Hjem > producten > Niet-lineair kristal > BBO Niet-lineaire kristallen die een efficiënt NLO-kristal is dat veel wordt gebruikt in instelbare lasers

BBO Niet-lineair kristal

BBO (Beta-Bariumboraat of β-BaB2O4) is de meest veelzijdige niet-lineaire optische kristallen dankzij zijn unieke kenmerken, b.v. brede transmissie- en fase-afstemmingsbereiken, grote niet-lineaire coëfficiënt, hoge schadedrempel en uitstekende optische homogeniteit.

BBO-kristal heeft een grote effectieve tweede harmonische generatie (SHG) -coëfficiënt die ongeveer zes keer groter is dan die van KDP-kristal, evenals een uitstekend elektro-optisch kristal dat wordt toegepast bij de toepassing van een hoogvermogenlasersysteem.

BBO-kristallen een efficiënt NLO-kristal dat veel wordt gebruikt in Tunable-lasers: kleurstoflasers, Ultrafast-pulslasers, Ti: Sapphire- en Alexandrite-lasers, Argon Ion- en koper-damplasers. BBO’s OPO en OPA zijn krachtige hulpmiddelen voor het genereren van een breed afstembare coherente straling van UV tot IR.

Er is nog een andere vorm van BBO met de verschillende kristalstructuur, die alfa-BBO wordt genoemd, bekend als a-BBO. Alpha-BBO is een goed UV-dubbelbrekend kristal en wordt tegenwoordig veel gebruikt in UV-polariserend prisma. BBO-kristallen worden ook veel gebruikt als het elektro-optische materiaal in verschillende Pockels-cellen en modulators. Honor Optics is de professionele, niet-lineaire, grote BBO-niet-kristallijne fabrikant van BBO, koop low-cost BBO niet-lineair kristal tegen fabrieksprijs.

Honor Optics vervaardigt standaard Type I en Type II BBO-kristallen voor SHG /THG /4HG /5HG-toepassingen, onze BBO-kristallengte van 0,005 mm tot 25 mm en afmetingen tot 15 x 15 x 15 mm, met P-coatings of AR-coatings. We zouden dun BBO-kristal kunnen aanbieden met een dikte van 0,005 mm. We bieden ook polijst- en herwerkservices.

Typische kenmerken van BBO-kristal:

1. Breed faseaanpassingsbereik van 409,6 nm tot 3500 nm
2. Uitgebreide optische transmissie van 190 nm tot 3500 nm
3. Grote effectieve coëfficiënt van de tweede harmonische generatie (SHG)
4. Hoge schadedrempel van 10 GW /cm2 voor een pulsbreedte van 100 ps bij 1064 nm
5. Brede temperatuur-bandbreedte van ongeveer 55 ℃
6. Uitstekende mechanische en fysische eigenschappen

BBO is een efficiënt niet-lineair kristal voor de tweede (SHG), derde (THG) en vierde (4HG) harmonische generaties van Nd: YAG-lasers; en is het enige kristal dat kan worden gebruikt voor de vijfde (5HG) harmonische generatie bij 213 nm. Conversie-efficiënties van meer dan 70% voor SHG, 60% voor THG en 50% voor 4HG en 200 mW uitvoer bij 213 nm (5HG) zijn respectievelijk verkregen. Vanwege de hoge efficiëntie van BBOS, geen hygroscopisch materiaal na coating en grote beschikbare afmetingen, vervangt het KDP in de meeste frequentieverdubbeling van Nd: YAG-lasers.

Aangepast niet-lineair BBO-kristal is ook een efficiënt kristal voor de intracavitaire SHG van Nd: YAG-lasers met hoog vermogen. Voor de intraholte SHG van een akoestisch-optische Q-switched Nd: YAG-laser, werd meer dan 15 W gemiddeld vermogen bij 532 nm gegenereerd uit ons AR-gecoate BBO-kristal. Wanneer het wordt gepompt door de SHG-uitvoer van 600 mW van een in de mode vergrendelde Nd: YLF-laser, werd een uitvoer van 66 mW bij 263 nm geproduceerd uit een Brewster-hoek gesneden BBO in een externe verbeterde resonantieholte.
Vanwege een kleine acceptatiehoek en grote uitloop is een goede laserstraalkwaliteit de sleutel voor BBO om een ​​hoge conversie-efficiëntie te verkrijgen. Iedereen welkom bij groothandel BBO niet-lineair kristal.

