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BBO晶体

BBO晶体

BBO晶体在非线性光学晶体中,是一种综合优势明显,性能良好的晶体,它有着极宽的透光范围,极低的吸收系数,相对于其他的电光调制晶体,具有更高的消光比,较大的相匹配角,较高的抗光损伤阈值、宽带的温度匹配以及..

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产品描述

BBO晶体在非线性光学晶体中,是一种综合优势明显,性能良好的晶体,它有着极宽的透光范围,极低的吸收系数,相对于其他的电光调制晶体,具有更高的消光比,较大的相匹配角,较高的抗光损伤阈值、宽带的温度匹配以及优良的光学均匀性,有利于提高激光输出功率稳定性,特别是用于Nd:YAG激光器之三倍频有着广泛的应用。

BBO晶体的主要优点:

  • 可实现相位匹配的波段范围宽(409.6-3500nm);
  • 可透过波段范围宽(190-3500nm);
  • 倍频转换效率高(相当于KDP晶体的6倍);
  • 光学均匀性好(δn≈10-6/cm);
  • 高损伤阈值(100ps脉宽的1064nm10GW/cm2);
  • 温度接收角宽(55℃左右)。
 

BBO晶体的主要性能:

BBO 是一种负单轴晶体,它的o-ray折射系数(no)要比e-ray(ne)折射系数大,可通过Sellmeier方程来计算(λin μm):
no2=2.7359+0.01878 / (λ2-0.01822) -0.01354 λ2
ne2=2.3753+0.01224 / (λ2-0.01667) -0.01516 λ2
通过角度调谐可获得I、II类的相位匹配。
BBO晶体有效倍频系数由下列方程式得出:
I类: deff=d31sinθ+(d11cos3φ-d22sin3φ)cosθ
II类: deff=(d11sin3φ+d22cos3φ)cos2θ
θ 和φ分别指向极坐标中的z(=c)和x(=a)

 BBO晶体的结构和物理特性

晶体结构
三方晶系,空间群R3c
晶格参数
a=b=12.532Å, c=12.717Å, Z=6
熔点
约1095℃
相变点
925±5℃
光学均匀性
δn≈10-6/cm
莫氏(Mohs)硬度
4
密度
3.85 g/cm3
吸收系数
<0.1%/cm(at 1064nm)
比热
1.91J/cm3 xK
潮解性
热膨胀系数
α11=4 x 10-6/K; α33=36x 10-6/K
热导率
1.2W/m/K(⊥c); 1.6W/m/K(∥c)

BBO晶体线性光学特性 

透光范围
190-3500nm
折射系数
at 1064 nm
at 532 nm
at 266 nm
ne=1.5425,no=1.6551
ne=1.5555,no=1.6749
ne=1.6146,no=1.75711
热光系数
dno/dT=-16.6x 10-6/℃
dne/dT=-9.3x 10-6/℃

BBO晶体非线性光学特性

相位匹配输出波长
190-1750nm
非线性光学系数
d11=5.8 x d36(KDP)
d31=0.05 x d11
d22<0.05 x d11
光电系数
γ22=2.7pm/V
半波电压
7KV (at 1064 nm,3x3x20mm3)
损伤阈值
at 1064nm
at 532nm
0.5GW/cm2 (10ns, 10HZ, AR-coated)
0.3GW/cm2 (10ns, 10HZ, AR-coated)

BBO晶体的主要应用:

  • Nd:YAG和Nd:YLF激光的二、三、四、五倍频;
  • 染料激光的倍频,三倍频和混频;
  • Ti:Sapphire和Alexandrite激光的二、三、四倍频;
  • 光学参量放大器(OPA)与光学参量振荡器(OPO);
  • 氩离子,红宝石和Cu蒸汽激光器的倍频;
  • 在全固态可调激光,超快脉冲激光,深紫外激光等高、精、尖激光技术领域的研发领域。