ホーム > 製品情報 > 非線形結晶 > 波長可変レーザに広く用いられている効率的なNLO結晶であるBBO非線形結晶

BBO非線形結晶

BBO(β−ホウ酸バリウムまたはβ− BaB 2 O 4)は、その独特の特徴のために最も用途の広い非線形光学結晶である。 広い透過率、位相整合範囲、大きな非線形係数、高い損傷しきい値、優れた光学的均一性

BBO結晶は、KDP結晶の約6倍の大きな実効第2高調波発生(SHG)係数、ならびに高出力レーザシステムの用途に適用される優れた電気光学結晶を有する。

BBO結晶は、波長可変レーザで広く使用されている効率的なNLO結晶である:色素レーザ、超高速パルスレーザ、Ti:サファイアおよびアレキサンドライトレーザ、アルゴンイオンおよび銅蒸気レーザ。 BBOのOPOとOPAは、UVからIRまでの広い範囲で調整可能なコヒーレント放射を生成するための強力なツールです。

異なる結晶構造を有するBBOの別の形態があり、それはα− BBOと呼ばれ、a − BBOとして知られている。 アルファ-BBOは良いUV複屈折結晶で、最近UV偏光プリズムに広く使われています。 BBO結晶はまた、様々なポッケルスセルおよび変調器における電気光学材料として広く使用されている。 名誉オプティクスは、プロ仕様の大型BBO非線形結晶メーカーで、低価格のBBO非線形結晶を工場価格で購入しています。

名誉オプティクスでは、SHG /THG /4HG /5HGアプリケーション用の標準タイプIおよびタイプII BBO結晶、長さ0.005 mm〜25 mm、サイズ15 x 15 x 15 mm、PコーティングまたはARコーティングを製造しています。 厚さ0.005mmの薄いBBOクリスタルをご提供できます。 私達はまた磨くことおよび作り直すサービスを提供する。

BBOクリスタルの特徴

1. 409.6 nmから3500 nmまでの広い位相整合範囲
2. 190 nmから3500 nmまでの広範囲の光伝送
3.大きな実効2次高調波発生(SHG)係数
4. 1064 nmで100 psのパルス幅に対して10 GW /cm 2の高損傷しきい値
5.約55℃のWide温度バンド幅
6.優れた機械的および物理的特性

BBOは、Nd:YAGレーザの第二(SHG)、第三(THG)および第四(4HG)高調波発生のための効率的な非線形結晶である。 213nmで5次(5HG)高調波発生に使用できるのはこれだけです。 SHGでは70%、THGでは60%、4HGでは50%、213nmでの出力は200mW(5HG)を超える変換効率がそれぞれ得られています。 BBOSの高効率、コーティング後の吸湿性、および大きなサイズの利用可能性のために、それはNd:YAGレーザーの周波数倍増の大部分においてKDPに取って代わる。

カスタムBBO非線形結晶は、高出力Nd:YAGレーザーの共振器内SHGにも有効な結晶です。 音響光学QスイッチNd:YAGレーザーの共振器内SHGでは、532nmで15W以上の平均出力がARコーティング付きBBO結晶から生成されました。 モードロックNd:YLFレーザーの600mW SHG出力で励起された場合、263nmで66mWの出力が外部の増強された共振空胴内のブリュースター角カットBBOから生成されました。
小さい許容角および大きいウォークオフのために、良好なレーザービーム品質は、高い変換効率を得るためのBBOにとっての鍵である。 卸売BBO非線形結晶へようこそ。

タブ。1.構造と物性

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

名誉BBOは、色素レーザーで広く使用されています。 BBOの780-950nmと248.5nmのタイプIの和周波数(495nmの色素レーザーのSHG出力)で、188.9nmから197nmの範囲の最短UV出力と193nmで95mJ、189nmで8mJのパルスエネルギーが得られました。 それぞれ。

超短パルスレーザの周波数倍増および3倍化は、BBOがKDPおよびADP結晶よりも優れた特性を示す用途である。 この目的のために0.005mm BBOの薄さで提供することができます。 位相速度と群速度の両方のマッチングに関して、10fsの短いレーザーパルスを薄いBBOで効率的に2倍にすることができます。

378nmで105mJ(31%SHG効率)のパルスエネルギーを有する360nm〜390nmの範囲のUV出力、および7.5mJ(24%混合効率)を有する244nm〜259nmの範囲の出力が、タイプI SHGについて得られた。 BBO非線形結晶中のアレキサンドライトレーザのTHG Ti:サファイアレーザにおいて50%を超えるSHG変換効率が得られた。 THGおよび4HGのTi:サファイアレーザについても高い変換効率が得られている。

