Descrizione del cristallo MgO:LiNbO3
Il LiNbO3 puro (LN) è la scelta ideale per vari dispositivi ottici. Il cristallo MgO: LiNbO3 ha una soglia di danno ottico più elevata, che può risolvere il problema della bassa soglia di danno del cristallo LiNbO3 puro. Il drogaggio di MgO ha svolto un ruolo importante nel LiNbO3 e ha dimostrato un aumento della soglia di intensità del fascio laser di 100 volte.
Descrizione MgO:LiNbO3
Il MgO: LiNbO3 ha un coefficiente non lineare effettivo simile a quello del LiNbO3 puro. Le sue equazioni di Sellmeier (per un drogante MgO al 5 mol%) sono (λ in µm):
no2(λ)=4.8762+0.11554/(λ2-0.04674)-0.033119λ2
ne2(λ)=4.5469+0.094779/(λ2-0.04439)-0.026721λ2
Specifiche del cristallo MgO:LiNbO3
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Distorsione del fronte d'onda trasmessa
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Migliore di λ/4 @ 633nm
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Tolleranza di dimensione
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(L±0,1 mm) x (H±0,1 mm) x (L±0,2 mm)
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Apertura libera
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Oltre il 90% del diametro centrale
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Planarità
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λ/8 @ 633nm
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Qualità della superficie
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20 /10 Graffi/Dig
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Parallelismo
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Migliore di 20 secondi d'arco
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Perpendicolarità
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5 arco min
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Tolleranza sugli angoli
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∆q < 0.5°, ∆f < 0.5°
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Rivestimento AR
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Rivestimento AR a doppia banda d'onda a 1064/532 nm su entrambe le superfici.
entrambe le superfici, con R < 0,2% a 1064 nm e R < 0,5% a 0,532 nm.
0,5% a 0,532 nm per superficie
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Concentrazione di Mg drogato
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0.5~5%
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MgO:LiNbO3 Vantaggi
- Alta soglia di danno;
- Corrispondenza di fase non critica (NCPM) a temperatura ambiente;
- Ampio intervallo di trasparenza;
- Eccellenti proprietà E-O e NLO;
- Buone proprietà meccaniche e chimiche.
Applicazioni del cristallo MgO:LiNbO3
1. Modulatori elettro-ottici:
I cristalli di MgO:LiNbO3 sono spesso utilizzati nei modulatori elettro-ottici. Questi modulatori trovano applicazione nelle telecomunicazioni, nell'elaborazione dei segnali ottici e nei sistemi laser.
2. Raddoppio di frequenza (generazione di seconde armoniche, SHG):
Questi cristalli sono impiegati nei processi di raddoppiamento di frequenza per generare luce laser coerente esattamente alla metà della lunghezza d'onda del raggio laser in ingresso.
3. Oscillatori ottici parametrici (OPO) e amplificatori (OPA):
I cristalli di MgO:LiNbO3 possono essere integrati in oscillatori e amplificatori ottici parametrici per ottenere un'uscita laser sintonizzabile a varie lunghezze d'onda. Questi dispositivi sono utilizzati in spettroscopia, imaging e ricerca scientifica.
4. Dispositivi Acustico-Ottici:
I dispositivi acusto-ottici, utilizzati per modulare e deviare i raggi laser, possono beneficiare delle proprietà elettro-ottiche dei cristalli MgO:LiNbO3. Questi dispositivi trovano applicazione nel pilotaggio dei fasci laser, nell'elaborazione dei segnali e nelle misure basate sul laser.
5. Studi di ottica non lineare:
Negli esperimenti di ottica quantistica, i cristalli MgO:LiNbO3 possono essere utilizzati per creare coppie di fotoni entangled, stati compressi e altri stati non classici della luce.
7. Modulazione e commutazione della luce:
Le proprietà elettro-ottiche dei cristalli MgO:LiNbO3 li rendono adatti alle applicazioni di modulazione e commutazione della luce nelle telecomunicazioni e nell'elaborazione dei segnali ottici.
8. Circuiti integrati fotonici (PIC):
Nello sviluppo di circuiti integrati fotonici, i cristalli di MgO:LiNbO3 possono servire come componenti chiave per la manipolazione della luce e l'elaborazione dei segnali su chip.
9. Sistemi laser:
I cristalli di MgO:LiNbO3 possono essere integrati in vari sistemi laser, compresi i laser a stato solido e i laser mode-locked, per applicazioni nel trattamento dei materiali, nella tecnologia medica e nella ricerca scientifica.
