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BBO cristal non linéaire

BBO (borate de bêta-baryum ou β-BaB2O4) est le plus polyvalent des cristaux optiques non linéaires grâce à ses caractéristiques uniques, par ex. transmission étendue et plages d’adaptation de phase, coefficient non linéaire élevé, seuil de dommage élevé et excellente homogénéité optique.

Le cristal BBO a un grand coefficient de génération du second harmonique effectif (SHG) environ 6 fois supérieur à celui du cristal KDP, ainsi qu’un excellent cristal électro-optique appliqué dans l’application du système laser à haute puissance.

Les cristaux BBO sont des cristaux NLO efficaces largement utilisés dans les lasers accordables: lasers à colorant, lasers Ultrafast Pulse, lasers Ti: Saphir et Alexandrite, lasers Argon Ion et Copper-Vapor. Les BBO OPO et OPA sont des outils puissants pour générer un rayonnement cohérent largement ajustable des UV aux IR.

Il existe une autre forme de BBO avec la structure cristalline différente, appelée alpha-BBO, appelée a-BBO. Alpha-BBO est un bon cristal biréfringent UV et est largement utilisé de nos jours dans les prismes à polarisation UV. Les cristaux BBO sont également largement utilisés comme matériau électro-optique dans diverses cellules et modulateurs de Pockels. Honor Optics est le fabricant professionnel de cristaux non linéaires BBO de grande taille qui achète des cristaux non linéaires BBO à bas prix au prix usine.

Honour Optics fabrique des cristaux BBO standard de types I et II pour les applications SHG /THG /4HG /5HG, la longueur de nos cristaux BBO va de 0,005 mm à 25 mm et leur taille jusqu'à 15 x 15 x 15 mm, avec revêtement P ou AR. Nous pourrions offrir du cristal BBO mince avec une épaisseur de 0,005 mm. Nous offrons également des services de polissage et de réusinage.

Caractéristiques typiques du cristal BBO:

Plage d’adaptation des phases 1.Broad de 409,6 nm à 3500 nm
2. Transmission optique étendue de 190 nm à 3500 nm
3.Large efficace deuxième génération harmonique (SHG)
4. Seuil maximal de dégradation de 10 GW /cm2 pour une largeur d'impulsion de 100 ps à 1064 nm
5. Largeur température-bande passante d'environ 55
6. Excellentes propriétés mécaniques et physiques

BBO est un cristal non linéaire efficace pour les deuxième (SHG), troisième (THG) et quatrième (4HG) générations harmoniques de lasers Nd: YAG; et est le seul cristal utilisable pour la cinquième génération d’harmoniques (5HG) à 213 nm. Des rendements de conversion supérieurs à 70% pour le SHG, 60% pour le THG et 50% pour le 4HG, et une puissance de 200 mW à 213 nm (5HG) ont été obtenus respectivement. En raison de son efficacité élevée, de l'absence d'hygroscopie après revêtement et de sa grande taille, le BBOS remplace le KDP dans la majeure partie du double de fréquence des lasers Nd: YAG.

Le cristal non linéaire Custom BBO est également un cristal efficace pour le SHG intracavité des lasers Nd: YAG à haute puissance. Pour la SHG intracavité d'un laser Nd: YAG à commutation Q-switch acousto-optique, plus de 15 W de puissance moyenne à 532 nm ont été générés à partir de notre cristal BBO à revêtement AR. Lorsqu'il est pompé par la sortie SHG de 600 mW d'un laser Nd: YLF à verrouillage de mode, une sortie de 66 mW à 263 nm a été produite à partir d'un BBO à angle de Brewster dans une cavité résonante externe améliorée.
En raison de son faible angle d'acceptation et de sa grande portée, une bonne qualité de faisceau laser est la clé pour que BBO obtienne une efficacité de conversion élevée. Bienvenue à tous pour la vente en gros du cristal non linéaire BBO.

