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BBO Crystal Basic Properties

 

BBO Crystal Physical Properties

BBO Crystal Linear Optical Properties

BBO Crystal Non-Linear Optical Properties

BBO ist ein negativer uniaxiale Kristall, mit normalem Brechungsindex (No) größer als außergewöhnlicher refraktiv-Index (NE). Die Phasen Anpassung Typ I und Typ II ist über die Winkel Abstimmung zu erreichen. Die Phasen-Matching-Winkel der Frequenz Verdoppelung werden in Bild 2 dargestellt.
 

Anwendung im Nd: YAG-Laser:


BBO ist ein effizientes nlo Cyrstal für die zweite, dritte und vierte harmonische Generation von ND: YAG-Lasern und der beste nlo-Kristall für die fünfte harmonische Generation bei 213nm. Umrüst Wirkungsgrade von mehr als 70% für SHG, 60% für THG und 50% für 4HG und 200mW Leistung bei 213 nm (5hg) wurden erreicht.

 

BBO ist auch ein effizienter Kristall für die intracavity SHG von High Power Nd: YAG Laser. Für den intracavity-SHG eines acousto-optischen Q-geschalteten Nd: YAG-Lasers wurde in unserem AR-beschichteten BBO-Kristall mehr als 15 W Durchschnittsleistung bei 532 nm erzeugt. Beim Pumpen von der 600 MW-SHG-Leistung eines Modus-gesperrten Nd: YLF-Lasers wurde 66 MW-Leistung bei 266 nm aus einem Brewster-Winkel geschnittenen BBO in einer extern verbesserten resonanzhöhle erzeugt.
Aufgrund eines geringen Abnahme Winkels und eines großen Walk-off ist eine gute Laserstrahl Qualität (kleine Divergenz, guter Modus, etc.) der Schlüssel für BBO, um eine hohe Konvertierungs Effizienz zu erzielen. Ein enger Fokus des Laserstrahls wird nicht empfohlen.

Anwendungen in Tunable Lasern:


1. Farblaser
Im Typ I BBO wurde eine effiziente UV-Leistung (205nm-310Nm) mit einem SHG-Wirkungsgrad von über 10% bei einer Wellenlänge von 206nm erzielt, und für einen XeC1-Laser-Pump Farbstoff-Laser mit Leistung 150kW, der etwa 4-6 mal höher ist als in ADP, wurde eine Wandlungs Effizienz von 36% erreicht. Die kürzeste SHG-Wellenlänge von 204,97 nm mit einem Wirkungsgrad von etwa 1% wurde in BBO erzeugt.
BBO ist weit verbreitet in den Farbstoff-Lasern verwendet. Bei der Typ-I-Sum-Frequenz von 780-950 nm und 248,5 nm (SHG-Leistung von 495 Nm Farbstoff-Laser) in BBO wurden die kürzesten UV-Ausgänge von 188.9 nm bis 197 nm und die Pulsenergie von 95 MJ bei 193 nm und 8 MJ bei 189 nm in BBO Bzw.

2. ultraschneller Puls Laser
Die Frequenz Verdoppelung und-Verdreifachung von Ultrakurzpuls-Lasern sind die Anwendungen, bei denen BBO überlegene Eigenschaften für KDP-und ADP-Kristalle aufweist. Für diesen Zweck steht BBO mit 0,01 mm Dicke zur Verfügung. Ein Laserpuls von bis zu 10 FS kann mit einem dünnen BBO effizient Frequenz verdoppelt werden, sowohl in Bezug auf die Phasen Geschwindigkeit als auch auf die Gruppengeschwindigkeit.

3. ti: Saphir-und Alexandrit-Laser
UV-Leistung in der Region 360NM-390nm mit Pulsenergie von 105 MJ (31% SHG-Wirkungsgrad) bei 378 nm, und Leistung in der Region 244nm-259nm mit 7,5 MJ (24% Mischleistung) wurden für Typ I SHG und THG eines Alexandrit-Lasers in BBO-Kristall gewonnen.
Mehr als 50% der SHG-konversionseffizienz in einem TI: Saphir Laser wurde in BBO gewonnen. Hohe Wandlungs Effizienz wurden auch in BBO für die THG und FhG von TI: Saphir Lasern erzielt.
4. Argon-Ionen und Kupfer-Dampf-Laser
Durch den Einsatz der intracavity-Frequenz-Verdoppelungs Technik in einem Argon-Ionen-Laser mit allen Linienleistung von 2W wurden maximal 33 MW bei 250,4 nm und 36 Linien von tiefen UV-Wellenlängen von 228,9 nm bis 257,2 nm in einem Brewster-Winkel-geschnittenen BBO-Kristall erzeugt. .
Bis zu 230 MW Durchschnittsleistung wurde in BBO bei 255,3 nm erzeugt, mit einem maximalen Wandlungs Grad von 8,9% wurde für die SHG eines Kupfer Dampf Lasers mit 510,6 Nm erreicht.