Tab.1 Structurele en fysieke eigenschappen

Crystal Structure trigonal, space group R3c
Cell Parameters a = b = 12.532Ä, c = 12.717Ä, Z = 6
Melting Point 1095 +/-5°C
Transition Temperature 925 +/-5°C
Optical Homogeneity Dn ≈10-6/cm
Hardness 4.5 Mohs
Density 3.85 g/cm3
Absorption Coefficient < 0.1%/cm (at 1064 nm)
Hygroscopic Susceptibility low
Resistivity > 1011 ohm-cm
Relative Dielectric Constant eT11/e0: 6.7, eT33/e0: 8.1
Tan d, < 0.001
Thermal Expansion Coefficients(in the range of 25°C- 900°C) a, 4 x 10-6/K
c, 36 x 10-6/K
Thermal Conductivity ^c, 1.2 W/m/K; ||c, 1.6 W/m/K

Honours BBO wordt veel gebruikt in de Dye-lasers. Met type I sommatiefrequentie van 780-950 nm en 248,5 nm (SHG-uitvoer van 495 nm kleurstoflaser) in BBO, werden de kortste UV-uitvoer gaande van 188,9 nm tot 197 nm en de pulsenergie van 95 mJ bij 193 nm en 8 mJ bij 189 nm verkregen respectievelijk.

Frequentie-verdubbeling en een verdrievoudiging van ultrakorte pulslasers zijn de toepassingen waarin BBO superieure eigenschappen vertoont ten opzichte van KDP- en ADP-kristallen. Voor dit doel kunnen we zo dun als 0,005 mm BBO bieden. Een korte laserpuls van 10 fs kan efficiënt met een dunne BBO worden verdubbeld in frequentie, in termen van zowel faseverschijnselen als groep-snelheidsaanpassing.

UV-uitvoer in het gebied 360 nm - 390 nm met pulsenergie van 105 mJ (31% SHG-efficiëntie) bij 378 nm, en uitvoer in het gebied 244 nm - 259 nm met 7,5 mJ (24% mengefficiëntie) zijn verkregen voor type I SHG en THG van een Alexandrite-laser in niet-lineair BBO-kristal. Meer dan 50% van de SHG-conversie-efficiëntie in een Ti: Sapphire laser is verkregen. Hoge omzettingsefficiënties zijn ook verkregen voor de THG en 4HG van Ti: Sapphire-lasers.

Door gebruik te maken van de intracavitaire frequentieverdubbelingstechniek in een Argon Ion-laser met alle lijnen uitgangsvermogen van 2W, werden maximaal 33mW bij 250,4 nm en zesendertig lijnen van diepe UV-golflengten variërend van 228,9 nm tot 257,2 nm gegenereerd in een B-cut BBO kristal. Tot 230 mW gemiddeld vermogen in de UV op 255,3 nm met maximale 8,9% conversie-efficiëntie werd bereikt voor de SHG van een koper-damp laser bij 510,6 nm.

Tab. 2 Chemische eigenschappen

Phase-matchable SHG range 189-1750nm
NLO coefficients d11 = 5.8 x d36(KDP)
d11 = 0.05 x d11, d22< 0.05 x d11
Electro-Optic Coefficients g11 = 2.7 pm/V, g22, g31< 0.1 g11
Half-Wave Voltage 48 KV (at 1064 nm)
Damage Threshold
at 1.064 mm
at 0.532 mm
5 GW/cm2 (10 ns);
10 GW/cm2 (1.3 ns)1 GW/cm2 (10 ns);
7 GW/cm2 (250 ps)
Transparency Range 189 - 3500 nm
Refractive Indices
at 1.0642 mm
at 0.5321 mm
at 0.2660 mm
ne = 1.5425, no = 1.6551
ne = 1.5555, no = 1.6749
ne = 1.6146, no = 1.7571
Therm-Optic Coefficients dno/dT = - 9.3 x 10-6/°C
dne/dT = -16.6 x 10-6/°C
Sellmeier Equations: no2(l) = 2.7359+0.01878/(l2-0.01822)-0.01354 l 2
ne2(l) = 2.3753+0.01224/(l2-0.01667)-0.01516 l 2

De OPO en OPA van BBO zijn krachtige hulpmiddelen voor het genereren van een breed afstembare coherente straling van UV tot IR. De afstemhoeken van type I en type II BBO OPO en OPA zijn berekend, met de resultaten weergegeven in de onderstaande afbeeldingen.

opo tuning curves of bbo

Een OPO-uitvoer van 680nm tot 2400nm met een piekvermogen van 1,6 MW en een energie-efficiëntie tot 30% werd verkregen in een 7,2 mm lange type I BBO. De energie van de invoerpomp was 40 mJ bij 532 nm met een pulsbreedte van 75 ps. Bij een langer kristal wordt een hogere conversie-efficiëntie verwacht.

