Кристаллы бета-BBO или кристаллы бета-бората бария демонстрируют значительные преимущества перед другими материалами с точки зрения способности работать с мощностью лазера, высокой температурной стабильности порога повреждения и существенной свободы от пьезоэлектрического звона. Кристаллы Beta BBO являются наиболее привлекательными кандидатами для переключения добротности с высокой частотой повторения, отбора импульсов с частотой до 3 МГц, сброса лазерного резонатора, управления регенеративным усилителем и прерывателя луча. Кристалл бета-бората бария (BBO) — превосходный электрооптический кристалл для мощных приложений в диапазоне длин волн от 200 до 2500 нм.
Hangzhou Shalom EO предлагает кристаллы BBO, используемые в ячейках поккельса, с высокоточной полировкой, антибликовым покрытием и электродами Cr-Au по конкурентоспособной цене. Имеющиеся на складе кристаллы стандартных характеристик готовы к выбору, а по запросу клиента доступны специальные кристаллы по индивидуальному заказу.Кроме того, мы также предлагаем ячейки BBO Pockels.
Нажмите здесь, чтобы посетить наши архивы и узнать больше о клетках Поккельса.
Рис.1 Кривая прозрачности BBO
Поскольку он основан на электрооптическом эффекте, время переключения (благодаря низкой емкости электрооптического переключателя добротности) очень быстрое, поэтому он имеет превосходные характеристики для лазеров с высокой частотой повторения до 1 МГц. Полностью твердотельный лазер с короткой резонаторной модуляцией добротности с использованием электрооптического модуля добротности BBO может генерировать высокоэнергетический лазер с длительностью импульса менее 4 нс.
Без водяного охлаждения электрооптический переключатель добротности BBO может быть выключен и выдерживать оптическую мощность внутрирезонаторных колебаний до 150 Вт (выходная мощность лазера до 50 Вт).
Кристаллы BBO имеют широкий диапазон прозрачности от 189 до 3500 нм, что позволяет использовать их в различных приложениях: от УФ до ближнего ИК-спектра.
По сравнению с LiNbo3, кристаллы BBO гораздо меньше подвергаются воздействию пьезоэлектриков при приложении напряжения. Другой важной особенностью электрооптики BBO является ее очень низкое поглощение и связанное с ним лазерно-индуцированное термическое двойное лучепреломление. Из-за низкого поглощения на рабочих длинах волн в видимом и ближнем ИК-диапазоне будет происходить очень небольшой оптический нагрев.
BBO имеет сравнительно небольшой электрооптический коэффициент и, следовательно, высокое приложенное напряжение. Shalom EO также предлагает индивидуальные кристаллы BBO необходимых размеров. Наша группа инженеров может предложить профессиональные консультации и помочь вам найти оптимальное решение для ваших нужд.
Предостережения:
Характеристики:
| Материалы | Кристаллы бета-BBO | Допуск по размеру | L(±0,1 мм)W(±0,1 мм)H(+0,5/-0,1 мм) |
| Угол разреза | Z-образный разрез | Чистая апертура | центральная 90% или диаметр |
| Рассеивание кристаллов | Отсутствие видимого рассеяния траектории или центры при проверке зеленым лазером мощностью 50 мВт |
Плоскостность | менее λ/8 при 633 нм |
| Искажение волнового фронта передачи | менее λ/8 при 633 нм | Фаска | ≤0,2 ммx45° |
| Скол | ≤0,1 мм | Качество поверхности | лучше, чем 10/5 S/D (MIL-PRF-13830B) |
| Параллельность | ≤20 угловых секунд | Перпендикулярность | ≤5 угловых минут |
| Угловой допуск | ≤0,25° | Покрытие | AR/AR на обеих торцевых поверхностях Cr-Au электрод на две боковые поверхности |
| Четвертьволновое напряжение | TBA | Оптическая передача | >98% |
| Типичная емкость | 3пф | Порог повреждения | >500 МВт/см^2 при 1064 нм, 10 нс |
| Гарантийный срок качества | один год при правильном использовании |
Физические свойства ББО:
| Кристаллическая структура | Тригональ, пространственная группа R3c, группа точек 3m | Параметры ячейки | a = b = 12,532 Å, c = 12,717 Å, Z = 6 |
| Температура плавления | 1095±5℃ | Точка фазового перехода | 925±5℃ |
| Оптическая однородность | δn ~ 10-6 /см | Твердость по шкале Мооса | 4 |
| Плотность | 3,85 г/см3 | Удельная теплоемкость | 1,91 Дж/см3 xK |
| Гироскопичность | Низкий | Коэффициенты теплового расширения | a,4 x 10-6/K;c, 36x 10-6/K |
| Теплопроводность | ⊥c, 1,2 Вт/м/К; //c, 1,6 Вт/м/К | Коэффициент поглощения | < 0,1%/см (при 1064 нм) |
Оптические свойства BBO:
| Диапазон прозрачности | 189–3500 нм | Показатели преломления при 1064 нм при 800 нм на длине волны 532 нм при 400 нм при 266 нм |
нет = 1,6545, ne = 1,5392 нет = 1,6606, пе = 1,5444 нет = 1,6742, пе = 1,5547 нет = 1,6930, пе = 1,5679 нет = 1,7585, пе = 1,6126 |
| Термооптические коэффициенты |
dno/dT = -9,3 x 10-6 /°C dne/dT = -16,6 x 10-6 /°C |
Электрооптические коэффициенты | γ11=2,7 пм/В, γ22, γ31 < 0,1 γ11 |
| Эффективные выражения нелинейности | dooe= d31 sinθ +(d11 cos3φ - d22 sin3φ) cosθ deoe= (d11 sin3φ + d22 cos3φ) cos2θ |
Полуволновое напряжение | 48 кВ (при 1064 нм) |
| Коэффициенты NLO |
d11 = 5,8 x d36(КДП) d31 = 0,05 x d11 d22 < 0,05 х d11 |
Порог урона (массовый) при 1064 нм на длине волны 532 нм |
5 ГВт/см2 (10 нс); 10 ГВт/см2 (1,3 нс) 1 ГВт/см2 (10 нс); 7 ГВт/см2 (250 пс) |
| Длины волн SH с фазовым согласованием: | 189–1750 нм |
Особенности кристалла BBO:
Приложения:
Рис.1 Качественное сравнение акустического звона в BBO и LiNbO3
Интенсивность, передаваемая через ячейку Поккельса LiNbO3, сильно варьируется из-за пьезоэлектрических эффектов, тогда как свет, прошедший через ячейку Поккельса, сильно варьируется из-за пьезоэлектрических эффектов.
Ячейка BBO Поккельса отслеживает затухание приложенного импульса высокого напряжения без явного акустического звона.
Примечания по применению:
Расчет четвертьволнового напряжения
Напряжение, необходимое для создания замедления в π радиан, называется полуволновым напряжением или просто Vπ. Для оптического входа с линейной поляризацией на 45° подача полуволнового напряжения поворачивает поляризацию на 90°. Когда выходная волна проходит через линейную линию, результирующую можно быстро модулировать от максимальной интенсивности до минимальной, быстро изменяя напряжение, приложенное к кристаллу, от 0 В до Vπ.
Полуволновое напряжение BBO зависит от длины волны оптического излучения и определяется выражением:
Где λ = длина оптической волны
d = расстояние между электродами
L = длина оптического пути
r22=электрооптические коэффициенты
no=обычные показатели преломления
EO Q-Switch, напряжение 1/4 волны в зависимости от длины волны (3x3x20 мм)
1/4 волнового напряжения при 1030 нм: Vπ/2 = 3388 В.
