Domov > Produkty > Nelineárny krištáľ > BBO nelineárne kryštály, čo je efektívny NLO krištáľ široko používaný v laditeľných laseri

BBO nelineárny kryštál

BBO (beta-bárium boritan alebo β-BaB2O4) je najuniverzálnejšími nelineárnymi optickými kryštálmi vďaka svojim jedinečným vlastnostiam, napr. rozsahy širokého prenosu a fázy, veľký nelineárny koeficient, vysoký prah poškodenia a vynikajúca optická homogenita.

BBO kryštál má približne šesťkrát väčší koeficient efektívnej generácie druhej harmonickej (SHG) ako kryštál KDP, rovnako ako výborný elektrooptický kryštál, ktorý sa aplikuje pri použití vysoko výkonného laserového systému.

Kryštály BBO predstavujú efektívny kryštál NLO, ktorý sa používa v laditeľných laseroch: laserové farbivá, ultrazvukové laserové lasery, lasery Ti: Sapphire a Alexandrite, lasery s argónom a meďou. BBO OPO a OPA sú mocné nástroje na generovanie široko laditeľného koherentného žiarenia od UV do IR.

Existuje ďalšia forma BBO s rôznou kryštálovou štruktúrou, ktorá sa nazýva alfa-BBO, známa ako a-BBO. Alfa-BBO je dobrým kryštálom s UV žiarením a je široko používaný v týchto dňoch v UV polarizačnom hranole. Kryštály BBO sa tiež široko používajú ako elektrooptický materiál v rôznych bunkách Pockels a modulátoroch. Honor Optics je profesionálny nákup veľkých veľkostí BBO nelineárnych krištáľových výrobcov, kúpiť lacný BBO nelineárny kryštál za továrenské ceny.

Spoločnosť Honor Optics vyrába štandardné kryštály BBO typu I a typu II pre aplikácie SHG /THG /4HG /5HG, našu BBO krištáľovú dĺžku od 0,005mm do 25mm a veľkosť do 15x15x15mm, s P-povlakom alebo AR nátermi. Mohli by sme ponúknuť tenký BBO kryštál s hrúbkou 0,005 mm. Ponúkame aj leštenie a opracovanie.

Typické vlastnosti kryštálu BBO:

1. Široký rozsah zhody fáz od 409,6 nm do 3500 nm
2. Rozsiahly optický prenos od 190 nm do 3500 nm
3. Veľký efektívny koeficient generácie druhej harmonickej (SHG)
4. Vysoká prahová hodnota poškodenia 10 GW /cm2 pri impulznej šírke 100 ps pri 1064 nm
5. Širokou šírkou pásma približne 55 ° C
6. Vynikajúce mechanické a fyzikálne vlastnosti

BBO je efektívny nelineárny kryštál pre druhé (SHG), tretie (THG) a štvrté (4HG) generácie harmonických Nd: YAG lasery; a je jediným kryštálom, ktorý sa dá použiť na piatu (5HG) generáciu harmonických pri 213 nm. Efektívnosť konverzie viac ako 70% pre SHG, 60% pre THG a 50% pre 4HG a 200 mW výstup pri 213nm (5HG). Vzhľadom na vysokú účinnosť BBOS, žiaden hygroskopický po potiahnutí a veľká dostupná veľkosť, nahrádza KDP vo väčšine zdvojnásobovania frekvencie Nd: YAG lasera.

Vlastný BBO nelineárny kryštál je tiež efektívnym kryštálom pre intracavity SHG vysoko výkonných laserov Nd: YAG. Pre intravitívny SHG akustický optický Q-switched Nd: YAG laser bol vyťažený viac ako 15W priemerný výkon pri 532 nm z nášho BBO kryštálu pokrytého AR. Keď je čerpaný výstupom SHM s výkonom 600mW, ktorý je uzamknutý Nd: YLF laserom, bol vyrobený 66mW výstup pri napätí 263nm z Brewster-uhle rezaného BBO vo vonkajšej zdokonalenej rezonančnej dutine.
Vzhľadom na malý uhol prijímania a veľký odchod je dobrá kvalita laserového lúča kľúčom k dosiahnutiu vysokej účinnosti konverzie. Vitajte všetkým na veľkoobchodný BBO nelineárny kryštál.

