厂商 ：济南智和弘盛光电有限公司
山东 济南- 主营产品：
- DKDP电光开关
- Nd:YAG
- KTP
联系电话 ：13589097368
商品详细描述
作为一种优越的电光材料，BBO晶体常被用作波长在200nm到2500nm的高功率激光系统中。Z切的BBO晶体，在镀增透膜和电极镀金后，可用于持续波二极管泵浦Nd:YAG激光器的调Q器件，产生高功率的能量输出。我司可提供厚度为0.05毫米的BBO薄片。智和弘盛BBO晶体的特性：
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）
智和弘盛提供的服务
1. 严格的质量控制
2. 可提供晶体长度从0.02mm--25mm,尺寸可达到15X15X15mm.
3. 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
4. 备货充足
基本特性
BBO晶体的光学和非线性光学特性
济南智和弘盛BBO晶体的规格
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。通过角度调谐可获得I、II类的相位匹配。
BBO晶体在Nd:YAG激光器中的应用
BBO晶体在Nd:YAG激光二、三、四倍频上的性能优异，是213nm光五倍频的最佳选择。二倍频的转换效率大于70％，三倍频60％，四倍频50％，213nm光五倍频的输出功率可达200mW。表1是Nd:YAG激光下BBO和KD*P的性能比较。表2是BBO从二倍频到五倍频的基本非线性光学特性比较。
BBO对高功率Nd:YAG激光腔内倍频的效果也非常理想。使用智和弘盛防反射镀膜BBO的声光调QNd:YAG激光器腔内倍频可获得15W平均功率的532nm光。 使用600mW倍频输出的锁模Nd:YLF激光器泵浦，Brewster斜角BBO腔外倍频可输出66mW的266nm的光。
由于BBO具有较小的接受角和较大的走离角，因此获得理想的转换效率的关键是使用较好质量的基频光（具有小的发散角，较好的模式条件等）。我们不推荐对基频光光束进行聚焦。
BBO晶体应用于可调谐激光
1.染料激光
用I类BBO可输出二次谐波效率超过10％，波长大于206nm的紫外线(205nm-310nm)。用150KW染料激光器泵浦的XeC1激光可获得36％的转换率，是ADP的4-6倍。最短204.97nmSHG波长光得到的转换率约为1％。
我司生产的BBO广泛应用于染料激光器中。用BBO将780-950nm和248.5nm光（495nm染料激光的SHG输出）进行I类和频，可输出从188.9nm-197nm的最短紫外光，其中193nm激光的脉冲能量为95mJ，189nm激光的脉冲能量为8mJ。
2.超快脉冲激光
在超快脉冲激光的二、三倍频中，BBO的性能要大大优于KDP和ADP。目前，智和弘盛可提供的BBO晶体最小厚度为0.01mm。在相速度匹配和群速度匹配方面，用一个小型BBO晶体可达到10fs激光脉冲的有效倍频。
3.钛宝石激光和Alexandrite激光
使用BBO晶体的Alexandrite激光的I类二次谐波可输出波长范围360nm-390nm的紫外光，其中378nm波长激光的脉冲能量为105mJ（31％的二次谐波转换率），三次谐波可输出波长范围244nm-259nm，脉冲能量7.5mJ（24％的混频转换率）的紫外光。
钛宝石激光可获得大于50％的二次谐波转换效率，以及更高的三次和四次谐波转换效率。
4. 氩离子激光和铜蒸气激光
在应用腔内倍频技术的全线功率为2W的氩离子激光中，Brewster斜切BBO晶体可获得波长范围在228.9nm-257.2nm的36线深紫外光，最大功率33mW（波长250.4nm）。
5106.nm的铜蒸气激光的二次谐波输出的紫外线功率可达230mW（波长255.3nm），最大能量转换率为8.9％。
BBO在OPO和OPA中的功能非常强，可产生从紫外线到红外线的一系列可调谐激光。
1.532nm泵浦OPO
一个7.2mm长的I类BBO晶体可获得波长范围680 nm-2400nm的OPO输出，峰值功率1.6MW，能量转换率可达30％。输入泵浦能量为532nm波长40mJ，脉冲宽度为75ps。较长的BBO晶体可获得更高的能量转换率。
2.355nm泵浦OPO和OPA
用Nd:YAG激光泵浦，使用BBO的OPO的输出能量超过100mJ，波长范围400nm-2000nm。使用智和弘盛BBO晶体的OPO系统输出的可调谐波长范围在400nm-3100nm，确保了波长430nm-2000nm部分的能量转换率在18％-30％之间。
II类BBO可用来减小线宽。我们用BBO获得了0.05nm的线宽和12％的转换率。但是，在II类相位匹配中，一个较长的BBO晶体(>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(<0.3nm)，能量高(>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。
Coatings of BBO
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。
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）
智和弘盛提供的服务
1. 严格的质量控制
2. 可提供晶体长度从0.02mm--25mm,尺寸可达到15X15X15mm.
