Home > produkty > Nelineární krystal > BBO nelineární krystaly, což je účinný NLO krystal, který je široce používán v laditelných laserech

BBO nelineární krystal

BBO (beta-barium borát nebo β-BaB2O4) je nejvšestrannější nelineární optické krystaly díky svým jedinečným vlastnostem, např. široký rozsah přenosu a fáze, velký nelineární koeficient, vysoká prahová hodnota poškození a vynikající optická homogenita.

BBO krystal má koeficient velkého efektivního druhého harmonického generování (SHG) asi 6krát vyšší než koeficient krystalů KDP a vynikající elektrooptický krystal použitý při aplikaci vysoce výkonného laserového systému.

Krystaly BBO účinný krystal NLO široce používaný v laditelných laserových laserech: laserové lasery, ultrazvukové laserové lasery, lasery Ti: Sapphire a Alexandrite, lasery Argon Ion a měď-pára. BBOs OPO a OPA jsou výkonné nástroje pro vytváření široce laděného koherentního záření z UV na IR.

Existuje další forma BBO s odlišnou krystalovou strukturou, která se nazývá alfa-BBO, známá jako a-BBO. Alfa-BBO je dobrým krystalem odolným proti UV záření a dnes je široce používán v UV polarizační hranolce. Krystaly BBO jsou také široce používány jako elektrooptický materiál v různých buňkách Pockels a modulátory. Honor Optics je profesionální nákup velkokapacitního výrobce BBO nelineárních krystalů, koupit levné BBO nelineární krystaly za tovární cenu.

O tom word
O tom pdf

Společnost Honor Optics vyrábí standardní krystaly BBO typ I a typ II pro aplikace SHG /THG /4HG /5HG, délku krystalů BBO od 0,005 mm do 25 mm a rozměry až 15 x 15 x 15 mm, s P-povlaky nebo AR nátěry. Mohli bychom nabídnout tenký BBO krystal s tloušťkou 0,005 mm. Nabízíme také leštění a přepracování.

Typické vlastnosti krystalu BBO:

1. Široký rozsah shody fází od 409,6 nm do 3500 nm
2. Rozsáhlý optický přenos od 190 nm do 3500 nm
3. Velký efektivní koeficient generování druhé harmonické (SHG)
4. Vysoká prahová hodnota poškození 10 GW /cm2 při šířce impulsů 100 ps při 1064 nm
5. Široká šířka pásma teploty kolem 55 ° C
6. Vynikající mechanické a fyzikální vlastnosti

BBO je účinný nelineární krystal pro druhou (SHG), třetí (THG) a čtvrtou (4HG) generaci harmonických Nd: YAG lasery; a je jediný krystal, který lze použít pro pátou (5HG) generaci harmonických při 213nm. Byla získána účinnost konverze více než 70% pro SHG, 60% pro THG a 50% pro 4HG a 200 mW výstup při 213nm (5HG). Vzhledem k vysoké účinnosti systému BBOS, po nanášení nátěru není hygroskopický a je k dispozici velká velikost, nahrazuje KDP ve většině zdvojených kmitočtů lasery Nd: YAG.

Vlastní BBO nelineární krystal je také účinným krystalem pro intracavity SHG vysoce výkonných laserů Nd: YAG. Pro intracavitu SHG akusticky optického Q-switched Nd: YAG laseru byl vytvořen více než 15W průměrný výkon při 532nm z našeho BBO krystalu pokrytého AR. Když je čerpáno 600mW SHG výstupem Nd: YLF laseru se zablokovaným režimem, byl vyroben 66mW výstup při 263nm z broušeného úhlu BWB Brewster ve vnější zdokonalené rezonanční dutině.
Vzhledem k malému úhlu přijetí a velkému odbočení je pro BBO k dispozici vysoká kvalita laserového paprsku pro dosažení vysoké účinnosti konverze. Všichni vítejte na velkoobchodním BBO nelineárním krystalu.

Tab.1 Strukturální a fyzikální 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

Vyznamenání BBO je široce používán v laserových laserech. Při součtovém kmitočtu typu I 780-950nm a 248,5nm (SHG výstup 495nm barvového laseru) v BBO byly získány nejkratší UV výstupy v rozmezí od 188,9nm do 197nm a pulzní energie 95mJ při 193nm a 8mJ při 189nm resp.