Tab.1 Konštrukčné a fyzikálne vlastnosti

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

Vyznamenania BBO je široko používaný v lakovniach farbiva. Pri súčtom frekvencii 780-950nm a 248,5nm (SHG výstup 495nm farbiaceho laseru) v BBO boli najkratšie UV výstupy v rozmedzí od 188,9nm do 197nm a pulzná energia 95mJ pri 193nm a 8mJ pri 189nm resp.

Zdvojnásobenie frekvencie a trojnásobok ultraľahkých impulzných laserov sú aplikácie, v ktorých BBO vykazuje lepšie vlastnosti kryštálov KDP a ADP. Za týmto účelom môžeme poskytnúť tenké 0,005 mm BBO. Krátky laserový impulz 10fs sa môže efektívne zdvojnásobiť frekvenciou pomocou tenkého BBO, čo sa týka fázovej rýchlosti aj zosúladenia rýchlosti skupiny.

UV výstup v oblasti 360 nm - 390 nm s impulznou energiou 105 mJ (31% SHG účinnosť) pri 378 nm a výstup v oblasti 244nm - 259nm s 7,5mJ (24% účinnosť miešania) boli získané pre SHG typu I a THG z Alexandrijského lasera v BBO nelineárnom kryštáli. Bolo získaných viac ako 50% efektivity konverzie SHG v Ti: Sapphire laser. Vysoká účinnosť konverzie bola tiež dosiahnutá pre THG a 4HG z Ti: Sapphire lasery.

Použitím metódy zdvojnásobenia frekvencie intracavity v argónovom iónovom lasere s výstupným výkonom všetkých línií 2W, maximálne 33mW pri 250,4 nm a tridsaťšesť riadkov hlbokých UV vlnových dĺžok v rozmedzí od 228,9 nm do 257,2 nm bolo vytvorených v B-cut BBO crystal. Až do 230 mW priemerného výkonu v UV žiarení pri 255,3 nm s maximálnou účinnosťou 8,9% sa dosiahla pre SHG meď-parný laser pri 510,6 nm.

Tab. 2 Chemické vlastnosti

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 a OPA BBO sú mocné nástroje na generovanie široko laditeľného koherentného žiarenia od UV do IR. Úrovne ladenia typov I a II BBO OPO a OPA boli vypočítané s výsledkami zobrazenými na obrázkoch nižšie.

opo tuning curves of bbo

Výstup OPO v rozmedzí od 680nm do 2400nm s maximálnym výkonom 1,6MW a efektívnosťou konverzie energie až do 30% bol získaný v 7.2mm dlhom type I BBO. Energia vstupného čerpadla bola 40mJ pri 532nm s šírkou impulzu 75ps. Pri dlhšom kryštáli sa očakáva vyššia účinnosť konverzie.

V prípade čerpania Nd: YAG, OPO BBO môžu generovať viac ako 100mJ, s vlnovou dĺžkou laditeľnou od 400nm do 2000nm. Podľa nórskych kryštálov BOR spoločnosti Honor pokrýva systém OPO ladiaci rozsah od 400 nm do 3100 nm, ktorý zaručuje maximálnu účinnosť konverzie 30% a viac ako 18% v rozsahu vlnových dĺžok od 430 nm do 2000 nm.

Typ BBO môže byť použitý na zníženie šírky šírky v blízkosti degenerovaných bodov. Bola získaná šírka pásma tak úzka ako 0,05 nm a využiteľná účinnosť konverzie 12%. Avšak dlhšia (> 15 mm) BBO by sa mala bežne používať na zníženie prahu oscilácie pri použití schémy zhody fázy typu II.

