Magnesium oxide doped lithium niobate (MgO:LiNbO3)
Magnesium Oxide doped Lithium Niobate (MgO:LiNbO3) besitzt eine Kombination hervorragender elektrooptischer und nichtlinearer optischer Eigenschaften (Transparenz im Spektralbereich von 0,4µm – 5µm, hoher nichtlinearer optischer Koeffizient und Beständigkeit gegen Laserstrahlung) bei gleichzeitiger mechanischer und chemischer Stabilität.
Es hat ähnliche effektive nichtlineare Koeffizienten, optische und physikalische Eigenschaften wie reines LiNbO3.
Die Zerstörungsschwelle von MgO:LiNbO3 ist viel höher als die von reinen LiNbO3-Einkristallen (>200MW/cm2@1064nm, 10ns für reines LiNbO3 und >300MW/cm2 @1064nm, 12ns für MgO:LiNbO3), weil die Dotierung der Einkristalle mit MgO im Bereich von 4mol% bis 7mol% die photorefraktive Zerstörung unterdrückt. MgO:LiNbO3 zeichnet sich durch eine unkritische Phasenanpassung (NCPM) bei Raumtemperatur aus und kann die Winkelabstimmung SHG von Nd:YAG- und Nd:YLF-Lasern erreichen. MgO:LiNbO3 wird häufig für elektrooptische Modulatoren (EOM Q-Switches), Hochleistungs-Frequenzverdoppler (SHG), Mischer (SFG), optische parametrische Oszillatoren (OPO) und Verstärker (OPA), sowie integrierte Wellenleiter verwendet.
Optische Eigenschaften | |
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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) | 300
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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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