Lithium niobate
LiNbO3
Lithiumniobat (LiNbO3) besitzt eine Kombination aus einzigartigen elektrooptischen, akustischen, piezoelektrischen und nichtlinearen optischen Eigenschaften mit mechanischer und chemischer Stabilität.
Lithiumniobat ist stark doppelbrechend, besitzt keine Inversionssymmetrie und zeigt den Pockels-Effekt. Seine Doppelbrechung ist stark von der Temperatur abhängig. Deshalb kann Phasenanpassung im Medium durch Temperaturerhöhung erreicht werden. Es besitzt große effektive nichtlineare, elektrooptische und akkustooptische Koeffizienten.
Lithiumniobat wird häufig in elektrooptischen, akkustooptischen und nicht-linearen optischen Bauteilen, Pockelszellen, optisch parametrischen Oszillatoren (OPO), optischen Schaltern im GHz-Frequenzbereich, Hochtemperatur-Schallwandler, Empfänger und Sender von akustischen Schwingungen, Laserfrequenzverdopplung und Q-Switch-Geräten für Laser.
Die transversale Modulation wird meist für Lithiumniobatkristalle als Frequenzverdoppler für Wellenlängen >1µm und OPO gepumpt bei 1064nm sowie für quasi-phasenangepasste Frequenzverdoppler eingesetzt.
Optische Eigenschaften | |
|---|---|
Transmissionsbereich in nm | 320 ‐ 5600
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Brechungsindex @1300 nm | ne=2,146 no=2,220 |
Reflexionsverluste in % an 1 Oberfläche @ 633nm | 14,6 |
optische Homogenität in 1/cm | 5·10-5 |
NLO Koeffizienten in pm/V | d33= 34,40 d31=d15= 5,95 d22= 3,07 |
optische Zerstörschwelle in MW/cm2 (10ns) | 200
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Absorptionsverluste in %/cm @ 1064 nm | < 0,1 |
Physikalische Eigenschaften | |
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Dichte in g/cm3 | 4,64
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Schmelzpunkt in °C | 1253
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Spezifische Wärmekapazität in J/(kg · K) | 628
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Thermische Leitfähigkeit in W/(m · K) @25 °C | 4,19 (⊥ c-Achse) 4,6 (∥ c-Achse) |
Thermische Ausdehnung in 1/K @25°C | 14,8 · 10-6 (⊥ c-Achse) 4,1 · 10-6 (∥ c-Achse) |
Dielektische Konstante @ 298K, 100kH |
82
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Wasserlöslichkeit in g/100g | unlöslich |
Mohs-Härte | 5 |
Knoop-Härte in kg/mm² | 630
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Materialtyp | Einkristall, synthetisch
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Kristallstruktur | hexagonal
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Gitterkonstanten in Å | a = 5,15 c = 13,86 |
Elastizitätskonstanten in GPa | C11 = 202 C12 = 55 C13 = 71 C14 = 8,3 C33 = 242 C44 = 60,1
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Elastizitätsmodul (E) in GPa | 170
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Schubmodul (G) in GPa | 68 |
Kompressionsmodul (K) in GPa | 112 |
Poissonzahl | 0,25
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Spektrale Eigenschaften | |
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Probendicke: 1,7 mm | |
