Dom > Produkty > Nieliniowy kryształ > Nieliniowe kryształy BBO, które są skutecznym kryształem NLO szeroko stosowanym w przestrajalnych laserach

Nieliniowy kryształ BBO

BBO (boran beta-barowy lub β-BaB2O4) to najbardziej wszechstronne nieliniowe kryształy optyczne dzięki swoim unikalnym cechom, np. szeroka transmisja i zakresy dopasowania fazowego, duży nieliniowy współczynnik, wysoki próg uszkodzeń i doskonała jednorodność optyczna.

Kryształ BBO ma duży efektywny współczynnik generacji harmonicznej drugiej (SHG) około 6 razy większy niż kryształ KDP, a także doskonały kryształ elektrooptyczny stosowany w zastosowaniu systemu laserowego dużej mocy.

Kryształy BBO to skuteczny kryształ NLO szeroko stosowany w laserze Tunable: lasery dye, lasery ultraszybkiego pulsu, lasery Ti: Sapphire i Alexandrite, lasery Argon Ion i Copper-Vapor. BBO OPO i OPA są potężnymi narzędziami do generowania szeroko przestrajalnego, spójnego promieniowania od UV do IR.

Istnieje inna forma BBO o innej strukturze krystalicznej, która nazywa się alfa-BBO, znana jako a-BBO. Alpha-BBO jest dobrym kryształem dwuskładnikowym UV i jest obecnie szeroko stosowany w pryzmach polaryzacyjnych UV. Kryształy BBO są również szeroko stosowane jako materiał elektrooptyczny w różnych komórkach Pockela i modulatorach. Honor Optics to profesjonalny zakup nieliniowego kryształowego producenta dużych rozmiarów BBO, zakup nieliniowego kryształu BBO w cenie fabrycznej.

Honor Optics produkuje standardowe kryształy typu BBO typu I i typu II do zastosowań SHG /THG /4HG /5HG, naszą długość kryształu BBO od 0,005 mm do 25 mm i rozmiar do 15 x 15 x 15 mm, z powłokami P lub powłokami AR. Możemy zaoferować cienki kryształ BBO o grubości 0,005 mm. Oferujemy również usługi polerowania i przeróbki.

Typowe cechy kryształu BBO:

1.Dopasowany zakres faz fazowych od 409,6 nm do 3500 nm
2.Dostępna transmisja optyczna od 190 nm do 3500 nm
3.Duży współczynnik efektywnej generacji drugiej harmonicznej (SHG)
4. Wysoki próg uszkodzeń 10 GW /cm2 dla szerokości impulsu 100 ps przy 1064 nm
5. Szeroki zakres temperatur - około 55 ℃
6. Doskonałe właściwości mechaniczne i fizyczne

BBO jest wydajnym nieliniowym kryształem dla drugich (SHG), trzecich (THG) i czwartych (4HG) harmonicznych generacji laserów Nd: YAG; i jest jedynym kryształem, który może być użyty do piątej (5HG) generacji harmonicznej przy 213 nm. Uzyskano ponad 70% wydajności konwersji dla SHG, 60% dla THG i 50% dla 4HG oraz 200 mW przy 213 nm (5HG). Ze względu na wysoką wydajność BBOS, brak higroskopijnego powleczenia i duży rozmiar, zastępuje on KDP w większości przypadków podwojenia częstotliwości laserów Nd: YAG.

Niestandardowy nieliniowy kryształ BBO jest również wydajnym kryształem dla SHA o wysokiej przewodności laserów Nd: YAG o dużej mocy. W przypadku SHA wykonanego techniką intracavity akustyczno-optycznego przełączanego Q lasera Nd: YAG, średnia moc 15W przy 532 nm została wygenerowana z naszego powlekanego AR kryształu BBO. Podczas pompowania przez wyjście SHG o mocy 600 mW z lasera Nd: YLF z trybem blokowania, uzyskano 66 mw mocy przy 263 nm z BBO ciętego pod kątem Brewstera w zewnętrznej ulepszonej wnęce rezonansowej.
Ze względu na mały kąt akceptacji i duży odstęp, dobra jakość wiązki laserowej jest kluczem do uzyskania wysokiej wydajności konwersji. Zapraszamy wszystkich do hurtowego nieliniowego kryształu BBO.

