振荡是将可用激光波长转换成蓝绿色和近红外光谱区域的重要过程。
KNbO3-相位匹配角的温度变化 室温下KNbO3的折射率分散 KNbO3-透射光谱 KNbO3-光学吸收 非线性光学系数大 光照射下的高稳定性 非线性光学系数高 出色的光折变特性 有利的相位匹配特性参数
化学式 KNbO3 晶体结构 斜方,mm2 晶格参数 a = 5.6896Å, b = 3.9692Å, c = 5.7256Å 质量密度 4.617 g/cm3 熔点 1333 K 居里温度 498 K 介电轴和结晶轴的分配 X, Y, Z ⇒ b, a, c P = 0.101325MPa时的比热cp cp = 767 J/kgK 导热系数 κ > 3.5 W/mK 热膨胀 aa=5.010×10-6/℃; ab=1.410×10-5/℃; ac=5.010×10-7/℃ 属性 数值 透明范围 400-5500 nm 红外截止波长 5.5 μm 吸收损失 <=1%/cm 在1064 nm 损坏阈值 <= 4 J / cm2在527 nm(500ps,单脉冲) <= 6 J / cm2在1054 nm(700ps,单脉冲) 属性 数值 非线性光学系数 d31=-15.8 pm/V, d32=-18.3 pm/V at 1064 nm 最短SHG波长 425 nm(Ⅰ型NCPM,y切或a切) Ⅰ型SHG的接受角为1064 nm Dq = 0.24 mrad / cm(内部) Ⅰ型SHG的接受温度为1064 nm DT=0.3 ℃/cm λ [μm] α [cm−1] Note 0.423 0.13 ± 0.02 沿轴,E || c 0.458–0.515 0.04–0.07 0.8–1.1 0.001–0.003 0.82 0.015 0.846 0.000034 ± 0.000022 沿轴,E || b 1.0642 0.0018–0.0025 沿b轴 3 0.05 沿c轴 0.03 沿a轴 3.5 0.05 沿c轴 0.02 沿a轴 4 0.08 沿c轴 0.08 沿a轴 4.5 0.27 沿c轴 0.45 沿a轴 5 1.21 沿c轴 1.85 沿a轴 5.5 7.6 沿c轴 4.9 沿a轴 λ [μm] τp [ns] β × 1011 [cm/W] 0.846 CW 320 ± 50 λ [μm] nX nY nZ 0.43 2.4974 2.4145 2.2771 0.488 2.4187 2.3527 2.2274 0.514 2.3951 2.3337 2.2121 0.633 2.3296 2.2801 2.1687 0.86 2.2784 2.2372 2.1338 1.064 2.2576 2.2195 2.1194 1.5 2.2341 2.1992 2.1029 2 2.2159 2.1832 2.0899 2.5 2.1981 2.1674 2.0771 3 2.1785 2.1498 2.063
有效二阶非线性系数λ [μm] γ × 1015 [cm2/W] Note 0.85 1.87 ± 0.35 沿Y XY平面 deeo = d32 sin2 φ + d31 cos2 φ YZ平面 dooe = d32 sin θ XZ平面,θ<Vz doeo = deoo = d31 sin θ XZ平面,θ> Vz dooe = d31 sin θ |d32(0.852 μm)| = 11.0 ± 0.6 pm/V |d33(0.852 μm)| = 22.3 ± 1.1 pm/V |d24(1.064 μm)| = 12.5 ± 0.6 pm/V |d32(1.064 μm)| = 10.8 ± 0.6 pm/V |d33(1.064 μm)| = 19.6 ± 1.0 pm/V |d32(1.313 μm)| = 9.2 ± 0.5 pm/V |d33(1.313 μm)| = 16.1 ± 0.8 pm/V |d15(1.064 μm)| = (41.2 ± 0.8) × d11(SiO2) = 12.4 ± 0.2 pm/V |d24(1.064 μm)| = (42.8 ± 0.8) × d11(SiO2) = 12.8 ± 0.2 pm/V |d31(1.064 μm)| = (39.5 ± 0.6) × d11(SiO2) = 11.9 ± 0.2 pm/V |d32(1.064 μm)| = (45.7 ± 0.6) × d11(SiO2) = 13.7 ± 0.2 pm/V |d33(1.064 μm)| = (68.5 ± 0.6) × d11(SiO2) = 20.6 ± 0.2 pm/V 相互作用波长[μm] φexp [deg] θexp [deg] XY平面,θ=90◦ SHG, e + e ⇒ o 0.946 ⇒ 0.473 ≈30 4.7599 ⇒ 2.37995 69.9 YZ 平面, φ = 90◦ SHG, o + o ⇒ e 0.86 ⇒ 0.43 83.5 0.89 ⇒ 0.445 70.7 0.92 ⇒ 0.46 64 