β相偏硼酸钡晶体.docx

相偏硼酸钡晶体(-BaB2O4)BBO（相偏硼酸钡晶体，-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（409.63500nm）*可透过波段范围宽（1903500nm）*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/cm2）*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( in m):no2=2.7359+0.01878 / (2-0.01822) -0.01354 2ne2=2.3753+0.01224 / (2-0.01667) -0.01516 2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=d31sin+(d11cos3-d22sin3)cosII类:deff=(d11sin3+d22cos3)cos2 和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10955相变点9255光学均匀性n10-6/cm莫氏（Mohs）硬度4密度3.85 g/cm3吸收系数0.1%/cm(at 1064nm)比热1.91J/cm3xK潮解性低热膨胀系数a,4 x 10-6/K;c, 36x 10-6/K热导率c,1.2W/m/K; /c, 1.6W/m/KBBO晶体线性光学特性透光范围189-3500nm折射系数at 1064 nmat 532 nmat 266 nmne=1.5425,no=1.6551ne=1.5555,no=1.6749ne=1.6146,no=1.75711热光系数dno/dT=-16.6x 10-6/dne/dT=-9.3x 10-6/BBO晶体非线性光学特性：相位匹配输出波长189-1750nm非线性光学系数d11=5.8 x d36(KDP)d31=0.05 x d11d2215mm)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(200J)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50J (最大130J)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=22.8，=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2mm- 3mm)：1.Nd:YAG激光谐波效果1064nmType I, 4x4x7mm,22.8-cut532nmType I, 4x4x7mm,31.3-cutType II, 4x4x7mm,38.6-cut355nmType I, 4x4x7mm,47.68-cut266nmType I, 4x4x7mm,51.1-cut213nm2.Nd:YAG激光谐波泵浦的OPO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700-1000nmType I, 7x4x7mm,28-cut350-500nmType I, 8x4x7mm,42-cut240-330nmType I, 8x4x7mm,66-cut210-240nm5.Alexandrite激光二、三倍频720-800nmType I, 4x4x7mm,31-cut360-400nmType I, 7x4x7mm,48-cut240-265nm6.Brewster斜切BBO的氩离子激光腔内倍频514nmType I, 4x4x7mm,51B-cut257nm488nmType I, 4x4x7mm,55B-cut244nm7.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 /8 633nm* 尺寸公差:(W0.1mm)x(H0.1mm)x(L0.2mm/-0.1mm)* 通光孔径: 大于 90% 中央直径* 平面度: /8 633nm* 光洁度:10/5 to MIL-PRF-13830B* 平行度: 优于20