Метаборат бария,β-BBO - Бета-борат бария,кристалл бета-бората бария (BBO)

Информация о продукте

Борат альфа-бария (метаборат бария) представляет собой нелинейное кристаллическое твердое тело, используемое в фотооптических приложениях. Борат бария (BBO) является негигроскопичным и химически стабильным материалом. Кристаллизация происходит в двух фазах, альфа и бета, а температура фазового перехода равна 925±5°С. Фаза альфа с более высокой температурой центрически симметрична в пределах своей кристаллической структуры, квадратные компоненты тензора нелинейности которой идентично равны нулю. В отличие от альфа-фазы, бета-фаза BBO является нецентрической симметричной, и кристаллы, выращенные в этой фазе, обладают нелинейными оптическими свойствами. Кристалл бета-бората бария (BBO) является одним из лучших нелинейных оптических кристаллов с высоким эффективным нелинейным оптическим коэффициентом, высоким порогом повреждения, широким диапазоном согласования фаз и высоким глубоким коэффициентом пропускания ультрафиолетового излучения.

Кристалл BBO имеет очень широкий диапазон светопропускания, очень низкий коэффициент поглощения и слабый пьезоэлектрический кольцевой эффект. По сравнению с другими кристаллами электрооптической модуляции, он имеет более высокий коэффициент гашения, больший угол согласования фаз, более высокий порог повреждения светом, широкополосное согласование температуры и превосходную оптическую однородность. Эти характеристики полезны для улучшения стабильности выходной мощности лазера, особенно для частоты в три раза больше кристаллического лазера Nd:YAG, который имеет широкий спектр применения.

Полоса пропускания кристалла BBO составляет 189 – 3500 нм. Он может быть широко использован в неодимовых лазерах с каплей двойной частоты (SHG), тройной частоты (THG), четырехкратной частоты (FHG) и даже пятикратной частоты (от 5HG до 213 нм), а также в лазерных параметрических колебаниях (OPO) и параметрическом усилении (OPA). Кристаллы BBO, разрезанные по оси Z, также являются отличными кристаллами электрооптической модуляции. Порог повреждения лазером кристалла BBO составляет 13,5 ГВт/cm2@1064 нм 1 нм, ширина импульса 10 Гц на тяжелой частоте, а эффективный коэффициент двойной частоты примерно в 6 раз выше, чем у кристалла KDP.

Нелинейный кристалл BBO представляет собой отрицательный одноосный кристалл, который обеспечивает согласование фаз для различных взаимодействий второго порядка практически во всем диапазоне прозрачности (от 185 нм до 3,3 мкм, как было выведено из измерений коэффициента пропускания с использованием образцов кристаллов толщиной в несколько мм), что делает его широко используемым кристаллом для нелинейного преобразования частот в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. В этом отношении кристалл BBO является наиболее важным нелинейным кристаллом для параметрических импульсных усилителей ближнего инфракрасного диапазона, которые в настоящее время выдают небольшое количество импульсов оптического цикла с высокой средней и сверхвысокой пиковой мощностью.

BBO был выбран в качестве кристалла удвоения частоты из-за его хорошего коэффициента пропускания в 532 нм и 1064 нм и нелинейной оптической восприимчивости второго порядка. BBO меняет Yb:YAG лазер на лазер 532 нм. Гармонический сепаратор покрыт пленками с высоким коэффициентом пропускания 1064 нм и пленкой с высоким коэффициентом пропускания 532 нм, усиливающими колебания.

