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量子BBO晶体学特性表现在哪些方面?

  BBO晶体,总称“低温相偏硼酸钡(β-BaB2O4)”,是中科院福建物质结构研究所(通称物构所)于1979年发明的一种性能极为优越的紫外非线性晶体,被称作中国人按照自己科学思想创造出来的第一块“中国牌”晶体。BBO晶体不但有优越的非线性光学效应,并且还有突出的电光效应,所以具备非常高的应用价值。

  BBO晶体的发明在世界范围内引起了巨大轰动。原来,德国科学家曾发表研究结果,表示BBO晶体是有对称心的晶体。一般来说,有对称心的晶体是不可能具备倍频效应的。德国人一向以精细缜密而著称于世,世界各国还未曾有人对上述研究结果表示质疑。

  事实上,BBO晶体优越的光学特性表现在以下几方面:

  宽的相位匹配区间:409.6~3500nm;

  宽的透光范围:190~3500nm;

  大的倍频系数:大约为KDP晶体的6倍;

  高的激光损伤阈值:约10GW/cm2(100ps宽度,1064nm)

  高的光学均匀度:δn=10-6

  宽的温度带宽:约55℃。

  鉴于以上特性,BBO晶体可以用来Nd∶YAG晶体的二倍、三倍、四倍及其五倍频,Ti∶Sapphire和Alexandrite激光的二倍、三倍和四倍频,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,及其全固态可调激光、超快脉冲激光、深紫外激光等高技术激光设备研发领域,是世界上普遍认为高水平的二阶非线性光学晶体之一。

  BBO晶体在深紫外和超快领域的应用可以变革性地推动下一代超高精度加工的发展。

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