Frekvenčně-zdvojnásobení a trojnásobek ultranízkových pulsních laserů jsou aplikace, ve kterých BBO vykazuje vynikající vlastnosti krystalů KDP a ADP. Pro tento účel můžeme poskytnout tenkou vrstvu jako 0,005 mm BBO. 10fs krátký laserový puls může být účinně frekvenčně zdvojen s tenkým BBO, co se týče fázové rychlosti a skupinové rychlosti.

UV výstup v oblasti 360 nm - 390 nm s pulzní energií 105 mJ (31% účinnost SHG) při 378 nm a pro oblast typu I SHG a výstup v oblasti 244nm - 259nm se 7,5mJ (24% účinnost směšování) THG z Alexandrijského laseru v BBO nelineárním krystalu. Bylo získáno více než 50% efektivity konverze SHG v Ti: Sapphire laseru. Vysoká účinnost konverze byla také získána pro THG a 4HG Ti: Sapphire lasery.

Použitím techniky zdvojnásobení frekvence intracavity v argonovém iontovém laseru se všemi výstupními výkony vedení 2W, maximálně 33mW při 250,4 nm a třiceti šesti řádků hlubokých UV vlnových délek v rozmezí od 228,9 nm do 257,2 nm bylo generováno v B-cut BBO krystal. Až 230 mW průměrný výkon v UV spektru při 255,3 nm s maximální účinností konverze 8,9% byl dosažen pro SHG měděného pára laseru při 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 jsou silné nástroje pro generování široce laděného koherentního záření z UV na IR. Byly vypočítány úhly ladění typů I a II BBO OPO a OPA s výsledky uvedenými níže.

opo tuning curves of bbo

Výstup OPO v rozmezí od 680nm do 2400nm se špičkovým výkonem 1,6MW a efektivitou konverze energie až 30% byl dosažen u 7.2mm dlouhého typu I BBO. Energie vstupního čerpadla byla 40mJ při 532nm s šířkou impulzu 75ps. Při delším krystalu se očekává vyšší účinnost konverze.

V případě čerpání Nd: YAG mohou OPO BBOs generovat více než 100mJ, s vlnovou délkou nastavitelnou od 400nm do 2000nm. Barevný nylonový krystal BBO společnosti Honor pokrývá systém OPO rozsah ladění od 400 nm do 3100 nm, který zaručuje maximální účinnost konverze 30% a více než 18%, v rozsahu vlnových délek od 430 nm do 2000 nm.

Typ II BBO lze použít ke snížení šířky čáry v blízkosti degenerovaných bodů. Byla získána šířka čáry úzká jako 0,05 nm a využitelná účinnost konverze 12%. Nicméně delší (> 15 mm) BBO by mělo být obvykle používáno ke snížení prahu oscilace při použití schématu shody fáze II.

Čerpání s pikosekundou Nd: YAG při 355 nm, pulsem BBOs OPA bylo dosaženo úzkopásmového (<0,3 nm), vysokoenergetického (> 200 μJ) a široce laděného impulzu (400 nm až 2000 nm). Tato OPA může dosáhnout až 50% účinnosti konverze, a proto je v mnoha ohledech lepší než běžné laserové lasery, včetně efektivity, laditelného rozsahu, údržby a snadnosti při návrhu a provozu. Dále může být vytvořeno koherentní záření od 205 nm do 3500 nm pomocí BBOs OPO nebo OPA plus BBO pro SHG.

Ladicí OPO se signálovými vlnovými délkami mezi 422nm a 477nm bylo generováno úhlovým laděním v krystalu BBO typu I čerpaném excimerovým laserem XeCl při 308 nm. A BBOs OPO čerpané čtvrtou harmonikou Nd: YAG laseru (při 266nm) bylo pozorováno, aby pokrylo celý rozsah výstupních vlnových délek 330nm - 1370nm.
Při čerpání barvivovým laserem o objemu 1 mJ, 80fs při 615 nm, OPA se dvěma krystaly BBO dává více než 50 μJ (maximálně 130 μJ) 200 fs ultra krátký puls, přes 800nm ​​- 2000nm.

Vlastní BBO nelineární krystal lze také použít pro aplikace E-O. Má široký přenosový rozsah od UV do přibližně 3500nm. A má mnohem vyšší prahovou hodnotu poškození než KD * P nebo LiNbO3. Více než 80W výstupní výkon a 50kHz opakovací frekvence byly dosaženy použitím krystalů Honors E-O BBO a Nd: YVO4 krystalů jako zesílení médií. U 5KHz má jeho puls šířku tak krátkou jako 6,4ns a energie 5,7 mJ nebo špičkový výkon 900KW. Má výhody oproti komerčnímu A-O Q-switchu, včetně velmi krátkého impulsu, vysoké kvality paprsku a kompaktní velikosti. Přestože má relativně malý koeficient elektrooptiky a jeho napěťové napětí je vysoké (7KV při 1064nm, 3x3x20mm3), dlouhá a tenká BBO může snížit požadavky na napětí. Honor Optics nyní dodává 25 mm dlouhou a 1 mm vysokou optickou kvalitu krystalu BBO s břitem Z, AR-potaženým a Gold /Chrome, pokrytým bočními plochami.