Patka. 1. Właściwości strukturalne i fizyczne

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

Honory BBO są szeroko stosowane w laserach Dye. W przypadku sumy częstotliwości I rzędu 780-950nm i 248,5 nm (wyjściowa energia SHG 495 nm) w BBO uzyskano najkrótsze wyniki UV w zakresie od 188,9 nm do 197 nm i energię impulsu 95 mJ przy 193 nm i 8 mJ przy 189 nm. odpowiednio.

Podwojenie częstotliwości i potrojenie laserów ultraportowych to aplikacje, w których BBO wykazuje lepsze właściwości niż kryształy KDP i ADP. W tym celu możemy dostarczyć tak cienki jak 0,005 mm BBO. Krótki impuls laserowy o częstotliwości 10f można efektywnie podwajać pod względem częstotliwości za pomocą cienkiego BBO, zarówno pod względem prędkości fazowej, jak i dopasowania grupowo-prędkościowego.

Wydajność promieniowania UV w obszarze 360 ​​nm - 390 nm przy energii impulsu 105 mJ (wydajność 31% SHG) przy 378 nm, a moc wyjściowa w obszarze 244 nm - 259 nm z 7,5 mJ (24% wydajności mieszania) została uzyskana dla typu I SHG i THG lasera aleksandrytowego w nieliniowym krysztale BBO. Uzyskano ponad 50% wydajności konwersji SHG w laserach typu Ti: Sapphire. Wysoką wydajność konwersji uzyskano również dla THG i 4HG laserów Ti: Sapphire.

Wykorzystując technikę podwójnego podciągania częstotliwości w laserze argonowym z wszystkimi liniami mocy wyjściowej 2 W, maksimum 33 mW przy 250,4 nm i trzydzieści sześć linii głębokich fal UV w zakresie od 228,9 nm do 257,2 nm zostało wygenerowanych w B-cut BBO kryształ. Średnią moc 230 W w UV przy 255.3 nm i maksymalną efektywność konwersji 8,9% uzyskano dla SHG lasera miedziano-parowego przy 510,6 nm.

Patka. 2 Właściwości chemiczne

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

OPO i OPA z BBO są potężnymi narzędziami do generowania szeroko przestrajalnego, spójnego promieniowania od UV do IR. Kąty strojenia typu I i typu II BBO OPO i OPA zostały obliczone, z wynikami pokazanymi na poniższych rysunkach.

opo tuning curves of bbo

Wydajność OPO w zakresie od 680nm do 2400nm przy mocy szczytowej 1,6MW i wydajności konwersji do 30% została uzyskana w urządzeniu I BBO o długości 7,2 mm. Energia pompy wejściowej wynosiła 40 mJ przy 532nm przy szerokości impulsu 75 ps. Przy dłuższym krysztale oczekuje się wyższej wydajności konwersji.

W przypadku pompowania Nd: YAG, OPO BBO mogą generować więcej niż 100 mJ, przy długości fali przestrajanej od 400 nm do 2000 nm. Dzięki nieliniowemu kryształowi Honore firmy BBO, system OPO obejmuje zakres strojenia od 400nm do 3100nm, co gwarantuje maksymalnie 30% i ponad 18% efektywności konwersji w zakresie długości fal od 430nm do 2000nm.

Typ II BBO może być użyty do zmniejszenia szerokości linii w pobliżu zdegenerowanych punktów. Uzyskano szerokość linii o szerokości nawet 0,05 nm i użyteczną wydajność konwersji 12%. Jednakże, dłuższy (> 15 mm) BBO powinien normalnie być stosowany w celu zmniejszenia progu oscylacji przy stosowaniu schematu dopasowania fazowego typu II.

