BBO

产品分类:非线性晶体

β-BaB2O4(偏硼酸钡)非线性晶体 – 一种广泛使用的非线性晶体,用于紫外,可见和近红外的频率转换。具有较大的双折射和低的色散,损伤阀值高,相位匹配范围较宽,温度稳定性好,具有大的非线性光学效应,倍频系数是KDP晶体的六倍。可以应用在Nd:YAG和Nd:YLF激光的二,三,四,五倍频染料激光的倍频,三倍频和混频,Ti:Sappire和Alexandrite激光的二,三,四倍频,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,在全固态可调激光,超快脉冲激光,深紫外激光等高、精、尖激光技术领域的研发领域。

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:δn≈10-6/cm;
  • 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;

BBO

参数

物理和化学特性

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

非线性光学性质

属性数值
SHG相位匹配范围409.6 3500nm (Type I); 525 3500nm (TypeII)
NLO系数d11= 5.8 x d36(KDP); d31 = 0.05 x d11; d22< 0.05 x d11
deff(I)=d31sinθ+ (d11cos3φ – d22sin3φ)cosθ
deff(II)=(d11sin3φ+ d22cos3θ)cos2θ
热光系数dno/dT = – 9.3 x 10-6/C
dne/dT = -16.6 x 10-6/C
电光系数g11= 2.7 pm/V, g22, g31< 0.1 g11
半波电压48 KV (at 1064 nm)
损坏阈值 
  在1.064μm5 GW/cm2 (10 ns); 10 GW/cm2 (1.3 ns)
  在0.532μm1 GW/cm2 (10 ns); 7 GW/cm2 (250 ps)

线性光学性质

属性数值
透明范围189 – 3500 nm
吸收系数α<0.1%/cm @1064nm
折光指数 
在1.0642μmne = 1.5425, no = 1.6551
在0.5321μmne = 1.5555, no = 1.6749
at 0.2660 μmne = 1.6146, no = 1.7571
Sellmeier方程(λinμmno2(λ) = 2.7359+0.01878/(λ2-0.01822)-0.01354λ2
ne2(λ) = 2.3753+0.01224/(λ2-0.01667)-0.01516λ2

T = 293K 时的带宽内部角度的实验值

相互作用波长[μm]θpm [deg]Δθint [deg]
SHG, o+o e
1.06420.532122.80.021
22.70.03
0.53210.2660547.30.01
0.530.26547.6(298K)0.006
SFG, o+o e  
1.0641+0.532050.354731.30.011
1.0642+0.53210.3547331.10.015
2.44702+0.57120.463122.10.026
2.68823+0.57120.471121.80.028
SHG, e+o e  
1.06420.532132.70.034
32.40.046
SFG, e+o e  
1.0642+0.53210.3547338.40.02
SFG, o+e e  
1.0642+0.53210.3547358.40.05

相位匹配角的实验值(T = 293K)

相互作用波长[μm]θexp [deg]
SHG, o+o  e 
0.40960.204890
0.410.2090
0.411520.2057682.8
0.415460.2077379.2
0.4180.20977.3
0.4290.214571
0.47650.2382557
0.4880.24454.5
0.49650.2482552.5
0.51060.255350/50.6
0.51450.2572549.5
0.53210.2660547.3/47.5/47.6/48
0.5890.294541.5
0.6040.30240
0.61560.307839
0.6160.30838
0.709460.3547332.9/33/33.1/33.3/33.7
0.780.3931/30
0.80.426.5
0.9460.47324.9
1.06420.532122.7/22.8
SFG, o+o  e 
0.73865+0.257250.190881.7
0.72747+0.263250.193376
0.5922+0.29610.197488
0.5964+0.29820.198882.5
0.5991+0.299550.199780
0.60465+0.302330.2015576.2
0.5321+0.325610.20283.9
0.6099+0.304950.203373.5
0.5321+0.346910.2171.9
0.7736+0.257870.193470.7
0.5321+0.354730.2128470
0.51567+0.386750.22164.7
0.804+0.2680.20164
0.75+0.3750.2561.7
1.0642+0.266050.2128451.1
0.78+0.3730.252347.4
1.0642+0.2980.2328146.1
0.5782+0.51060.2711546
0.59099+0.53210.2844.7
0.78+0.430.277243.4
1.0642+0.354730.2660540.2
1.0641+0.532050.354731.3
1.0642+0.53210.3547331.1/31.3/31.4
2.68823+0.57120.471121.8
1.41831+1.06420.60821
SHG, e+o  e 
0.53210.2660581
0.709460.3547348/48.1
1.06420.532131.6/32.4/32.7/32.9
SFG, e+o  e 
1.0642+0.354730.2660546.6
1.0642+0.53210.3547338.4/38.5
SFG, o+e  e 
1.0642+0.53210.3547359.8

光谱

BBO传输光谱BBO的SHG调谐曲线
BBO的OPO调谐曲线(I型(ooe))在不同的泵浦灯下,530 nm, 355 nm 和 266 nmBBO的OPO调谐曲线(II型(eoe))在不同的泵浦灯下,530 nm, 355 nm 和 266 nm

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