BBO - нелинейные кристаллы
- Параллелизм: 1''.
- Апертура: 90%.
- Длина волны лазера: 266, 355, 532, 1064, 1600 нм.
Кристалл борат β-бария обладает широкими диапазонами прозрачности и фазового согласования, большими нелинейными коэффициентами, высокими порогами повреждения, что позволяет применять их в преобразователях частоты и оптических параметрических генераторах.
Нелинейный кристалл BBO является отрицательным одноосным кристаллом. Он обеспечивает фазовое согласование для различных взаимодействий второго порядка практически во всем диапазоне оптической прозрачности. Этот диапазон составляет от 185 нм до 3,3 мкм, что следует из результатов измерений коэффициента пропускания на образцах толщиной несколько мм. Он широко используется для нелинейного преобразования частоты в ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях.
Особенности:
- Широкий диапазон прозрачности от 190 до 3500 нм.
- Большой эффективный коэффициент генерации второй гармоники (SHG).
- Высокий порог повреждения 10 Дж/см2 для ширины импульса 100 пс при длине волны 1064 нм.
- Широкий диапазон согласования фаз от 409,6 до 3500 нм.
- Широкий температурный диапазон около 55 ℃.
- Высокая оптическая однородность с δn≈10-6/см.
Физические и химические свойства
| Параметр | Значение | Ед. Измерениия |
|---|---|---|
| Формула | BaB2O4 |
|
| Кристаллическая структура |
Тригональный, 3m |
|
|
Константа решетки |
a = b = 12,532Å, c = 12,717Å, Z = 6 |
|
| Плотность | 3,85 | г/см3 |
| Температура плавления | 1095 | °C |
| Теплопроводность |
1,2 (⊥c); 1,6 (//c) |
Вт⋅м-1⋅К-1 |
| Удельная теплоемкость | 0,59 | Дж⋅г-1⋅К-1 |
| Коэффициенты теплового расширения |
α = 4⋅10-6 c = 36⋅10-6 |
К-1 |
| Твердость по шкале Мооса | 4 |
|
| Двулучепреломление |
Отрицательный одноосный
|
|
Линейные оптические свойства
| Параметр | Значение | Ед. Измерениия |
|---|---|---|
| Прозрачность | 189 - 3500 |
нм
|
| Коэффициент поглощения (1064nm) |
0,1 |
%/см
|
| Показатель преломления (1064 нм) |
ne = 1,5425
no = 1,6551 |
|
|
Показатель преломления (532 нм) |
ne = 1,5555
no = 1,6749 |
|
|
Показатель преломления (266 нм) |
ne = 1,6146
no = 1,7571 |
|
|
Уравнение Зельмейера (λ в мкм) |
no2(λ) = 2,7359 + 0,01878 / (λ2 - 0,01822) - 0,01354⋅λ2
ne2(λ) = 2,3753 + 0,01224 / (λ2 - 0,01667) - 0,01516⋅λ2 |
|
Нелинейные оптические свойства
| Параметр | Значение | Ед. Измерениия |
|---|---|---|
| Диапазон соответствия SHG (ГВГ) |
409,6 ∼ 3500 (Тип I) 525 ∼ 3500 (Тип II) |
нм
|
|
Коэффициенты NLO |
d11= 5,8⋅d36(KDP); d31 = 0,05⋅d11; d22< 0,05⋅d11 deff(I)=d31sinθ + (d11cos3φ – d22sin3φ)⋅cosθ deff(II)=(d11sin3φ+ d22cos3θ)⋅cos2θ |
|
|
Термооптические коэффициенты |
dno/dT = -9,3⋅10-6
dne/dT = -16,6⋅10-6 |
◦C-1 |
|
Электрооптические коэффициенты |
g11= 2,7 пм/В
g22 g31< 0,1 g11 |
|
| Напряжение на половинной волне |
48 (при 1064 нм)
|
кВ
|
|
Порог повреждения (1064 нм) |
5 (10 нс)
10 (1,3 нс) |
ГВт/см2
|
|
Порог повреждения (532 нм) |
1 (10 нс)
7 (250 пс) |
ГВт/см2 |
- Преобразователи частоты.
- Оптические параметрические генераторы.
- Медицинский лазер 1064 / 532 нм.
- Лазерное обнаружение.
- Когерентный доплеровский радар.
