β相偏硼酸钡晶体.docx

β 相偏硼酸钡晶体相偏硼酸钡晶体(β-BaB2O4)BBO（β 相偏硼酸钡晶体，β-BaB2O4）是由中国科学院物质结构研究首次发现和研制的新型紫外倍频晶体，由福晶公司进行生产和销售.福晶公司享有熔盐法生产 BBO 晶体的专利知识产权BBO 晶体的主要优点* 可实现相位匹配的波段范围宽（409.6—3500nm）* 可透过波段范围宽（190—3500nm）* 倍频转换效率高(相当于 KDP 晶体的 6 倍）* 光学均匀性好* 高损伤阈值（100ps 脉宽的 1064nm10GW/cm^2）* 温度接收角宽（55℃左右）BBO 晶体的主要应用* 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 服务项目作为最早的 BBO 晶体供应商，福晶公司以雄厚的实力长期提供以下服务：* 严格的质量控制* 可提供晶体长度从 0.02mm--25mm,尺寸可达到 15X15X15mm.* 可提供晶体的镀膜(保护膜,增透膜)和重抛镀业务,并可提供支架* 最有力的技术支持* 无可争议的价格和数量折扣* 备货充足* 可在 2 周内发货为了支持最先进激光技术领域的研发，福晶还提供全固体可调激光器、超快脉冲激光器、DUV 激光器等 BBO 设备。

BBO 晶体的主要性能：BBO 是一种负单轴晶体，它的 o-ray 折射系数（no）要比 e-ray（ne）折射系数大，可通过 Selleimer 方程来计算(λ in μm):no2=2.7359+0.01878 / (λ2-0.01822) -0.01354 λ2ne2=2.3753+0.01224 / (λ2-0.01667) -0.01516 λ2通过角度调谐可获得 I、II 类的相位匹配BBO 晶体有效倍频系数由下列方程式得出：I 类:deff=d31sinθ+(d11cos3φ-d22sin3φ)cosθII 类:deff=(d11sin3φ+d22cos3φ)cos2θθ 和 φ 分别指向极坐标中的 z(=c)和 x(=a)BBO 晶体的结构和物理特性：晶体结构三方晶系，空间群 R3c单孢参数a=b=12.532A,c=12.717A,Z=7熔点1095±5℃相变点925±5℃光学均匀性δn≈10-6/cm莫氏（Mohs）硬度4密度3.85 g/cm3吸收系数15mm)通常被用来减小起振阈值用一个 355nm 波长的皮秒 Nd:YAG 激光来泵浦使用 BBO 的 OPA 获得的脉冲具有窄带(200μJ)和可调谐性宽(400nm-2000nm)的特点。

这种 OPA 可获得超过 50％的最大能量转换率，因此在很多方面都比通常的染料激光性能优越，如转换率高，可调谐范围宽，易维护，设计简单，操作简便等 另外，使用 BBO 的 OPO 或二次谐波 BBO 的 OPA 可获得 205nm-3500nm 范围的连续激光3.其他对被 308nm 波长的 XeCl 准分子激光泵浦的 I 类 BBO 晶体进行角度调谐可获得一个信号波长范围 422nm-477nm 的可调 OPO用 266nm 波长的 Nd:YAG 激光的四次谐波对使用 BBO 的 OPO 泵浦可输出一个完整的 330nm -1370nm 的波长范围用 615nm 波长，1mJ，80fs 的染料激光泵浦使用两块 BBO 晶体的 OPA，可获得大于 50μJ (最大 130μJ)的能量,小于 200fs 的超短波脉冲, 800nm-2000nm 的波长范围.最佳 BBO 晶体形状和切割我们会根据客户的要求和具体使用情况，来选择最合适的 BBO 晶体形状和尺寸，以达到最佳的转换效率我们生产的 BBO 设备能够很好地体现晶体的切割方向和尺寸特征方向完全由非线性光学过程来决定，例如，对 1064nm 波的 I 类倍频，BBO 的切割角为 θ=22.8°，φ=0°。