BBO es Opo und Opa:


Die Opo und Opa von BBO sind leistungsstarke Werkzeuge, um eine weithin einstellbare, kohärente Strahlung von UV bis IR zu erzeugen. Die Tuning-Winkel von Typ I und Typ II BBO Opo und Opa wurden berechnet, wobei die Ergebnisse in Abb. 3bzw. Abb. 4 dargestellt sind.

1. Opo gepumpt bei 532 nm
Eine Opo-Leistung von 680 Nm bis 2400 nm mit der Spitzenleistung von 1,6 MW und bis zu 30% Energie Umwandlungs Effizienz wurde in einem 7,2 mm langen Typ I BBO erzielt. Die Eingangs Pumpe Energie betrug 40 MJ bei 532nm mit Pulsbreite 75PS. Mit einem längeren BBO-Kristall wird eine höhere konversionseffizienz erwartet.


2. Opo und Opa gepumpt bei 355 nm
Im Fall von ND: YAG Pump können die OPOS von BBO mehr als 100mj erzeugen, wobei die Wellenlänge von 400nm bis 2000nm anpassbar ist. Mit unserem BBO Crystal deckt das OPO-System einen Tuning-Bereich von 400nm bis 3100nm ab, der über den Wellenlängenbereich von 430nm bis 2000nm eine Umrüst Leistung von maximal 30% und mehr als 18% garantiert.
Typ II BBO kann verwendet werden, um die LineWidth in der Nähe der degenerierten Punkte zu verringern. Eine lineare Breite von 0,05 nm und eine nutzbare wandlungsleistung von 12% wurden erreicht. Allerdings sollte in der Regel ein längerer (> 15mm) BBO verwendet werden, um die Schwingungs Schwelle zu senken, wenn man das Phase-Matching-Schema des Typs II anwendet.
Das Pumpen mit einem Pikosekunde Nd: YAG bei 355nm, einem Schmalband (<0.3nm), high="" energy="" (="">200 μj) und einem breiten, Tunable (400nm bis 2000nm) Puls wurde von BBO es Opas produziert. Dieser Opa kann bis zu mehr als 50% wandlungsleistung erreichen und ist daher in vielerlei Hinsicht den gängigen Farbstoff Lasern überlegen, einschließlich Effizienz, einstellbarer Reichweite, Wartung und Leichtigkeit in Design und Betrieb. Darüber hinaus kann eine kohärente Strahlung von 205 nm bis 3500 nm auch durch BBO es Opo oder Opa plus a BBO für SHG erzeugt werden.
3. andere
Ein einstellbarer Opo mit Signal Wellenlängen zwischen 422 nm und 477 nm wurde durch Winkel Tuning in einem Typ I BBO Kristall erzeugt, der von der vierten Harmonik eines Nd: YAG-Lasers (bei 266 nm) gepumpt wurde, um den gesamten Bereich der Ausgangs Wellenlängen 330 nm-1370nm abzudecken.
Beim Pumpen von einem 1MJ, 80fs Farbstoff-Laser bei 615 nm ergibt der Opa mit zwei BBO-Kristall mehr als 50 μj (maximal 130 μj<200fs ultrashort pulse, over 800 nm-2000 nm. ultrashort="" pulse,="" over="" 800="" nm-2000=""> </200fs ultrashort pulse, over 800 nm-2000 nm.> ),</0.3nm),>

E-O-Anwendungen von BBO:
 
BBO kann auch für E-O-Anwendungen verwendet werden. Es verfügt über einen breiten Übertragungsbereich von UV bis etwa 3500nm und hat eine deutlich höhere Schadensschwelle als KD * P oder LiNbO3, mehr als 80W Ausgangsleistung und 50kHz-Repitition wurden mit unserem E-O BBO Crystal und Nd: YVO4 Crystal als Gain Media erreicht. Bei 5kHz hat sein Puls eine Breite von bis zu 6,4 NS und eine Energie von 5,7 MJ oder eine Spitzenleistung von 900 kW. Es hat Vorteile gegenüber dem kommerziellen a-O Q-Switched, einschließlich eines sehr kurzen Pulses, hoher Strahlqualität und Größe kompakt. Obwohl es einen relativ kleinen Elektro-Optik-Koeffizienten hat, ist die Halbwellen Spannung hoch (7kV bei 1064nm, 3 * 3 * 20mm3), lange und dünne BBO können den Spannungs Bedarf senken. Wir können 25 mm lange und 1 mm dünne, hohe optische Qualität BBO Crystal mit Z-Cut, AR-beschichtet und Gold/Chrom auf den Seitenwänden liefern.