3. 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
4. 备货充足
| 晶体结构 | Trigonal, space group R3c |
| 单孢参数 | a=b=12.532?, c=12.717? |
| 熔点 | ~1095℃ |
| 莫氏硬度 | 4 |
| 密度 | 3.85 g·cm-3 |
| 热传导系数 | 1.2 W·m-1·K-1 (┴c) ; 1.6 W·m-1·K-1 (//c) |
BBO晶体的光学和非线性光学特性
| 透过波段 | 190nm-3500nm |
| 可实现相位匹配的波段范围宽 | 409.nm6-350 nm (Type I); 525nm-3500nm (Type II) |
| 热光系数 | dno/dT=-16.6×10-6; dne/dT=-9.3×10-6 |
| 吸收系数 | <0.1%/cm @1064nm; <1%/cm @532nm |
| 接受角 | 0.8 mrad·cm-1 (θ, Type I, 1064 SHG) 1.27 mrad·cm-1 (θ, Type II, 1064 SHG) |
| 温度接收角宽 | 55 ℃·cm-1 |
| 光谱接收 | 1.1 nm·cm-1 |
| 走离角 | 2.7° (Type I, 1064 SHG); 3.2° (Type II, 1064 SHG) |
| 非线性系数 | deff (I)=d31sinθ+(d11cosΦ-d22sin3Φ)cosθ deff (II)=(d11sin3Φ+d22cos3Φ)cos2θ |
| 非线性磁化系数 | d11=5.8×d36 (KDP); d31=0.05×d11; d22<0.05×d11 |
| Sellmeier方程 (λ in μm ) | no2=2.7359+0.01878 / (λ2-0.01822) -0.01354 λ2 ne2=2.3753+0.01224 / (λ2-0.01667) -0.01516 λ2 |
| 电光系数 | r22=2.7 pm/V |
| 半波电压 | 7 kV (@1064 nm, 3×3×20 mm3) |
| 电阻率 | >1011 Ω·cm |
| 相对介电常数 | εs11/εo:6.7; εs33/εo:8.1; Tan δ<0.001 |
| 尺寸公差 | (W±0.1mm) ×(H±0.1mm) ×(L+0.5/-0.1mm) (L≥2.5mm) (W±0.1mm) ×(H±0.1mm) ×(L+0.1/-0.1mm) (L<2.5mm) |
| 角度公差 | Δθ ≤ 0.25° Δφ ≤ 0.25° |
| 通过口径 | 90% of central area |
| 倒边 | ≤ 0.2mm @45° |
| 倒角 | ≤ 0.1mm |
| 抗损阈值 [GW/cm2 ] | > 1 TEM00, 10ns, 10HZ (uncoated) > 0.5 for 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated) > 0.3 for 532nm, TEM00, 10ns, 10HZ (AR-coated) |
| 平面度 | < λ/8 @ 633nm |
| 平行度 | < 20" |
| 垂直度 | ≤ 5 |
| 光洁度[S/D] | < 10/5 |
| 波前畸变 | < λ/8 @ 633nm |
| 内部质量 | No visible scattering paths or centers [inspected by 50mW green laser] |
BBO晶体在Nd:YAG激光器中的应用
BBO晶体在Nd:YAG激光二、三、四倍频上的性能优异，是213nm光五倍频的最佳选择。二倍频的转换效率大于70％，三倍频60％，四倍频50％，213nm光五倍频的输出功率可达200mW。表1是Nd:YAG激光下BBO和KD*P的性能比较。表2是BBO从二倍频到五倍频的基本非线性光学特性比较。
| 表 1. BBO and KD*P的谐波效果比较 | |||||
| 晶体 | 1w(mJ) | SHG(mJ) | THG(mJ) | 4HG(mJ) | 5HG(mJ) |