Čerpanie s pikosekundou Nd: YAG pri 355 nm, impulzy BBOs OPA produkovali pulz s úzkym pásmom (<0,3 nm), vysokou energiou (> 200 μJ) a širokou laditeľnosťou (400 nm až 2000 nm). Tento OPA môže dosiahnuť až 50% účinnosť konverzie, a preto je v mnohých ohľadoch lepší ako bežné laserové lasery vrátane efektívnosti, laditeľného rozsahu, údržby a jednoduchosti pri návrhu a prevádzke. Ďalej koherentné žiarenie od 205 nm do 3500 nm môže byť tiež generované pomocou BBOs OPO alebo OPA plus BBO pre SHG.

Nastaviteľný OPO so signálnymi vlnovými dĺžkami medzi 422 nm a 477 nm bol vytvorený uhlím ladenia v kryse BBO typu I čerpanom excimerovým laserom XeCl pri 308 nm. A BBOs OPO čerpané štvrtou harmonickou Nd: YAG laserom (pri 266nm) bolo pozorované, aby pokrylo celý rozsah výstupných vlnových dĺžok 330nm - 1370nm.
Keď sa čerpá pomocou 1mJ 80fs farbiaceho laseru pri 615nm, OPA s dvoma kryštálmi BBO poskytuje viac ako 50 μJ (maximálne 130 μJ) 200 fs ultra krátky impulz, nad 800nm ​​- 2000nm.

Vlastný BBO nelineárny kryštál sa dá použiť aj pre aplikácie E-O. Má široký rozsah prenosu od UV až po 3500nm. A má oveľa vyšší prah poškodenia ako KD * P alebo LiNbO3. Viac ako 80W výstupný výkon a 50KHz opakovanie boli dosiahnuté použitím kryštálov Honors E-O BBO a kryštálov Nd: YVO4 ako ziskového média. Pri 5KHz má jeho impulz šírku až 6,4 s a energiu 5,7 mJ alebo špičkový výkon 900 KW. Má výhody oproti komerčnej A-O Q-switched, vrátane veľmi krátkeho impulzu, vysokého lúča a kompaktnej veľkosti. Hoci má relatívne malý elektrooptický koeficient a jeho polovičné vlnové napätie je vysoké (7KV pri 1064nm, 3x3x20mm3), dlhé a tenké BBO môžu znížiť požiadavky na napätie. Honor Optics teraz dodáva 25 mm dlhú a 1 mm vysokú optickú kvalitu krištáľu BBO s rezaním Z, AR potiahnutým a Gold /Chrómom na bočných plochách.

Honor Optics poskytuje nasledujúce vrstvy BBO

Dvojpásmový AR-poťah (DBAR) BBO pre SHG 1064nm; nízka odrazivosť (R <0,2% pri 1064 nm a R <0,5% pri 532 nm); vysoký prah poškodenia (viac ako 300MW /cm2 pri obidvoch vlnových dĺžkach); Dlhá životnosť.
Broad Band AR-coating (BBAR) z BBO pre SHG laditeľných laserov.
Širokopásmový P-povlak BBO pre OPO aplikácie.
Ostatné nátery sú k dispozícii na požiadanie.

Štandardné špecifikácie kryštálu BBO:

Tolerancia rozmerov ---------------- (W ± 0,05 mm) x (H ± 0,05 mm) x (L +/- 0,1 mm)
Uhol tolerancie ---------------------- △ θ < 0,25 °, 0,25 ° Clear Aperture ----------------------- centrálne 95% priemeru Plochá rovinnosť -------------------- < λ /10 pri 633 nm Wavefront Distortion --------------- < λ /10 @ 633nm [email protected]° Kvalita povrchu (S /D) --------------- 10/5 Rovnobežnosť ---------------------------- < 10 oblúkových sekúnd Kolmosť --------------------- < 5 minút oblúka Povlaky: Ochranný (P) a antireflexný (AR) náter je k dispozícii na požiadanie zákazníka Prah poškodenia ------------------> 1 GW /cm2 pre 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (len leštené)
> 0,5 GW /cm2 pre 1064 nm, TEM00, 10ns, 10HZ (potiahnuté AR)
> 0,3 GW /cm2 pre 532 nm, T EM00, 10ns, 10HZ (AR-coatd)

