激光倍频是指什么？倍频晶体分类有哪些？

激光倍频是什么意思？

激光倍频是指激光通过倍频晶体（LBO、BBO）波长减半、频率加倍的激光。晶体对1064nm强光倍频后为532绿光。倍频条件是晶体可以找到一个方向，使频率F1的基频激光和2*F1频率的倍频光具有相同的折射率（光子动量守恒），使晶体具有理想的增益特征长度。能量可以继续从F1的基频激光转换为2*F1的倍频光。

常见的倍频晶体分类有哪些？

1.磷酸二氢铵(ADP)、磷酸二氢钾(KDP)、磷酸二氢钾(DKDP)、砷酸二氢坩埚(DCDA)等晶体。

它们是一种具有代表性的晶体，产生双频效应和其他非线性光学效应，适用于近紫外可见光区和近红外区，损伤阈值大。

3.铌酸锂(LN)、铌酸钡钠、铌酸钾、α型碘酸锂等晶体。

二次非线性电极化系数大，LN、BNN等晶体的折射率对温度敏感，不同于色散效应的温度变化特性，可适当调节温度，实现非临界匹配。适用于可见光区和中红外区（0.4μ-5μ）。LN在光照下容易发生折射率变化和光损伤；BNN的损伤阈值高于LN，但固熔区域较宽，组分容易变化，导致光学均匀性差，性能优异的大晶体难以获得；铌酸钾没有固熔区，可能获得光学性质均匀的大晶体；α碘酸锂是一种水溶液生长晶体，能培养光学质量好的大晶体，损伤阈值高于BNN晶体，缺点是没有非临界匹配能力。

3.半导体晶体，如砷化镓、砷化镓、硫化锌、锌化镉、硒等。

它们的二次非线性电极化系数大于前两种晶体，适用于较宽的红外波段。然而，除了硒和█，大多数晶体没有双重折射效应，无法实现位置匹配。

4.硼酸盐、偏硼酸钡(β-BaB2O4)、三硼酸锂(LiB3O5)等。

其中，偏硼酸钡和三硼酸锂晶体在20世纪80年代首次成功开发，具有非线性光学系数大、激光损伤阈值高的突出优点。它是一种优秀的激光频率转换晶体材料，在世界上引起了很大的反响。适用于紫外波长段，包括KBF等，甚至适用于深紫外波长。非线性光学晶体对和频、差频和光参数振荡效应的基本要求与双频晶体相同。

随着倍频技术的不断发展，通过在非线性光学晶体中掺入激活离子(通常是Nd3+或YB3+)，开发出激光发射和非线性光学倍频两种功能，在产生红外波长的基频光的同时进行倍频，简化了激光腔的过程和空间。典型的自倍频晶体包括:混合钕离子的四硼酸铝(NYAB)、混合钕离子的四硼酸铝(YB:YAB)、混合钕离子的硼酸钙氧盐(Nd/YB:RECOB)等晶体。