Honor Optics poskytuje následující vrstvy BBO

Dual Band AR-povlak (DBAR) BBO pro SHG 1064nm; nízká odrazivost (R <0,2% při 1064 nm a R <0,5% při 532 nm); vysoká prahová hodnota poškození (> 300MW /cm2 u obou vlnových délek); Dlouhá životnost.
Broadband AR-coating (BBAR) BBO pro SHG laditelných laserů.
Pásmo P-B na BOP pro OPO aplikace.
Další povlaky jsou k dispozici na vyžádání.

Standardní specifikace krystalů BBO:

Tolerance rozměrů ---------------- (W ± 0,05 mm) x (H ± 0,05 mm) x (L +/- 0,1 mm)
Úhelová tolerance ---------------------- △ θ < 0,25 °, △ Φ < 0,25 °
Jasná clona ----------------------- centrální 95% průměru
Plochá rovinnost -------------------- < λ /10 při 633nm
Wavefront Distortion --------------- < λ /10 @ 633nm
Chamfer--------------------------------0.1mm[email protected]°
Kvalita povrchu (S /D) --------------- 10/5
Paralelismus ---------------------------- < 10 obloukových sekund
Kolmost --------------------- < 5 minut oblouku Povlaky: Ochranný (P) a antireflexní (AR) povlak dostupný na přání zákazníka Prahová hodnota poškození ------------------> 1 GW /cm2 pro 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (pouze leštěné)
> 0,5 GW /cm2 pro 1064 nm, TEM00, 10ns, 10HZ (potaženo AR)
> 0,3 GW /cm2 pro 532 nm, T EM00, 10ns, 10HZ (AR-coatd)

Můžeme přizpůsobit úhel a velikost krystalů kromě standardních specifikací podle vašeho požadavku. Je k dispozici pro opětovné leštění a potahování krystalů BBO, které nám dodáváte. Všichni vítejte na velkoobchodním BBO nelineárním krystalu

Standardní použití krystalů BBO:

Druhá, třetí, čtvrtá a pátá harmonická generace laserů Nd: YAG a Nd: YLF
Frekvence - zdvojnásobení, - třídění a smíchání laků s barvivem
Druhá, třetí a čtvrtá harmonická generace Ti: Sapphire a Alexandrite lasery
Optický parametrický zesilovač (OPA) a optické parametrické oscilátory (OPO)
Frekvenční zdvojnásobení argonových iontů, Cu-par a Ruby lasery.

Honor Optics nabízí standardní krystaly BBO během 4-5 týdnů.

1. Harmonická generace laserů Nd: YAG:
1064 nm SHG -> 532nm: 4x4x7mm typ I, θ = 22,8 °, φ = 0 °;
1064 nm 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 a OPA čerpány harmonickými 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. Zdvojení kmitočtových laserů
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. Harmonické generace Ti: Sapphire lasery
700-1000 nm 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 °;
700-1000 nm FHG -> 210-240nm: 5x5x0,2mm typ I, θ = 66 °, φ = 0 °;

5. Zdvojnásobení frekvencí a trojnásobek alexandritových laserů
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. Intracavity SHG z Ar + laseru s broušeným BBO Crystal
514 nm SHG -> 257nm: 4x4x7mm typ I, θ = 51 °, φ = 0 °, B-řez;
488 nm SHG -> 244nm: 4x4x7mm typ I, θ = 55 °, φ = 0 °, B-řez;

Honor Optics dodává a vyrábí vysoce kvalitní BBO krystal, velikost a povlak na základě Vašeho požadavku. Honor Optics je profesionální nákup velkokapacitního výrobce BBO nelineárních krystalů, koupit levné BBO nelineární krystaly za tovární cenu.

Prosím poznačte si:

BBO má nízkou náchylnost k vlhkosti. Uživatelům je doporučeno poskytnout suché podmínky pro použití i uchování BBO.
BBO je poměrně měkká a proto vyžaduje opatření k ochraně leštěných povrchů.
Je-li nutná úprava úhlu, mějte na paměti, že úhel přijatelnosti BBO je malý.