Синонимы

оптические кристаллы BBO; метаборат бария; Бета бария борат; Оксид бария-бора; Диборат бария; тетраоксид дибора бария; оксидо-оксоборан бария(+2); β-BaB2O4; BaB2O4; Бариевая соль борной кислоты

Спецификация BBO

Размер: индивидуальный
• Допуск по размерам: (Ш±0,1 мм) x (В±0,1 мм) x (Д + 0,5 / -0,1 мм) (Д≥2,5 мм)
(Ш±0,1 мм) х(В±0,1 мм) х(Д+0,1/-0,1 мм) (Д<2.5mm)
• Открытая диафрагма: центральная 90% диаметра
• Отсутствие видимых путей или центров scE FORUering при осмотре зеленым лазером мощностью 50 мВт
• Плоскостность: менее λ/8 @ 633 нм
• Искажение передающего волнового фронта: менее λ/8 @ 633 нм
• Фаска: ≤0,2 мм x 45°
• Чип: ≤0,1 мм
• Скретч/Dig-код: лучше 10/ 5 по MIL-PRF-13830B
• Параллельность: ≤20 угловых секунд
• Перпендикулярность: ≤5 угловых минут
• Угловой допуск: ≤0,25
• Порог повреждения [ГВт/см2]: >1 для 1064 нм, TEM00, 10 нс, 10 Гц (только полированный)
>0,5 для 1064 нм, TEM00, 10 нс, 10 Гц (с AR-покрытием)
>0,3 для 532 нм, TEM00, 10 нс, 10 Гц (с AR-покрытием)
• Гарантийный срок качества: один год при правильном использовании.

По вашему запросу или чертежу

Мы можем настроить по мере необходимости
• BBO имеет низкую восприимчивость к влаге. Пользователям рекомендуется обеспечить сухие условия как для применения, так и для консервации BBO.
• BBO относительно мягкий и поэтому требует мер предосторожности для защиты полированных поверхностей.
• Когда необходимо отрегулировать угол, имейте в виду, что угол приема BBO небольшой.
• Инженеры E FORU могут выбрать и спроектировать лучший кристалл на основе основных параметров вашего лазера, таких как энергия в импульсе, длительность импульса и частота повторения для импульсного лазера, мощность для непрерывного лазера, диаметр лазерного луча, состояние моды, дивергенция, диапазон настройки длины волны и т. д.
• Для тонких кристаллов E FORU может предоставить вам бесплатные держатели.

Свойства (теоретические)

Оптические и нелинейные оптические свойства

BBO представлен
• Широкий диапазон фазового согласования от 409,6 нм до 3500 нм;
• Широкая область пропускания от 190 нм до 3500 нм;

Высокий порог урона;
• Высокая оптическая однородность с δn ≈10-6/см;

• Большой эффективный коэффициент генерации второй гармоники (ГСП) примерно в 6 раз больше, чем у кристалла KDP;
• Широкий температурный диапазон около 55°C.

AR-покрытия для BBO
• Двухполосное AR-покрытие (DBAR) BBO для SHG 1064 нм;

низкая отражательная способность (R<0.2% at 1064nm and R<0.5% at 532nm );

высокий порог повреждения (>300 МВт/см2 на обеих длинах волн);

Долговечность.

• Широкополосное AR-покрытие (BBAR) BBO для ГВГ перестраиваемых лазеров.

• Широкополосное P-покрытие BBO для применения ОПО.

• Другие покрытия доступны по запросу.

Применение BBO

Второе, третье, четвертое и пятое поколение гармоник лазеров Nd:YAG и Nd:YLF

Удвоение, утроение и смешивание лазеров на красителях

Второе, третье и четвертое поколения гармоник титановых: сапфировых и александритовых лазеров

Оптический параметрический усилитель (ОПА) и оптические параметрические генераторы (ОПГ)

Удвоение частоты ионных аргоновых, медных и рубиновых лазеров.