0.94 ⇒ 0.47 60.5 1.0642 ⇒ 0.5321 46.4 1.3188 ⇒ 0.6594 30.6 1.3382 ⇒ 0.6691 29.7 3.5303 ⇒ 1.76515 37.3 4.7291 ⇒ 2.36455 77.3 SFG, o + o ⇒ e 1.3188 + 0.6594 ⇒ 0.4396 62.3 1.3188 + 1.0642 ⇒ 0.5889 37.7 4.7762 + 3.1841 ⇒ 1.9105 46.6 5.2955 + 3.5303 ⇒ 2.1182 59.5 XZ 平面, φ = 0◦, θ > Vz SHG, o + o ⇒ e 1.0642 ⇒ 0.5321 70.4 1.3188 ⇒ 0.6594 56.8 1.3382 ⇒ 0.6691 56.2 3.5303 ⇒ 1.76515 58.8 SFG, o + o ⇒ e 1.3188 + 1.0642 ⇒ 0.5889 62.6 5.2955 + 3.5303 ⇒ 2.1182 86.1 相互作用波长[μm] T [◦C] 沿X轴 SHG, type I 0.972 ⇒ 0.486 −20 0.982 ⇒ 0.491 18.7 0.986 ⇒ 0.493 20 0.988 ⇒ 0.494 20 1.047 ⇒ 0.5235 162 1.0642 ⇒ 0.5321 178 沿Y轴 SHG, type I 0.8385 ⇒ 0.41925 −34.2 0.8406 ⇒ 0.4203 −28.3 0.842 ⇒ 0.421 −22.8 0.846 ⇒ 0.423 -11.5 0.856 ⇒ 0.428 15 0.857 ⇒ 0.4285 20 0.8593 ⇒ 0.42965 20 0.86 ⇒ 0.43 22 0.8615 ⇒ 0.43075 30 0.862 ⇒ 0.431 34 0.879 ⇒ 0.4395 70 0.9289 ⇒ 0.46445 158 0.95 ⇒ 0.475 180 SFG, type I 0.6764 + 1.0642 ⇒ 0.41355 -4 0.6943 + 1.0642 ⇒ 0.42017 27.2 相互作用波长[μm] T [◦C] θpm [deg] Δθint [deg] Δφint [deg] XZ平面,φ=0◦ SHG, o + o ⇒ e 1.0642 ⇒ 0.5321 20 71 0.013–0.014 沿Y轴 SHG, type I 0.857 ⇒ 0.4285 20 90 0.659 1.117 相互作用波长[μm] T [◦C] θpm [deg] ΔT [◦C] 沿X轴 SHG, type I 0.982 ⇒ 0.491 18.7 90 0.95 1.0642 ⇒ 0.5321 181 90 0.27–0.32 沿Y轴 SHG, type I 0.8385 ⇒ 0.41925 −34.2 90 0.27 0.842 ⇒ 0.421 −22.8 90 0.3 0.855 ⇒ 0.4275 26.4 90 0.265 0.92 ⇒ 0.46 163.5 90 0.285 SFG, type I 0.6764 + 1.0642 ⇒ 0.41355 -4 90 0.35 相互作用波长[μm] θexp [deg] ΔT [◦C] YZ 平面, φ = 90◦ SHG, o + o ⇒ e 1.0642 ⇒ 0.5321 46.4 0.39 1.3382 ⇒ 0.6691 29.7 0.59 3.5303 ⇒ 1.76515 37.1 2.3 SFG, o + o ⇒ e 5.2955 + 3.5303 ⇒ 2.1182 59.5 2.4 XZ 平面, φ = 0◦, θ >Vz SHG, o + o ⇒ e 1.0642 ⇒ 0.5321 71.4 0.77 1.3382 ⇒ 0.6691 56.2 2.2 3.5303 ⇒ 1.76515 58.1 10.1 沿X轴 λ1 = 0.97604 + 2.53 × 10−4 T + 1.146 × 10−6 T 2 沿Y轴 λ1 = 0.85040 + 2.94 × 10−4 T + 1.234 × 10−6 T 2 沿X轴(1.0642 μm ⇒ 0.5321 μm) 1.10 × 10−4 K−1 沿Y轴(0.92 μm ⇒ 0.46 μm) 1.43 × 10−4 K−1 λ [μm] τp [ns] Ithr [GW/cm2] Note 0.527 0.5 8.8–9.4 沿b轴,E || c 12–15 沿b轴,E⊥c 0.5321 25 0.15–0.18 10 0.055 0.8 0.0002 >200 1 kHz 1.047 11 >0.03 4 kHz, 2000小时 1.054 0.7 11 沿a轴,E⊥c 18 沿b轴,E⊥c 37 沿b轴,E || c 1.0642 25 0.15–0.18 0.1 >100
应用
电光学和非线性光学
激光二极管的光折变应用
近红外中的动态全息和光学相位共轭
光波导
光学二次谐波产生(SHG)
倍频器