Inicio > Produtos > Cristal non lineal > BBO Nonlinear Cristal que é un eficiente NLO Crystal amplamente usado en láseres sintonizadores

BBO Nonlinear Crystal

BBO (Beta-Bario borato ou β-BaB2O4) é o máis versátil cristal óptico non lineal grazas ás súas características únicas, por exemplo rangos amplos de transmisión e fases, coeficiente non lineal grande, límite alto de dano e excelente homoxeneidade óptica.

O cristal BBO ten un amplo e efectivo segundo xerador de armónicos (SHG) coeficiente 6 veces maior que o do cristal KDP, así como un excelente cristal electro-óptico aplicado na aplicación do sistema láser de alta potencia.

Os cristais de BBO utilizan un eficiente cristal NLO amplamente utilizado en láseres sintonizadores: láseres de colorante, láseres de pulso ultravioletas, ti: láseres de zafiro e alexandrita, láser de argón e láseres de cobre e vapor. BBOs OPO e OPA son poderosas ferramentas para xerar unha radiación coherente amplamente sintonizable desde o UV ata o IR.

Hai outra forma de BBO coa estrutura de cristal diferente, que se chama alfa-BBO, coñecida como a-BBO. Alpha-BBO é un bo cristal birrefringente UV e é amplamente utilizado hoxe en día no prisma polarizante UV. Os cristais BBO tamén son amplamente utilizados como material electro-óptico en varias células e moduladores Pockels. Honor Optics é o profesional de compra de grandes dimensións fabricante de cristal non lineal BBO, compra a baixo custo BBO non lineal de cristal a prezo de fábrica.

Honor Optics fabrica cristais tipo BBO de tipo I e tipo II para aplicacións SHG /THG /4HG /5HG, a nosa lonxitude de cristal BBO de 0,005mm a 25mm e tamaño de ata 15x15x15mm, con revestimentos P ou revestimentos de AR. Poderiamos ofrecer un cristal fino de BBO con espesor de 0,005 mm. Tamén ofrecemos servizos de pulido e reemprego.

Características típicas do cristal BBO:

1. Ampla gama de coincidencias entre 409,6 nm e 3500 nm
2. Extensa transmisión óptica de 190 nm a 3500 nm
3. Coeficiente grande e efectivo de segunda xeración harmónica (SHG)
4. Límite de dano alto de 10 GW /cm2 para un ancho de pulso de 100 ps a 1064 nm
5. Ancho de banda de temperatura ancha de aproximadamente 55 ℃
6. Excelentes propiedades mecánicas e físicas

BBO é un cristal non lineal eficiente para o segundo (SHG), terceiro (THG) e cuarto (4HG) xeracións harmónicas de láseres Nd: YAG; e é o único cristal que se pode usar para a quinta (5HG) xeración harmónica a 213 nm. Utilizáronse eficiencias de conversión de máis do 70% para SHG, 60% para THG e 50% para 4HG e saída de 200 mW a 213 nm (5HG) respectivamente. Debido a unha alta eficiencia de BBOS, sen higroscópios despois do revestimento e de grandes dimensións dispoñibles, substitúe ao KDP na maior parte da frecuencia de duplicación dos láseres Nd: YAG.

Custom BBO non linear glass tamén é un cristal eficiente para a intracavity SHG de alta potencia Nd: YAG láseres. Para a intracavity SHG dun láser Nd: YAG con acústica óptica Q-conmutada, xeráronse máis de 15W de potencia media a 532 nm a partir do noso cristal BB-revestido con AR. Cando se bombeaba a saída SHG de 600mW dun láser Nd: YLF con modo de bloqueo, a produción de 66mW a 263 nm foi producida a partir dunha BBO de corte angular de Brewster nunha cavidade resonante reforzada externa.
Debido a un pequeno ángulo de aceptación e gran desprazamento, a boa calidade do raio láser é a clave para que a BBO obtén alta eficiencia de conversión. Benvidos a todos ao cristal BBO non lineal.