晶体尺寸通过三维尺寸来描述，如 W x H x L(mm3)为了选择一个最合适的宽度（W），应该首先考虑影响晶体的光束直径和波长可调谐范围最佳的晶体高度（H）应该比光束直径稍大（如 1-2mm）虽然 BBO 晶体通常的设计长度（L）为7mm，但是根据使用情况来选择最佳值仍为上策 例如，OPO 或 OPA 使用的晶体长度为 12mm，而超短波脉冲激光的二次、三次谐波需要的晶体长度不超过 1mm我们对不同的应用情况推荐相对应的晶体尺寸和切割，列表如下(假定光束直径对晶体的影响为 φ2mm- φ3mm)：1.Nd:YAG 激光谐波效果激光谐波效果Type I, 4x4x7mm,22.8°-cut532nmType I, 4x4x7mm,31.3°-cut Type II, 4x4x7mm,38.6°-cut355nmType I, 4x4x7mm,47.68°-cut266nm1064nmType I, 4x4x7mm,51.1°-cut213nm2.Nd:YAG 激光谐波泵浦的激光谐波泵浦的 OPO 和和 OPA532nmType I, 4x4x12-15mm,21°-cut680-2600nm355nmType I, 6x4x12-15mm,30°-cutType II, 7x4x15-20mm,37°-cut410-2600nm266nmType I, 6x4x12-15mm,39°-cut295-2600nm3.染料激光倍频染料激光倍频670-530nmType I, 6x4x7mm,40°-cut335-265nm600-440nmType I, 8x4x7mm,55°-cut300-220nm444-410nmType I, 8x4x7mm,80°-cut222-205nm4.钛宝石激光谐波钛宝石激光谐波Type I, 7x4x7mm,28°-cut350-500nmType I, 8x4x7mm,42°-cut240-330nm700-1000nmType I, 8x4x7mm,66°-cut210-240nm5.Alexandrite 激光二、三倍频激光二、三倍频Type I, 4x4x7mm,31°-cut360-400nm 720-800nm Type I, 7x4x7mm,48°-cut240-265nm6.Brewster 斜切斜切 BBO 的氩离子激光腔内倍频的氩离子激光腔内倍频514nmType I, 4x4x7mm,51°B-cut257nm488nmType I, 4x4x7mm,55°B-cut244nm7.铜蒸气激光倍频铜蒸气激光倍频510nmType I, 4x4x7mm,50°-cut255nm578nmType I, 4x4x7mm,42°-cut289nmBBO 晶体镀膜1.防护镀膜(P-coating)由于 BBO 具有较低的潮解性，因此潮湿的空气易使抛光的 BBO 晶体表面变得模糊。

我们使用了一种有效的防护镀膜(P-coating)来防止晶体受潮此产品具有如下特点：* 使用寿命长95%湿度下可使用至少 6 个月，较低湿度（如 80％）下的使用寿命更长 高损伤阈值1064nm 波长，30ps 脉冲宽度，大于 7GW/cm2 ；1064nm 波长，10ns 脉冲宽度，重复率10Hz，0.5GW/cm2 传输效果好在 200 nm-3500 nm 波长范围内，镀膜晶体的传输效果优于未镀膜的晶体2.防反射镀膜 (AR-coating)我们提供 1064nm 和 532nm 波的单频和双频防反射镀膜 BBO双频防反射镀膜具有低反射比(1064nm 波小于 0.2%，532nm 波小于 0.4%),高损伤阈值, 防潮，使用寿命长的特点我们还提供其他波长的防反射镀膜BBO 晶体的品质保证规范* 波前畸变:小于 λ/8 @ 633nm* 尺寸公差:(W±0.1mm)x(H±0.1mm)x(L±0.2mm/-0.1mm)* 通光孔径: 大于 90% 中央直径* 平面度: λ/8 @ 633nm* 光洁度:10/5 to MIL-PRF-13830B* 平行度: 优于 20 秒* 垂直度: 5 分* 角度偏差: △θ≤±0.25°,△φ≤±0.25°* 品质保证期: 一年内正常使用。

备注1.BBO 晶体的潮解性较低，建议用户在干燥的环境中使用和保存晶体2.勿损伤晶体抛光面3.BBO 的接收角较小，请小心调节角度4.客户如需定制 BBO 晶体，请提供激光器的主要性能参数，如脉冲能量，脉冲宽度，脉冲重复频率，连续光功率，光束直径，模式条件，发散角，可调波长范围等。