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BBO电光晶体

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BBO电光晶体
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BBO晶体，又称为偏硼酸钡晶体，化学式为BaB2O4，是一种综合性能优良的电光晶体和非线性晶体。在Nd:YAG激光器的三次、四次和五次谐波（分别为355nm、266nm和213nm)、Ti:Sapphire放大器的二次和三次谐波（400nm和266.7nm)等相关领域具有广泛的应用。BBO电光晶体有着极宽的透光范围，极低的吸收系数，较弱的压电振铃效应，相对于其他的电光调制晶体，具有更高的消光比，较大的相位匹配角，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，特别是在Nd:YAG激光器之三倍频有着广泛的应用。同时还可以应用于OPO配置、光学参量振荡器以及从近红外到深紫外的电光应用。

特点

  • 良好的物理性能；
  • 适当的机械性能；
  • 温度带宽约55℃；
  • 光学均匀性高
  • 透射范围从190 nm到3500nm；
  • 相位匹配范围从6 nm到3500nm；
  • 有效SHG（二次谐波产生）系数大；
  • 1064 nm处10 J/cm2的100 ps脉冲损坏阈值

晶体规格

尺寸公差（宽±0.1mm) ×（高±0.1mm)× (长±0.2mm）
角度公差∆θ<0.5°，∆φ<0.5°
表面质量20/10 S/D
清晰光圈>90%中央
表面平整度<λ/8@633nm
波前畸变<λ/4@633nm
并行性<20弧秒
垂直度<5弧分
倒角<0.1mm @45°

晶体光学特性

发射范围196-2200nm
屈光指数@1064nm1.6551(no）1.5425(ne)
@532nm1.6749(no)1.555(ne)
@266nm1.75711(no)1.6146(ne)
Sellmeier方程no2=2.7359+0.01878/(λ2-0.01822)-0.01354λ2
ne2=2.3753+0.01224/(λ2-0.01667)-0.01516λ2
热光系数（10-6/℃）dno/dT=-9.3 dne/dT=-16.6
吸收系数a<0.1%/cm@1064nm

<𝜆∕8@633nm
半波电压48kv(1064nm)
电光系数r11=2.7pm/V,r21,r31<0.1r11
损伤阈值@1064nm5GW/cm2 (10ns） ； 10GW/cm2(1.3ns)
损伤阈值@532nm1GW/cm2(10ns） ； 7GW/cm2(250ps)
热膨胀系数𝑎:4×10-6/K,c:36×10-6/K
双折射负单轴

晶体物理特性

属性数值
化学式BaB2O4
晶体结构三方晶系, 3m
晶格参数a=b=12.532Å,c=12.717Å, Z=6
质量密度3.85 g/cm3
莫氏硬度4
熔点大约1095°C
导热系数1.2 W/m/K (⊥c); 1.6 W/m/K (//c)
热膨胀系数α:4×10-6/K; c:36×10-6/K
双折射负单轴

谱图

BBO透射曲线BBO相位谐调曲线
BBO透射曲线BBO相位谐调曲线

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