Para este caso en particular, puesto que estas hablando de URLs (la cadena es una URL con una query) puedes utilizar dos instrucciones que tiene php para ello:
https://www.php.net/manual/es/function.parse-url.php
https://www.php.net/manual/es/function.parse-str.php
la primera te analiza la cadena y te devuelve un array con varios datos (el host, el puerto, el protocolo, la cadena de consulta, la uri...). Con ella extraes primero la query:
$query = parse_url($k, PHP_URL_QUERY);
ahora, dentro de $query tienes la cadena con los caracteres &. Aplica la otra funcion de php:
parse_str($query, $variables);
con esto, ahora $variables es un array asociativo, cuyas claves son la parte izquierda de lo que aparece en & y el valor asociado la parte derecha. Te devolverá algo como:
Array
(
[infile] =>
[sobj] => 5903
[source] => webvd
[cgimime] => text/html
[sa] => U
[ved] => 2ahUKEwivtMb86OnrAhWwzjgGHQ_sAoQQFjAAegQIYhAB
[usg] => AOvVaw34bODURaeBFvJvJTgoKby_
)
solo te resta acceder al parametro que te interesa. En este caso, cgimime:
$cgimime = $variables['cgimime'];
un ejemplo completo:
$k="http://biblioteca.usbbog.edu.co:8080/cgi-olib?infile=&sobj=5903&source=webvd&cgimime=text%2Fhtml&sa=U&ved=2ahUKEwivtMb86OnrAhWwzjgGHQ_sAoQQFjAAegQIYhAB&usg=AOvVaw34bODURaeBFvJvJTgoKby_";
$query = parse_url($k, PHP_URL_QUERY);
parse_str($query, $variables);
print_r($variables);
Con estos ejemplos, puedes luego (con la informacion que tienes) volver a montar la url como te interesa.