Môžeme prispôsobiť uhol a veľkosť kryštálu okrem štandardnej špecifikácie podľa vašej požiadavky. Je k dispozícii na opätovné leštenie a potiahnutie kryštálov BBO, ktoré nám dodáte. Vitajte všetkým na veľkoobchodný BBO nelineárny kryštál

Štandardné aplikácie kryštálu BBO:

Druhá, tretia, štvrtá a piata harmonická generácia laserov Nd: YAG a Nd: YLF
Frekvenčné zdvojnásobenie, - trúbenie a zmiešavanie laserov na farbenie
Druhá, tretia a štvrtá harmonická generácia Ti: Sapphire a Alexandrite lasery
Optický parametrický zosilňovač (OPA) a optické parametrické oscilátory (OPO)
Frekvenčné zdvojnásobenie argónového iónového, Cu-pary a Rubyho lasera.

Honor Optics ponúka štandardné BBO kryštály do 4-5 týždňov.

1. Harmonické generácie laserov Nd: YAG:
1064 nm SHG -> 532nm: 4x4x7mm typ I, θ = 22,8 °, φ = 0 °;
1064 nm THG -> 355 nm: 4 x 4 x 7 mm typ I, θ = 31,3 °, φ = 0 °; Typ II q = 38,6 °, φ = 30 °
1064 nm 4HG -> 266 nm: 4 x 4 x 7 mm Typ I, θ = 47,6 °, φ = 0 °;
1064 nm 5HG -> 213nm: 4x4x7mm typ I, θ = 51,1 °, φ = 0 °;

2. OPO a OPA čerpané harmonickými z lasery Nd: YAG
Čerpadlo 532nm - > 680-2600nm: 8x6x12mm typ I, θ = 21 °, φ = 0 °;
Čerpadlo 355nm - > 410-2600nm: 8x6x12mm typ I, θ = 30 °, φ = 0 °; Typ II, q = 37 °, φ = 30 °;
Čerpadlo 266nm - > 295-2600nm: 8x6x12mm typ I, θ = 39 °, φ = 0 °;

3. Zdvojnásobenie frekvencie laserových farieb
670-530 nm SHG -> 335-260nm: 8x4x7mm typ I, θ = 40 °, φ = 0 °;
600-440 nm SHG -> 300-220nm: 8x4x7mm typ I, θ = 55 °, φ = 0 °;
444-410 nm SHG -> 222-205nm: 8x4x7mm typ I, θ = 80 °, φ = 0 °;

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

5. Zdvojnásobenie frekvencie a trojnásobok alexandritových laseri
720-800nm ​​SHG -> 360-400nm: 6x4x7mm typ I, θ = 31 °, φ = 0 °;
720 - 800 nm THG -> 240-265nm: 6x4x7mm typ I, θ = 48 °, φ = 0 °;

6. Intracavity SHG z Ar + laseru s Brewster uhlom rezaním BBO Crystal
514 nm SHG -> 257nm: 4x4x7mm typ I, θ = 51 °, φ = 0 °, strih B;
488 nm SHG -> 244nm: 4x4x7mm typ I, θ = 55 °, φ = 0 °, strih B;

Honor Optics dodáva a vyrába vysoko kvalitný krištáľ BBO, veľkosť a povrchovú úpravu na základe Vašej požiadavky. Honor Optics je profesionálny nákup veľkých veľkostí BBO nelineárnych krištáľových výrobcov, kúpiť lacný BBO nelineárny kryštál za továrenské ceny.

Upozorňujeme, že:

BBO má nízku náchylnosť na vlhkosť. Odporúčame používateľom poskytnúť suché podmienky na aplikáciu a ochranu BBO.
BBO je relatívne mäkká a preto vyžaduje opatrenia na ochranu lešteného povrchu.
Keď je potrebné nastavenie uhla, pamätajte na to, že uhol prijímania BBO je malý.