In het geval van Nd: YAG-pompen, kunnen OPO's van BBO meer dan 100 mJ genereren, met een golflengte instelbaar van 400 nm tot 2000 nm. Door het BBO niet-lineaire kristal van Honor bestrijkt het OPO-systeem een ​​afstemmingsbereik van 400 nm tot 3100 nm, dat een maximale conversie-efficiëntie van 30% en meer dan 18% garandeert, over een golflengtebereik van 430 nm tot 2000 nm.

Type II BBO kan worden gebruikt om de linewidth nabij de gedegenereerde punten te verkleinen. Een lijnbreedte zo smal als 0,05 nm en bruikbare conversie-efficiëntie van 12% werd verkregen. Een langere (> 15 mm) BBO zou normaal gesproken moeten worden gebruikt om de oscillatiedrempel te verlagen bij gebruik van het type II faseaanpassingsschema.

Pompen met een picoseconde Nd: YAG op 355 nm, een smalle band (<0,3 nm), hoge energie (> 200 μJ) en brede afstembare (400 nm tot 2000 nm) puls is geproduceerd door BBO's OPA's. Deze OPA kan oplopen tot meer dan 50% conversie-efficiëntie, en is daarom in veel opzichten beter dan gewone Dye-lasers, inclusief efficiëntie, afstembare bereik, onderhoud en eenvoudige ontwerp en bediening. Verder kan coherente straling van 205 nm tot 3500 nm ook worden gegenereerd door BBO OPO of OPA plus een BBO voor SHG.

Een afstembare OPO met signaalgolflengtes tussen 422 nm en 477 nm is gegenereerd door hoekafstemming in een Type I BBO-kristal gepompt met een XeCl-excimeerlaser bij 308 nm. En er is waargenomen dat een OPO van BBO gepompt door de vierde harmonische van een Nd: YAG-laser (bij 266nm) het hele bereik van uitgangsgolflengten van 330 nm - 1370 nm bestrijkt.
Wanneer gepompt door een 80 mm dye-laser op 615 nm, levert de OPA met twee BBO-kristallen meer dan 50μJ (maximaal 130μJ), < 200 fs ultrakorte puls, over 800nm ​​- 2000nm.

Aangepast BBO niet-lineair kristal kan ook worden gebruikt voor E-O-toepassingen. Het heeft een breed zendbereik van UV tot ongeveer 3500nm. En het heeft een veel hogere schadedrempel dan KD * P of LiNbO3. Meer dan 80 W uitgangsvermogen en 50 KHz herhalingssnelheid zijn bereikt door Honors E-O BBO-kristallen en Nd: YVO4-kristallen als versterkingsmedia te gebruiken. Bij 5 KHz heeft de puls een breedte van slechts 6,4 ns en een energie van 5,7 mJ of piekvermogen van 900 kW. Het heeft voordelen ten opzichte van de commerciële A-O Q-switched, inclusief een zeer korte puls, hoge bundelkwaliteit en compacte afmetingen. Hoewel het een relatief kleine elektro-optische coëfficiënt heeft, en de halfgolvige spanning ervan hoog is (7KV bij 1064nm, 3x3x20mm3), kunnen lang en dun BBO de spanningsvereisten verminderen. Honor Optics kan nu 25 mm lange en 1 mm dunne hoge optische kwaliteit BBO-kristal leveren met Z-cut, AR-coated en goud /verchroomd op de zijvlakken.

Honor Optics biedt de volgende BBO-coatings

Dual Band AR-coating (DBAR) van BBO voor SHG van 1064nm; lage reflectiecoëfficiënt (R <0,2% bij 1064 nm en R <0,5% bij 532 nm); hoge schadedrempel (> 300 MW /cm2 bij beide golflengten); Lange levensduur.
Breedband AR-coating (BBAR) van BBO voor SHG van afstembare lasers.
Breedband-P-coating van BBO voor OPO-toepassingen.
Andere coatings zijn op aanvraag verkrijgbaar.

Standaardspecificaties van BBO-kristal:

Dimensietolerantie ---------------- (B ± 0,05 mm) x (H ± 0,05 mm) x (L +/- 0,1 mm)
Hoektolerantie ---------------------- △ θ < 0,25 °, △ Φ < 0.25 °
Clear Aperture ----------------------- centraal 95% van de diameter
Vlakheid van het oppervlak -------------------- < λ /10 bij 633nm
Golffrontvervorming --------------- < λ /10 @ 633nm
Chamfer--------------------------------0.1mm@45°
Oppervlaktekwaliteit (S /D) --------------- 10/5
Parallelism ---------------------------- < 10 boogseconden
Loodrechtheid --------------------- < 5 boogminuten
Coatings: beschermende (P) en anti-reflectie (AR) coating beschikbaar op verzoek van de klant
Schadedrempel ------------------ > 1 GW /cm2 voor 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (alleen gepolijst)
> 0,5 GW /cm2 voor 1064nm, TEM00, 10ns, 10Hz (AR-gecoat)
> 0,3 GW /cm2 voor 532nm, T EM00, 10ns, 10Hz (AR-coatd)