Tab.1 Propiedades estructurais e físicas

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

Os honores BBO son amplamente utilizados nos láseres colorantes. Coa frecuencia de suma de tipo 780-950nm e 248.5nm (saída SHG de láser colorante de 495 nm) en BBO, obtíñense as saídas máis curtas de UV de 188.9nm a 197 nm e a enerxía de pulso de 95mJ a 193 nm e 8mJ a 189 nm. respectivamente.

A duplicación de frecuencia e unha triplicación de láseres de pulso ultrasódico son as aplicacións nas que BBO mostra propiedades superiores aos cristais KDP e ADP. Podemos proporcionar tan fino como 0.005 mm BBO para este fin. Un pulso de láser curto de 10fs pode ser eficiente dobremente en frecuencia cun BBO fino, tanto en función da velocidade de fase como de velocidade de grupo.

Saída UV na rexión 360nm - 390 nm con enerxía de pulso de 105 mJ (31% de eficiencia SHG) a 378 nm e saída na rexión 244nm - 259nm con 7.5mJ (eficiencia de mestura do 24%) obtidos para o tipo SHG e THG dun láser Alexandrite en cristal non lineal BBO. Máis do 50% da eficiencia de conversión SHG nun ti: láser de zafiro. Tamén se obtiveron elevadas eficiencias de conversión para o THG e 4HG de Ti: láseres de zafiro.

Ao empregar a técnica de duplicación de frecuencias da intracavidad nun láser Argon Ion con todas as liñas de potencia de saída de 2W, o 33 mW máximo en 250.4 nm e 32 filas de lonxitude de onda UV profundas que oscilaban entre 228,9 nm e 257,2 nm foron xeradas nun corte B cristal. Ata o 230 mW de potencia media no UV a 255,3 nm con máxima eficiencia de conversión do 8,9% obtívose para o SHG dun láser de cobre-vapor a 510,6 nm.

Tab. 2 Propiedades químicas

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

O OPO e OPA de BBO son ferramentas poderosas para xerar unha radiación coherente ampliamente sintonizable desde o UV ata o IR. Engadiranse os ángulos de sintonía do OPO de tipo I e tipo II OPO e OPA, cos resultados mostrados nas figuras inferiores.

opo tuning curves of bbo

Produciuse unha produción OPO que varía de 680 nm a 2400 nm coa potencia máxima de 1.6 MW e ata o 30% de eficiencia de conversión enerxética obtívose nun BBO tipo 7,2 mm de longo. A enerxía da bomba de entrada era 40mJ a 532nm con 75ps de pulso de ancho. Con un cristal máis longo, espérase unha maior eficiencia de conversión.

No caso do bombeo Nd: YAG, os OPOs de BBO poden xerar máis de 100mJ, con lonxitude de onda sintonizable desde 400 nm ata 2000 nm. O cristal non lineal de Honor's BBO, o sistema OPO, abarca un rango de sintonía desde 400 nm ata 3100 nm que garante un máximo de 30% e máis do 18% de eficiencia de conversión, sobre o rango de lonxitude de onda desde 430 nm ata 2000 nm.

O tipo II BBO pódese usar para diminuír o ancho de liña preto dos puntos degenerados. Engadiuse un ancho de liña tan estreito como a eficiencia de conversión de 0,05 nm e usable do 12%. Non obstante, un BBO máis longo (> 15 mm) normalmente debería usarse para diminuír o limiar de oscilación cando se emprega o réxime de coincidencia de fases do tipo II.

O bombeo con picosegundo Nd: YAG a 355 nm, un polso de banda estreita (< 0.3nm), de alta enerxía (> 200μJ) e ancho sintonizable (400nm a 2000nm) foi producido por BBOs OPAs. Este OPA pode alcanzar unha eficiencia de conversión superior ao 50% e, polo tanto, é superior aos láseres de colorante común en moitos aspectos, incluída a eficiencia, o rango sintonizado, o mantemento e a facilidade no deseño e operación. Ademais, as radiacións coherentes de 205 nm a 3500 nm tamén poden ser xeradas por BBOs OPO ou OPA máis un BBO para SHG.