| BBO | 220 | 105 | 39 | 18.5 | 5 |
| 600 | 350 | 140 | 70 | 20 | |
| KD*P | 600 | 270 | 112.5 | 45 | / |
| 表 2. I BBO 晶体的NLO特性 | ||||
| | SHG | THG | 4HG | 5HG |
| 有效NLO系数 (d36(KDP)) | 5.3 | 4.9 | 3.8 | 3.4 |
| 接受角(mrad-cm) | 1.0 | 0.5 | 0.3 | 0.2 |
| 走离角 (degree) | 3.2 | 4.1 | 4.9 | 5.5 |
BBO对高功率Nd:YAG激光腔内倍频的效果也非常理想。使用智和弘盛防反射镀膜BBO的声光调QNd:YAG激光器腔内倍频可获得15W平均功率的532nm光。 使用600mW倍频输出的锁模Nd:YLF激光器泵浦，Brewster斜角BBO腔外倍频可输出66mW的266nm的光。
由于BBO具有较小的接受角和较大的走离角，因此获得理想的转换效率的关键是使用较好质量的基频光（具有小的发散角，较好的模式条件等）。我们不推荐对基频光光束进行聚焦。
BBO晶体应用于可调谐激光
1.染料激光
用I类BBO可输出二次谐波效率超过10％，波长大于206nm的紫外线(205nm-310nm)。用150KW染料激光器泵浦的XeC1激光可获得36％的转换率，是ADP的4-6倍。最短204.97nmSHG波长光得到的转换率约为1％。
我司生产的BBO广泛应用于染料激光器中。用BBO将780-950nm和248.5nm光（495nm染料激光的SHG输出）进行I类和频，可输出从188.9nm-197nm的最短紫外光，其中193nm激光的脉冲能量为95mJ，189nm激光的脉冲能量为8mJ。
2.超快脉冲激光
在超快脉冲激光的二、三倍频中，BBO的性能要大大优于KDP和ADP。目前，智和弘盛可提供的BBO晶体最小厚度为0.01mm。在相速度匹配和群速度匹配方面，用一个小型BBO晶体可达到10fs激光脉冲的有效倍频。
3.钛宝石激光和Alexandrite激光
使用BBO晶体的Alexandrite激光的I类二次谐波可输出波长范围360nm-390nm的紫外光，其中378nm波长激光的脉冲能量为105mJ（31％的二次谐波转换率），三次谐波可输出波长范围244nm-259nm，脉冲能量7.5mJ（24％的混频转换率）的紫外光。
钛宝石激光可获得大于50％的二次谐波转换效率，以及更高的三次和四次谐波转换效率。
4. 氩离子激光和铜蒸气激光
在应用腔内倍频技术的全线功率为2W的氩离子激光中，Brewster斜切BBO晶体可获得波长范围在228.9nm-257.2nm的36线深紫外光，最大功率33mW（波长250.4nm）。
5106.nm的铜蒸气激光的二次谐波输出的紫外线功率可达230mW（波长255.3nm），最大能量转换率为8.9％。
BBO在OPO和OPA中的功能非常强，可产生从紫外线到红外线的一系列可调谐激光。
1.532nm泵浦OPO
一个7.2mm长的I类BBO晶体可获得波长范围680 nm-2400nm的OPO输出，峰值功率1.6MW，能量转换率可达30％。输入泵浦能量为532nm波长40mJ，脉冲宽度为75ps。较长的BBO晶体可获得更高的能量转换率。
2.355nm泵浦OPO和OPA
用Nd:YAG激光泵浦，使用BBO的OPO的输出能量超过100mJ，波长范围400nm-2000nm。使用智和弘盛BBO晶体的OPO系统输出的可调谐波长范围在400nm-3100nm，确保了波长430nm-2000nm部分的能量转换率在18％-30％之间。
II类BBO可用来减小线宽。我们用BBO获得了0.05nm的线宽和12％的转换率。但是，在II类相位匹配中，一个较长的BBO晶体(>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(<0.3nm)，能量高(>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。
Coatings of BBO
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。
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