2Wの全ライン出力パワーを有するアルゴンイオンレーザーにおいてキャビティ内周波数逓倍技術を使用することによって、250.4nmで最大33mWおよび228.9nmから257.2nmの範囲の36ラインの深UV波長がBカットBBOにおいて生成された。 結晶。 510.6nmでの銅 - 蒸気レーザーのSHGに対して、最大8.9%の変換効率で255.3nmでのUVにおいて最大230mWの平均出力が達成された。

タブ。 2.化学的性質

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とBBOのOPAは、UVからIRまでの広い範囲で調整可能なコヒーレント放射を生成するための強力なツールです。 タイプIおよびタイプIIのBBO OPOおよびOPAの調整角度が計算されており、結果は下の図に示されています。

opo tuning curves of bbo

1.6MWのピーク電力および最大30%のエネルギー変換効率を有する680nmから2400nmの範囲のOPO出力が、7.2mm長のI型BBOにおいて得られた。 入力ポンプエネルギーは、パルス幅75psで532nmで40mJであった。 より長い結晶では、より高い変換効率が期待される。

Nd:YAGポンピングの場合、BBO OPOは、400nmから2000nmまで調整可能な波長で、100mJ以上を発生することができる。 HonorのBBO非線形結晶により、OPOシステムは400nmから3100nmまでの同調範囲をカバーし、430nmから2000nmまでの波長範囲にわたって最大30%および18%以上の変換効率を保証します。

II型BBOは縮退点付近の線幅を減少させるために使用することができる。 0.05nmという狭い線幅および12%の使用可能な変換効率が得られた。 しかしながら、タイプII位相整合方式を採用するときには、発振しきい値を下げるために通常より長い(> 15mm)BBOを使用すべきである。

355nmでのピコ秒Nd:YAG、狭帯域(<0.3nm)、高エネルギー(> 200μJ)および広同調(400nm〜2000nm)パルスでのポンピングは、BBOのOPAによって行われてきた。 このOPAは、50%以上の変換効率に達することができ、それ故、効率、調整可能範囲、メンテナンス、および設計および操作の容易さを含む多くの点で一般的な色素レーザーよりも優れている。 さらに、205nmから3500nmまでのコヒーレント放射もまた、BBO OPOまたはOPAプラスSHG用のBBOによって発生させることができる。

422nm〜477nmの間の信号波長を有する調整可能なOPOは、308nmでXeClエキシマレーザで励起されたタイプIのBBO結晶における角度調整によって生成された。 また、Nd:YAGレーザーの第4高調波(266 nm)で励起されたBBO OPOは、330 nm〜1370 nmの全波長範囲をカバーすることが確認されています。
615nmの1mJ、80fs色素レーザーで励起した場合、2つのBBO結晶を含むOPAは50μJ以上(最大130μJ)の光を発生します。 800 fs〜2000 nmを超える200 fsの超短パルス。

カスタムBBO非線形結晶もE-Oアプリケーションに使用できます。 それはUVから約3500nmまでの広い透過範囲を有する。 そしてそれはKD * PやLiNbO 3よりもはるかに高い損傷しきい値を持っています。 ゲインメディアとしてHonors E-O BBOクリスタルとNd:YVO 4クリスタルを使用することで、80Wを超える出力電力と50KHzの繰り返し周波数を達成しています。 5KHzでは、そのパルスの幅は6.4ns、エネルギーは5.7mJまたはピーク電力は900KWです。 それは、非常に短いパルス、高いビーム品質、および同様にサイズコンパクトを含めて、市販のA − O Qスイッチのものよりも利点を有する。 それは比較的小さい電気光学係数を有し、そしてその半波長電圧は高い(1064nmで7KV、3×3×20mm 3)が、長くて薄いBBOは電圧要件を低減することができる。 名誉オプティクスは、側面にZカット、ARコーティング、金/クロムメッキを施した、長さ25mm、厚さ1mmの高光学品質のBBOクリスタルを提供することができます。

名誉オプティクスは以下のBBOコーティングを提供しています

1064nmのSHG用BBOのデュアルバンドARコーティング(DBAR)。 低い反射率(1064nmでR <0.2%および532nmでR <0.5%)。 高い損傷閾値(両方の波長で> 300MW / cm 2)。 長い耐久性
波長可変レーザのSHG用BBOの広帯域ARコーティング(BBAR)。
OPO用途のためのBBOの広帯域P被覆
他のコーティングは要望に応じて利用できます。

BBOクリスタルの標準仕様:

寸法公差----------------(W±0.05mm)x(H±0.05mm)x(L +/- 0.1mm)
アングルトレランス----------------------△θ&lt; 0.25°、△Φ&lt; 0.25°
クリアアパーチャ-----------------------直径の中央95%
表面の平坦さ--------------------&lt;λ/10 633 nm
波面歪み---------------&lt;λ/10 @ 633nm
面取り[email protected]°
表面品質(S /D)--------------- 10/5
並列処理----------------------------&lt; 10秒角
直角度---------------------&lt; 5分
コーティング:顧客の要求に応じて利用できる保護(P)および反反射(AR)コーティング
損傷しきい値----------------------> 1064nm、TEM00、10ns、10HZの場合、1GW /cm2(研磨のみ)
1064 nm、TEM00、10ns、10HZ(ARコート)で0.5 GW以上
532 nm、T EM00、10ns、10HZ(ARコート)で0.3 GW以上

私達はあなたの要求に従って標準仕様を除いて水晶角度およびサイズをカスタマイズしてもいいです。 それはあなたが私達に供給するBBOの水晶のための再磨きそしてコーティングに利用できる。 卸売BBO非線形結晶へようこそ

BBOクリスタルの標準用途:

Nd:YAGおよびNd:YLFレーザーの2倍、3倍、4倍および5倍高調波発生
色素レーザーの周波数逓倍、トリッピングおよび混合
Ti:サファイアおよびアレキサンドライトレーザの第2、第3および第4高調波発生
光パラメトリック増幅器(OPA)と光パラメトリック発振器(OPO)
アルゴンイオン、Cu蒸気およびルビーレーザの周波数逓倍

名誉オプティクスは、4〜5週間以内に標準のBBOクリスタルを提供しています。

1. Nd:YAGレーザーの高調波発生
1064nm SHG - &gt; 532nm:4×4×7mmタイプI、θ= 22.8°、φ= 0°。
1064nm THG - &gt; 355nm:4×4×7mmタイプI、θ= 31.3°、φ= 0°。 タイプII q = 38.6°、φ= 30°
1064nm 4HG - > 266nm:4×4×7mmタイプI、θ= 47.6°、φ= 0°。
1064nm 5HG - > 213nm:4×4×7mmタイプI、θ= 51.1°、φ= 0°。

2. Nd:YAGレーザーの高調波で励起されたOPOとOPA
532nmポンプ - &gt; 680〜2600nm:8×6×12mmタイプI、θ= 21°、φ= 0°。
355nmポンプ - &gt; 410〜2600nm:8×6×12mmタイプI、θ= 30°、φ= 0°。 タイプII、q = 37°、φ= 30°。
266nmポンプ - &gt; 295〜2600nm:8×6×12mmタイプI、θ= 39°、φ= 0°。

3. 色素レーザーの周波数逓倍
670-530nm SHG - &gt; 335〜260nm:8×4×7mmタイプI、θ= 40°、φ= 0°。
600-440nm SHG - &gt; 300〜220nm:8×4×7mmタイプI、θ= 55°、φ= 0°。
444-410nm SHG - &gt; 222〜205nm:8×4×7mmタイプI、θ= 80°、φ= 0°。

4. 高調波世代のTi:サファイアレーザー
700-1000nm SHG - &gt; 350〜500nm:5×5×0.2mmタイプI、θ= 28°、φ= 0°。
700-1000nm THG - &gt; 240〜330nm:5×5×0.2mmタイプI、θ= 42°、φ= 0°。
700-1000nm FHG - &gt; 210〜240nm:5×5×0.2mmタイプI、θ= 66°、φ= 0°。

5. アレキサンドライトレーザーの周波数2倍化と3倍化
720〜800nm SHG - &gt; 360〜400nm:6×4×7mmタイプI、θ= 31°、φ= 0°。
720〜800nm THG - &gt; 240〜265nm:6×4×7mmタイプI、θ= 48°、φ= 0°。

6. ブリュースターアングルカットBBOクリスタルを用いたAr +レーザーの共振器内SHG
514nm SHG - &gt; 257nm:4×4×7mmタイプI、θ= 51°、φ= 0°、Bカット。
488nm SHG - &gt; 244nm:4×4×7mmタイプI、θ= 55°、φ= 0°、Bカット。

名誉オプティクスは、ご要望に応じて高品質のBBOクリスタル、サイズ、およびコーティングを供給および製造します。 名誉オプティクスは、プロ仕様の大型BBO非線形結晶メーカーで、低価格のBBO非線形結晶を工場価格で購入しています。

注意してください:

BBOは湿気の影響を受けにくいです。 ユーザーはBBOの塗布と保存の両方に乾燥条件を提供することをお勧めします。
BBOは比較的柔らかいため、その研磨面を保護するための予防措置が必要です。
角度調整が必要な場合は、BBOの許容角度が小さいことに注意してください。