Un OPO sintonizable con lonxitude de onda de sinal de entre 422 nm e 477 nm foi xerado por afinación de ángulo nun cristal de tipo I BBO bombeado cun láser excimer XeCl a 308 nm. E observouse que un BBOs OPO bombeado pola cuarta harmónica dun láser Nd: YAG (a 266 nm) cubría todo o rango de lonxitude de onda de saída 330 nm - 1370 nm.
Cando está bombeado por un láser de 1 mJ, 80fs Dye a 615 nm, a OPA con dous cristais BBO produce máis de 50μJ (máximo 130μJ), < Pulso ultrashort de 200 fs, máis de 800 nm - 2000 nm.

Tamén se pode usar o cristal non lineal BBO personalizado para aplicacións E-O. Ten unha ampla gama de transmisión de UV a uns 3500nm. E ten un límite de dano moito maior que KD * P ou LiNbO3. Máis de 80W de potencia de saída e velocidade de repetición de 50KHz foron alcanzados mediante o uso de cristais Honores E-O BBO e cristais Nd: YVO4 como media de ganancia. A 5KHz, o seu pulso ten un ancho tan curto como 6.4ns e unha enerxía de 5.7 mJ ou unha potencia máxima de 900KW. Ten vantaxes sobre o comercial A-O Q-conmutado, incluíndo un pulso moi curto, alta calidade de raio e tamaño compacto tamén. Aínda que ten un relativamente pequeno coeficiente electro-óptico, ea súa tensión de media onda é alta (7KV a 1064 nm, 3x3x20mm3), BBO longo e delgado pode reducir os requisitos de tensión. Honor Optics agora pode fornecer calidade óptica de 5 mm de lonxitude e 1 mm de alta calidade óptica de cristal BBO con corte Z, revestido en AR e chapado en ouro /cobre nas caras laterais.

Honor Optics ofrece os seguintes revestimentos BBO

Dual Band AR-coating (DBAR) de BBO para SHG de 1064 nm; baixa reflectancia (R < 0,2% a 1064 nm e R < 0,5% a 532 nm); alto límite de dano (> 300MW /cm2 en ambas lonxitudes de onda); Longa durabilidade.
Banda ancha AR-revestimento (BBAR) de BBO para SHG de láseres sintonizables.
Panda de banda ancha de BBO para aplicacións OPO.
Outros revestimentos están dispoñibles a petición.

Especificacións estándar de cristal BBO:

Tolerancia da dimensión ---------------- (W ± 0.05mm) x (H ± 0.05mm) x (L +/- 0.1mm)
Tolerancia ángulo ---------------------- △ θ < 0.25 °, △ Φ < 0,25 °
Aperture claro ----------------------- central do 95% do diámetro
Flatness de superficie -------------------- < λ /10 a 633 nm
Distorsión por Wavefront --------------- < λ /10 @ 633nm
[email protected]
Calidade de superficie (S /D) --------------- 10/5
Paralelismo ---------------------------- < 10 segundos de arco
Perpendicularidade --------------------- < 5 minutos de arco
Recubrimentos: revestimento protector (P) e anti-reflexión (AR) dispoñible a peticións do cliente
Límite de dano ------------------ > 1 GW /cm2 por 1064 nm, TEM00, 10ns, 10HZ (só pulido)
> 0,5 GW /cm2 por 1064 nm, TEM00, 10ns, 10 Hz (revestido con AR)
> 0,3 GW /cm2 para 532nm, T EM00, 10ns, 10HZ (AR-coatd)

Podemos personalizar o ángulo e tamaño do cristal, excepto para a especificación estándar segundo a túa solicitude. Está dispoñible para a reutilización e revestimento de cristais de BBO que nos ofrece. Benvidos a todos ao cristal BBO non lineal

Aplicacións estándar do cristal BBO:

Segunda, terceira, cuarta e quinta xeración harmónica de láseres Nd: YAG e Nd: YLF
Frecuencia de dobraxe, prensado e mestura de láseres colorantes
Segunda, terceira e cuarta xeración harmónica de ti: láseres de zafiro e alexandrita
Amplificador paramétrico óptico (OPA) e osciladores paramétricos ópticos (OPO)
Dobre de frecuencia de láser de Argon, Cu-vapor e Ruby.

