240 kW peak power at 266 nm in nonlinear YAl_3(BO_3)_4 single crystal

Abstract

We report the fourth harmonic generation at 266 nm using a type I YAl3(BO3)4 (YAB) single crystal from a Q-switch microchip laser Nd:YAG/Cr⁴⁺:YAG frequency doubled with a LiB3O5 (LBO) crystal. 240 kW peak power at 266 nm corresponding to a mean conversion efficiency of 12.2% from 532 to 266 nm has been obtained with a 2.94 mm thick YAB crystal. The influences of optical homogeneity and absorption on the conversion efficiency are discussed.

Люминесцентные и нелинейно-оптические свойства боратов LnGa-=SUB=-3-=/SUB=-(BO-=SUB=-3-=/SUB=-)-=SUB=-4-=/SUB=- (Ln = Nd, Sm, Tb, Er, Dy, Ho)

“…Наиболее высокий выход ГВГ достигается в случае прозрачности кристаллов на обеих длинах волн и при оптимальных условиях фазового синхронизма. Именно в таких условиях получена рекордная интенсивность второй гармоники в кристаллах в работах [9,18]. Умеренное оптическое поглощение на λ ω и λ 2ω может быть учтено путем введения коэффициентов в виде соответственно exp(−α ω L) и exp(−α 2ω L), где α ω и α 2ω -поглощение в данной части спектра, а L -толщина кристалла.…”

“…Умеренное оптическое поглощение на λ ω и λ 2ω может быть учтено путем введения коэффициентов в виде соответственно exp(−α ω L) и exp(−α 2ω L), где α ω и α 2ω -поглощение в данной части спектра, а L -толщина кристалла. С учетом всех этих обстоятельств для коэффициента d 11 тензора оптической нелинейности YAl 3 (BO 3 ) 4 было получено значение 1.7 pm/V [18]. Для аналогичных галлатов нам не удалось найти количественных данных по их оптической нелинейности.…”

“…В настоящее время многие исследовательские группы работают над созданием лазеров и люминофоров на основе YAl-и GdAl-боратов, легированных различными РЗ и d-ионами [14][15][16][17]. Нелегированные кристаллы YAl-боратов оказались эффективной средой для генерации четвертой гармоники неодимового лазера (266 nm) [18].…”

Continuous-wave, single-pass, single-frequency second-harmonic-generation at 266 nm based on birefringent-multicrystal scheme

“…A list of such crystals, with transparency in the deep-UV, is shown in Table 1. For SHG to 266 nm based on critical phase-matching, β-BaB 2 O 4 (BBO) offers the highest nonlinearity compared to all other birefringent crystals including KBe 2 BO 3 F 2 (KBBF), RbBe 2 BO 3 F 2 (RBBF), K 2 Al 2 B 2 O 7 (KABO), YAl 3 (BO 3 ) 4 (YAB) and CsLiB 6 O 10 (CLBO) [7][8][9][10][11]. Materials such as KBBF and RBBF, while offering lower nonlinearity, are advantageous for direct SHG at wavelengths below 200 nm, as the shortest wavelength that can be generated with SHG in BBO is 205 nm.…”

Birefringent-multicrystal, single-pass, continuous-wave second-harmonic-generation in deep-ultraviolet

“…With the scarcity of simple, compact and cost-effective laser sources in the UV region, for many years, the potential and effective approach for the UV generation with practical output powers has been based on nonlinear frequency conversion techniques such as second-harmonic-generation (SHG) 2,3 and sum-frequency-generation (SFG) 4,5 . Till date, several nonlinear crystals have been exploited for the generation of 266 nm radiation [6][7][8][9][10] . Based on critical phase-matching for SHG at 266 nm, β-BaB 2 O 4 (BBO) has the highest nonlinearity as compared to other birefringent material such as KBe 2 BO 3 F 2 (KBBF), RbBe 2 BO 3 F 2 (RBBF), K 2 Al 2 B 2 O 7 (KABO), YAl 3 (BO 3 ) 4 (YAB) and CsLiB 6 O 10 (CLBO).…”