Электрооптические кристаллы для ячеек Поккельса

Лазер 266 нм для обработки материалов

Лазер 532 нм длямедицинской сферы

Применение в лазерах Nd:YAG:
BBO является эффективным кристаллом NLO для второго, третьего и четвертого поколения гармонических лазеров Nd:YAG, а также лучшим кристаллом NLO для пятого поколения гармоник с длиной волны 213 нм. Достигнута эффективность преобразования более 70% для ГСП, 60% для ТНГ и 50% для 4HG, а также выходная мощность 200 мВт при длине волны 213 нм (5HG) соответственно.
BBO также является эффективным кристаллом для внутрирезонаторного ГВГ мощных Nd:YAG-лазеров. Для внутрирезонаторного ГСП акустооптического лазера Nd:YAG с модуляцией добротности в кристалле BBO с AR-покрытием была сгенерирована средняя мощность более 15 Вт на длине волны 532 нм. При накачке с помощью SHG мощностью 600 мВт лазера Nd:YLF с синхронизацией мод, выходная мощность 66 мВт на длине волны 263 нм была получена от BBO с угловым срезом Брюстера во внешнем усиленном резонансном резонаторе.
Из-за малого угла принятия и большого отклонения, хорошее качество лазерного луча (малая дивергенция, хорошее состояние моды и т. д.) является ключом к получению высокой эффективности преобразования BBO. Не рекомендуется плотно фокусировать лазерный луч

Применение в настраиваемых лазерах
1. Лазеры на красителях
Эффективный выход УФ-излучения (205 нм - 310 нм) с КПД ГВГ более 10% на длине волны ≥206 нм получен в BBO типа I, а в лазере на красителях с лазерной накачкой XeCl мощностью 150 кВт, что примерно в 4-6 раз выше, чем в АДФ, достигнуто 36% КПД. Получена самая короткая длина волны ГСП 204,97 нм с КПД около 1%.
BBO широко используется в лазерах на красителях. При суммарной частоте типа I 780 - 950 нм и 248,5 нм (выход SHG лазера на красителе 495 нм) в BBO были получены самые короткие УФ-выходы в диапазоне от 188,9 нм до 197 нм и импульсная энергия 95 мДж на 193 нм и 8 мДж на 189 нм соответственно.
2. Сверхбыстрый импульсный лазер

Удвоение частоты и утроение частоты лазеров с ультракороткими импульсами – это те приложения, в которых BBO демонстрирует превосходные свойства по сравнению с кристаллами KDP и ADP. Теперь E FORU может предоставить для этой цели даже 0,005 мм BBO. Лазерный импульс длительностью всего 10 фс может быть эффективно удвоен по частоте с помощью тонкого BBO с точки зрения согласования фазовых скоростей и групповых скоростей.
3. Ti:Сапфировый и Александритовый лазеры
Для ГВГ I типа ГВГ и ТГГ александритового лазера в кристалле BBO типа получены выходные УФ-излучения в области 360 нм - 390 нм с энергией импульса 105 мДж (КПД ГВГ 31%) и выходного напряжения в области 244 нм - 259 нм с 7,5 мДж (эффективность смешивания 24%).

Получено более 50% эффективности преобразования ГВГ в титан-сапфировом лазере. Высокая эффективность преобразования также была получена для THG и FHG титан-сапфировых лазеров.

4. Аргон-ионный и медно-паровой лазеры
С помощью метода внутрирезонаторного удвоения частоты в аргоново-ионном лазере с выходной мощностью всех линий 2 Вт, максимальной мощностью 33 мВт при длине волны 250,4 нм и тридцатью шестью линиями глубоких ультрафиолетовых волн в диапазоне от 228,9 нм до 257,2 нм были сгенерированы в кристалле BBO с угловой огранкой Брюстера.
Средняя мощность до 230 мВт в ультрафиолетовом излучении на длине волны 255,3 нм с максимальной эффективностью преобразования 8,9% была достигнута для ГВГ медно-парового лазера на длине волны 510,6 нм.

Приложения BBO OPO и OPA

OPO и OPA BBO являются мощными инструментами для генерации широко настраиваемого когерентного излучения от ультрафиолетового до инфракрасного. Рассчитаны углы настройки типа I и типа II, BBO, OPO и OPA.