We kunnen de kristalhoek en -grootte aanpassen, behalve voor de standaardspecificatie volgens uw verzoek. Het is beschikbaar voor het opnieuw polijsten en coaten van BBO-kristallen die u aan ons levert. Iedereen welkom bij groothandel BBO niet-lineair kristal

Standaard toepassingen van BBO-kristal:

Tweede, derde, vierde en vijfde harmonische generatie van Nd: YAG en Nd: YLF lasers
Frequency-doubling, -tripling en -mixing van Dye Lasers
Tweede, derde en vierde harmonische generatie van Ti: Sapphire en Alexandrite lasers
Optische parametrische versterker (OPA) en optische parametrische oscillatoren (OPO)
Frequentie-verdubbeling van Argon-ion, Cu-damp en Ruby-lasers.

Honor Optics biedt standaard BBO-kristallen binnen 4-5 weken.

1. Harmonische generaties van Nd: YAG-lasers:
1064nm SHG - > 532 nm: 4x4x7 mm Type I, θ = 22,8 °, φ = 0 °;
1064nm THG - > 355nm: 4x4x7mm Type I, θ = 31,3 °, φ = 0 °; Type II q = 38,6 °, φ = 30 °
1064nm 4HG - > 266nm: 4x4x7mm Type I, θ = 47.6 °, φ = 0 °;
1064nm 5HG - > 213nm: 4x4x7mm Type I, θ = 51,1 °, φ = 0 °;

2. OPO en OPA gepompt door harmonischen van Nd: YAG-lasers
532 nm pomp - > 680-2600nm: 8x6x12mm Type I, θ = 21 °, φ = 0 °;
355 nm pomp - > 410-2600 nm: 8x6x12mm Type I, θ = 30 °, φ = 0 °; Type II, q = 37 °, φ = 30 °;
Pomp 266nm - > 295-2600 nm: 8x6x12mm Type I, θ = 39 °, φ = 0 °;

3. Frequentieverdubbeling van kleurstoflasers
670-530nm SHG - > 335-260 nm: 8x4x7mm Type I, θ = 40 °, φ = 0 °;
600-440nm SHG - > 300-220 nm: 8x4x7mm Type I, θ = 55 °, φ = 0 °;
444-410nm SHG - > 222-205 nm: 8x4x7mm Type I, θ = 80 °, φ = 0 °;

4. Harmonische generaties van Ti: Sapphire-lasers
700-1000nm SHG - > 350-500nm: 5x5x0.2mm Type I, θ = 28 °, φ = 0 °;
THG van 700-1000 nm - > 240-330 nm: 5x5x0,2 mm Type I, θ = 42 °, φ = 0 °;
700-1000nm FHG - > 210-240 nm: 5x5x0,2 mm Type I, θ = 66 °, φ = 0 °;

5. Frequentieverdubbeling en verdrievoudiging van alexandrietlasers
720-800nm ​​SHG - > 360-400nm: 6x4x7mm Type I, θ = 31 °, φ = 0 °;
720-800 nm THG - > 240-265 nm: 6x4x7mm Type I, θ = 48 °, φ = 0 °;

6. Intracaviteit SHG van Ar + -laser met Brewster in een hoek gesneden BBO-kristal
514nm SHG - > 257nm: 4x4x7mm Type I, θ = 51 °, φ = 0 °, B-snede;
488nm SHG - > 244nm: 4x4x7mm Type I, θ = 55 °, φ = 0 °, B-snede;

Honor Optics levert en fabriceert BBO-kristallen, maat en coating van hoge kwaliteit op uw verzoek. Honor Optics is de professionele, niet-lineaire, grote BBO-niet-kristallijne fabrikant van BBO, koop low-cost BBO niet-lineair kristal tegen fabrieksprijs.

Houd er rekening mee:

BBO heeft een lage gevoeligheid voor het vocht. Gebruikers worden geadviseerd om droge omstandigheden te bieden voor zowel de toepassing als het behoud van BBO.
BBO is relatief zacht en vereist daarom voorzorgsmaatregelen om de gepolijste oppervlakken te beschermen.
Wanneer hoekaanpassing noodzakelijk is, houd er dan rekening mee dat de acceptatiehoek van BBO klein is.