Pompowanie z pikosekundą Nd: YAG przy 355 nm, wąskopasmowy (<0.3nm), wysokoenergetyczny (> 200μJ) i szeroki przestrajalny (400nm do 2000nm) impuls został wyprodukowany przez OPA BBO. Ten OPA może osiągnąć nawet ponad 50% sprawność konwersji, a zatem jest lepszy niż zwykłe lasery Dye pod wieloma względami, w tym wydajność, przestrajalny zakres, konserwacja oraz łatwość w projektowaniu i działaniu. Co więcej, spójne promieniowanie od 205 nm do 3500 nm może być również generowane przez BBO OPO lub OPA plus BBO dla SHG.

Strojony OPO o długości fali sygnału od 422 nm do 477 nm został wygenerowany przez strojenie kątowe w krysztale typu I BBO pompowanym laserem ekscymerowym XeCl przy 308 nm. Oczekuje się, że OPO pompowane przez czwartą harmoniczną lasera Nd: YAG (przy 266 nm) obejmie cały zakres wyjściowych długości fal 330 nm - 1370 nm.
Podczas pompowania za pomocą lasera barwnikowego 1mJ, 80fs przy 615 nm, OPA z dwoma kryształami BBO daje więcej niż 50 jj, (maks. 130 jj), < 200 fs ultrasort puls, ponad 800nm ​​- 2000nm.

Niestandardowy kryształ BBO może być również użyty do aplikacji E-O. Ma szeroki zakres transmisji od UV do około 3500nm. I ma o wiele wyższy próg uszkodzenia niż KD * P lub LiNbO3. Ponad 80 W mocy wyjściowej i częstotliwości powtarzania 50 kHz osiągnięto stosując kryształy Honors E-O BBO i kryształy Nd: YVO4 jako nośniki wzmocnienia. Przy 5KHz jego impuls ma szerokość tak krótką jak 6.4ns, a energia 5,7 mJ lub moc szczytowa 900KW. Ma przewagę nad komercyjnym przełącznikiem A-O z przełączaniem Q, w tym bardzo krótki impuls, jakość wiązki wysokiej, a także kompaktowy rozmiar. Chociaż ma stosunkowo niewielki współczynnik elektrooptyczny, a jego napięcie półfalowe jest wysokie (7KV przy 1064nm, 3x3x20mm3), długi i cienki BBO może zmniejszyć wymagania dotyczące napięcia. Honor Optics może teraz oferować 25 mm długości i 1 mm cienką, wysoką jakość optyczną kryształu BBO z wycięciem Z, powłoką AR i złotem /chromem na powierzchniach bocznych.

Honor Optics zapewnia następujące powłoki BBO

Dwupasmowe powlekanie AR (DBAR) BBO dla SHG 1064 nm; niski współczynnik odbicia (R <0,2% przy 1064 nm i R <0,5% przy 532 nm); wysoki próg uszkodzeń (> 300MW /cm2 przy obu długościach fali); Długa żywotność.
Powłoka z szerokim pasmem (BBAR) BBO dla SHG przestrajalnych laserów.
Powłoka szerokopasmowa P z BBO dla aplikacji OPO.
Inne powłoki są dostępne na życzenie.

Standardowe specyfikacje kryształu BBO:

Tolerancja wymiaru ---------------- (W ± 0,05 mm) x (H ± 0,05 mm) x (L +/- 0,1 mm)
Tolerancja kąta ---------------------- △ θ < 0.25 °, △ Φ < 0,25 °
Przezroczysta przysłona ----------------------- centralne 95% średnicy
Płaskość powierzchni -------------------- <10/10 przy 633 nm Wavefront Distortion --------------- < λ /10 @ 633nm Chamfer--------------------------------0.1mm@45° Jakość powierzchni (S /D) --------------- 10/5 Równoległość ---------------------------- < 10 sekund łukowych Prostopadłość --------------------- < 5 minut łuku Powłoki: Powłoka ochronna (P) i antyrefleksyjna (AR) dostępna na życzenie klienta Próg obrażeń ------------------> 1 GW /cm2 dla 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (tylko polerowany)
> 0,5 GW /cm2 dla 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (powlekane AR)
> 0,3 GW /cm2 dla 532nm, T EM00, 10ns, 10HZ (warstwa AR)