1. ОПО прокачивается на длине волны 532 нм
Выходная мощность ББО типа I длиной 7,2 мм составила от 680 нм до 2400 нм с пиковой мощностью 1,6 МВт и эффективностью преобразования энергии до 30%. Входная энергия накачки составила 40 мДж при длине волны 532 нм и широте импульса 75 пс. Чем длиннее кристалл, тем выше эффективность преобразования.

2. ОПГ и ОПА с накачкой на 355 нм

В случае накачки Nd:YAG, ОПГ BBO могут генерировать более 100 мДж с длиной волны, настраиваемой от 400 нм до 2000 нм. Используя кристалл BBO, система OPO охватывает диапазон настройки от 400 нм до 3100 нм, что гарантирует максимальную эффективность преобразования 30% и более 18% в диапазоне длин волн от 430 нм до 2000 нм. Тип II BBO может быть использован для уменьшения ширины линии вблизи вырожденных точек. Была получена ширина линии всего 0,05 нм и полезная эффективность преобразования 12%. Тем не менее, более длинный (> 15 мм) BBO обычно следует использовать для снижения порога колебаний при использовании схемы согласования фаз типа II.
Накачка с помощью пикосекундного Nd:YAG на длине волны 355 нм, узкополосного (< 0.3 nm), high energy (> 200 мкДж) и широкого перестраиваемого (от 400 нм до 2000 нм) импульса была получена с помощью OPA BBO. Этот OPA может достигать более чем 50% эффективности преобразования и, следовательно, превосходит обычные лазеры на красителях по многим параметрам, включая эффективность, настраиваемый диапазон, обслуживание и простоту в проектировании и эксплуатации. Кроме того, когерентное излучение в диапазоне от 205 нм до 3500 нм также может генерироваться OPO или OPA BBO плюс BBO для ГСП.

3. Прочее

Перестраиваемый ОПГ с длинами волн сигнала от 422 нм до 477 нм был сгенерирован путем перестройки угла в кристалле типа I. BBO с накачкой эксимерным лазером XeCl на длине волны 308 нм. При этом было замечено, что ОПГ BBO, накачиваемая четвертой гармоникой Nd:YAG лазера (на длине волны 266 нм), покрывает весь диапазон выходных длин волн от 330 нм до 1370 нм.

При накачке лазером на красителе мощностью 1 мДж, 80 фс на длине волны 615 нм, OPA с двумя кристаллами BBO дает более 50 мкДж (максимум 130 мкДж), < 200 fs ultrashort pulse, over 800 nm - 2000 nm.

Приложения BBO E-O

BBO также может использоваться для приложений E-O. Он имеет широкий диапазон пропускания от ультрафиолета до примерно 3500 нм. И у него гораздо более высокий порог урона, чем у KD*P или LiNbO3. Выходная мощность более 80 Вт и повторяемость 50 кГц были достигнуты за счет использования кристаллов E-O BBO и кристаллов Nd:YVO4 от E FORU в качестве усиливающей среды. При частоте 5 кГц его импульс имеет ширину всего 6,4 нс, а энергию 5,7 мДж или пиковую мощность 900 кВт. Он имеет преимущества по сравнению с коммерческим A-O Q-коммутируемым, в том числе очень короткий импульс, высокое качество луча и компактные размеры. Несмотря на то, что он имеет относительно небольшой электрооптический коэффициент, а его полуволновое напряжение высокое (7 кВ при 1064 нм, 3x3x20 мм3), длинный и тонкий BBO может снизить требования к напряжению. E FORU теперь может поставлять хрусталь BBO высокого оптического качества длиной 25 мм и толщиной 1 мм с Z-образным вырезом, AR-покрытием и золотым/хромированным покрытием на боковых поверхностях.

Упаковка ВБО

Стандартная упаковка:

Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 440 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.

BBO E FORUs бережно обращается, чтобы свести к минимуму повреждения при хранении и транспортировке, а также сохранить качество нашей продукции в ее первоначальном состоянии

Химические идентификаторы