为从倍频到光学参量振荡等应用的热门选择。
BBO 具有高非线性和宽相位匹配带宽，即使对于低功率激光器也能实现高效的频率转换。其出色的非线性系数主要归因于其较宽的透明度范围和较大的双折射，为相位匹配条件提供了灵活性。在二次谐波发生(SHG) 和和频发生(SFG) 等应用中，BBO 由于其高非线性而表现出令人印象深刻的性能，使其适合低功率激光器的倍频或混频。此外，BBO的宽相位匹配带宽使其能够适应波长和温度波动，从而增强了其在各种条件下的适用性。
尽管LBO的非线性系数比BBO小，但它也有其独特的优点。最重要的是，由于其双折射率较低，因此具有更宽的接收角和更少的走离，使得LBO 对于高功率密度应用特别有价值。较低的走离角可减少空间光束畸变，从而提高高功率激光系统的整体光束质量和转换效率。此外，LBO相对较高的损伤阈值和较大的有效非线性系数使其即使在大功率运行下也能保持高效的变频。这使得LBO 成为高功率激光系统中倍频、三倍频或混频的合适选择，这些系统需要在高强度条件下保持稳定的性能。
KTP的非线性特性使其脱颖而出，尤其是在近红外区域。其高非线性系数使其非常适合混频和倍频，特别是在此光谱范围内。 KTP 的主要优点之一是能够在较宽的波长范围内执行非关键相位匹配。这一特性保证了高转换效率并降低了转换过程的角度敏感性，从而简化了实际应用中的对准过程。此外，KTP 的高光学损伤阈值和良好的热稳定性使其能够承受高功率水平，同时保持高转换效率。这使得KTP 可用于广泛的应用，例如固态和光纤激光器的频率转换，特别是在近红外区域。
BBO 的高非线性系数与广泛的相位匹配功能相结合，使其成为高功率紫外线(UV) 发生和深紫外线应用的理想选择。其广泛的透明度范围可在广泛的光谱范围内实现高效的频率转换，这对于紫外线产生特别有用。此外，BBO的高损伤阈值使其能够承受高水平的紫外线辐射，即使在恶劣的条件下也能确保稳定的性能。当考虑其在激光器中的应用时，BBO的宽相位匹配范围和高非线性使其成为倍频、三倍频和混频的首选，特别是在中低功率激光器中。例如，BBO 已成功用于钛蓝宝石激光器的倍频，从而有效产生紫外线辐射。
LBO 由于其较宽的透明度范围和较高的损伤阈值，在中深紫外区域的频率转换方面表现出色。其有效非线性系数大，接受角宽，特别适合大功率应用。这些特性也使得LBO 成为高功率Nd:YAG 和其他固体激光器频率转换的流行选择。此外，LBO的最小色散角有助于提高光束质量，从而提高高功率激光系统的转换效率。 LBO 的应用不仅限于倍频；它们还用于光学参量振荡器(OPO)，以产生从紫外线到红外线的各种波长。
KTP 在近红外区域具有出色的效率，是产生绿光输出的固态激光器的首选材料。 KTP 的高非线性系数和非关键相位匹配能力使其成为Nd:YAG 和其他在近红外区域工作的激光器的高效倍频的理想选择。此外，KTP的高损伤阈值和出色的热稳定性确保即使在高功率条件下也能可靠运行，使其成为高功率倍频应用的最爱。 KTP 的一个值得注意的应用是绿色激光笔，它用于将Nd: YAG 或Nd: YVO4 激光器的频率加倍以产生绿光。此外，KTP还用于光学参量振荡器（OPO）和混频等多种其他应用，进一步证明了其在非线性光学领域的多功能性。
在考虑适合特定应用的非线性光学晶体时，必须仔细了解每种潜在材料的独特性质和功能。例如，如果您正在处理需要产生紫外线的应用，-硼酸钡(BBO) 可能是您的理想合作伙伴，因为它在紫外线范围内具有广泛的透明度。然而，如果您的工作需要在中深紫外区域进行频率转换，特别是在高功率水平下，三硼酸锂(LBO) 可能更适合您的需求，因为它具有较高的损伤阈值和最小的走离。
另一方面，磷酸氧钛钾(KTP) 通常是近红外区域倍频的首选。其高转换效率和出色的热稳定性使其非常适合此类应用。
重要的是要记住，这些决定不能在真空中做出。相反，您必须考虑激光系统的所有工作条件，包括功率水平、基波波长和所需的输出波长。此外，您的应用的特定需求（无论是更高的光束质量、特定的接收角度还是特定的相位匹配条件）可能会对您的材料选择产生重大影响。