Honor Optics ofrece cristais estándar BBO dentro de 4-5 semanas.

1. Xeracións harmónicas de láseres Nd: YAG:
1064 nm SHG - > 532nm: 4x4x7mm Tipo I, θ = 22.8 °, φ = 0 °;
1064nm THG - > 355nm: 4x4x7mm Tipo I, θ = 31.3 °, φ = 0 °; Tipo II q = 38,6 °, φ = 30 °
1064nm 4HG - > 266nm: 4x4x7mm Tipo I, θ = 47.6 °, φ = 0 °;
1064 nm 5HG - > 213nm: 4x4x7mm Tipo I, θ = 51.1 °, φ = 0 °;

2. OPO e OPA bombeado por harmónicos de láseres Nd: YAG
Bomba de 532nm - > 680-2600 nm: 8x6x12mm Tipo I, θ = 21 °, φ = 0 °;
Bomba de 355nm - > 410-2600 nm: 8x6x12mm Tipo I, θ = 30 °, φ = 0 °; Tipo II, q = 37 °, φ = 30 °;
Bomba de 266 nm - > 295-2600 nm: 8x6x12mm Tipo I, θ = 39 °, φ = 0 °;

3. Dobre frecuencia de láseres colorantes
670-530nm SHG - > 335-260 nm: 8x4x7mm Tipo I, θ = 40 °, φ = 0 °;
600-440nm SHG - > 300-220 nm: 8x4x7mm Tipo I, θ = 55 °, φ = 0 °;
444-410nm SHG - > 222-205 nm: 8x4x7mm Tipo I, θ = 80 °, φ = 0 °;

4. Xeracións harmónicas de Ti: láseres de zafiro
700-1000nm SHG - > 350-500 nm: 5x5x0.2mm Tipo I, θ = 28 °, φ = 0 °;
700-1000nm THG - > 240-330nm: 5x5x0.2mm Tipo I, θ = 42 °, φ = 0 °;
700-1000nm FHG - > 210-240nm: 5x5x0.2mm Tipo I, θ = 66 °, φ = 0 °;

5. Duplicación e triplicación de frecuencia dos láseres alexandritos
720-800nm ​​SHG - > 360-400nm: 6x4x7mm Tipo I, θ = 31 °, φ = 0 °;
720-800nm ​​THG - > 240-265nm: 6x4x7mm Tipo I, θ = 48 °, φ = 0 °;

6. Intracavity SHG de Ar + láser con Brewster de corte angular BBO Crystal
514nm SHG - > 257nm: 4x4x7mm Tipo I, θ = 51 °, φ = 0 °, corte B;
488nm SHG - > 244nm: 4x4x7mm Tipo I, θ = 55 °, φ = 0 °, corte B;

Honor Optics subministra e fabrica cristal, tamaño e revestimento BBO de alta calidade baixo a súa solicitude. Honor Optics é o profesional de compra de grandes dimensións fabricante de cristal non lineal BBO, compra a baixo custo BBO non lineal de cristal a prezo de fábrica.

Teña en conta que:

BBO ten unha baixa susceptibilidade á humidade. Recoméndase aos usuarios que proporcionen condicións secas tanto para a aplicación como para a conservación da BBO.
BBO é relativamente suave e, polo tanto, require precaucións para protexer as superficies pulidas.
Cando o axuste do ángulo é necesario, teña en conta que o ángulo de aceptación de BBO é pequeno.