Możemy dostosować kąt i rozmiar kryształu, z wyjątkiem standardowej specyfikacji zgodnie z Państwa życzeniem. Jest dostępny do ponownego polerowania i powlekania kryształów BBO, które nam dostarczasz. Zapraszamy wszystkich do hurtowego nieliniowego kryształu BBO

Standardowe zastosowania kryształu BBO:

Druga, trzecia, czwarta i piąta generacja harmonicznych laserów Nd: YAG i Nd: YLF
Podwajanie częstotliwości, przerywanie i mieszanie barwników laserowych
Druga, trzecia i czwarta generacja harmonicznych laserów Ti: Sapphire i Alexandrite
Optyczny wzmacniacz parametryczny (OPA) i optyczne oscylatory parametryczne (OPO)
Podwajanie częstotliwości jonów argonu, laserów Cu i Ruby.

Honor Optics oferuje standardowe kryształy BBO w ciągu 4-5 tygodni.

1. Generacje harmoniczne laserów Nd: YAG:
1064nm SHG - > 532nm: 4x4x7mm Typ I, θ = 22,8 °, φ = 0 °;
1064nm THG - > 355nm: 4x4x7mm Typ I, θ = 31,3 °, φ = 0 °; Typ II q = 38,6 °, φ = 30 °
1064nm 4HG - > 266nm: 4x4x7mm Typ I, θ = 47,6 °, φ = 0 °;
1064nm 5HG - > 213nm: 4x4x7mm Typ I, θ = 51,1 °, φ = 0 °;

2.OPO i OPA pompowane przez harmoniczne laserów Nd: YAG
Pompa 532nm - > 680-2600nm: 8x6x12mm Typ I, θ = 21 °, φ = 0 °;
Pompa 355nm - > 410-2600nm: 8x6x12mm Typ I, θ = 30 °, φ = 0 °; Typ II, q = 37 °, φ = 30 °;
Pompa 266 nm - > 295-2600nm: 8x6x12mm Typ I, θ = 39 °, φ = 0 °;

3. Podwojenie częstotliwości laserów barwnikowych
670-530nm SHG - > 335-260nm: 8x4x7mm Typ I, θ = 40 °, φ = 0 °;
600-440nm SHG - > 300-220nm: 8x4x7mm Typ I, θ = 55 °, φ = 0 °;
444-410nm SHG - > 222-205nm: 8x4x7mm Typ I, θ = 80 °, φ = 0 °;

4. Generacje harmoniczne laserów Ti: Sapphire
700-1000nm SHG - > 350-500nm: 5x5x0,2mm Typ I, θ = 28 °, φ = 0 °;
700-1000 nm THG - > 240-330nm: 5x5x0,2mm Typ I, θ = 42 °, φ = 0 °;
700-1000nm FHG - > 210-240nm: 5x5x0,2mm Typ I, θ = 66 °, φ = 0 °;

5. Podwojenie częstotliwości i potrojenie laserów aleksandrytowych
720-800nm ​​SHG - > 360-400nm: 6x4x7mm Typ I, θ = 31 °, φ = 0 °;
720-800nm ​​THG - > 240-265nm: 6x4x7mm Typ I, θ = 48 °, φ = 0 °;

6. SHA intracavity lasera Ar + z krojem Brewstera BBO Crystal
514nm SHG - > 257nm: 4x4x7mm Typ I, θ = 51 °, φ = 0 °, cięcie B;
488nm SHG - > 244nm: 4x4x7mm Typ I, θ = 55 °, φ = 0 °, cięcie B;

Honor Optics dostarcza i produkuje wysokiej jakości kryształ, rozmiar i powłokę BBO na Twoje życzenie. Honor Optics to profesjonalny zakup nieliniowego kryształowego producenta dużych rozmiarów BBO, zakup nieliniowego kryształu BBO w cenie fabrycznej.

Proszę zauwazyć:

BBO ma niską podatność na wilgoć. Użytkownikom zaleca się zapewnienie suchych warunków zarówno do aplikacji, jak i do konserwacji BBO.
BBO jest stosunkowo miękki i dlatego wymaga środków ostrożności, aby chronić jego polerowane powierzchnie.
Gdy konieczne jest ustawienie kąta, należy pamiętać, że kąt akceptacji BBO jest niewielki.