Tab.1 Propriétés structurelles et physiques

Crystal Structure trigonal, space group R3c
Cell Parameters a = b = 12.532Ä, c = 12.717Ä, Z = 6
Melting Point 1095 +/-5°C
Transition Temperature 925 +/-5°C
Optical Homogeneity Dn ≈10-6/cm
Hardness 4.5 Mohs
Density 3.85 g/cm3
Absorption Coefficient < 0.1%/cm (at 1064 nm)
Hygroscopic Susceptibility low
Resistivity > 1011 ohm-cm
Relative Dielectric Constant eT11/e0: 6.7, eT33/e0: 8.1
Tan d, < 0.001
Thermal Expansion Coefficients(in the range of 25°C- 900°C) a, 4 x 10-6/K
c, 36 x 10-6/K
Thermal Conductivity ^c, 1.2 W/m/K; ||c, 1.6 W/m/K

Honors BBO est largement utilisé dans les lasers à colorant. Avec une fréquence somme de type I de 780-950 nm et 248,5 nm (sortie SHG du laser à colorant 495 nm) en BBO, les émissions UV les plus courtes allant de 188,9 nm à 197 nm et l’énergie des impulsions de 95 mJ à 193 nm et 8 m à 189 nm respectivement.

Le doublement de la fréquence et le triplement des lasers à impulsions ultra courtes sont les applications dans lesquelles le BBO présente des propriétés supérieures aux cristaux de KDP et d'ADP. Nous pouvons fournir aussi fin que 0,005 mm BBO à cet effet. Une impulsion laser courte de 10 pieds peut être efficacement doublée en fréquence avec un BBO fin, à la fois en termes d’adaptation de vitesse de phase et de vitesse de groupe.

La sortie UV dans la région 360 nm - 390 nm avec une énergie d’impulsion de 105 mJ (efficacité de 31% du SHG) à 378 nm et une sortie dans la région de 244 nm - 259 nm à 7,5 mJ (efficacité de mélange de 24%) ont été obtenues pour THG d'un laser alexandrite dans le cristal non linéaire BBO. Plus de 50% du rendement de conversion SHG dans un laser Ti: Saphir a été obtenu. Des rendements de conversion élevés ont également été obtenus pour les lasers THG et 4HG de Ti: Sapphire.

En utilisant la technique de doublage de fréquence intracavité dans un laser à argon ionique avec une puissance de sortie de toutes les lignes de 2W, une puissance maximale de 33mW à 250,4 nm et 36 lignes de longueurs d'onde ultraviolettes allant de 228,9 nm à 257,2 nm ont été générées cristal. Jusqu'à 230 mW, une puissance moyenne dans l'UV à 255,3 nm avec une efficacité de conversion maximale de 8,9% a été obtenue pour le SHG d'un laser Copper-Vapor à 510,6 nm.

Languette. 2 propriétés chimiques

Phase-matchable SHG range 189-1750nm
NLO coefficients d11 = 5.8 x d36(KDP)
d11 = 0.05 x d11, d22< 0.05 x d11
Electro-Optic Coefficients g11 = 2.7 pm/V, g22, g31< 0.1 g11
Half-Wave Voltage 48 KV (at 1064 nm)
Damage Threshold
at 1.064 mm
at 0.532 mm
5 GW/cm2 (10 ns);
10 GW/cm2 (1.3 ns)1 GW/cm2 (10 ns);
7 GW/cm2 (250 ps)
Transparency Range 189 - 3500 nm
Refractive Indices
at 1.0642 mm
at 0.5321 mm
at 0.2660 mm
ne = 1.5425, no = 1.6551
ne = 1.5555, no = 1.6749
ne = 1.6146, no = 1.7571
Therm-Optic Coefficients dno/dT = - 9.3 x 10-6/°C
dne/dT = -16.6 x 10-6/°C
Sellmeier Equations: no2(l) = 2.7359+0.01878/(l2-0.01822)-0.01354 l 2
ne2(l) = 2.3753+0.01224/(l2-0.01667)-0.01516 l 2

Les OPO et OPA de BBO sont des outils puissants permettant de générer un rayonnement cohérent largement ajustable des UV aux IR. Les angles d'accord du type I et du type II BBO OPO et OPA ont été calculés, les résultats étant illustrés dans les figures ci-dessous.

opo tuning curves of bbo

Une sortie OPO allant de 680 nm à 2400 nm avec une puissance de pointe de 1,6 MW et un rendement de conversion d'énergie allant jusqu'à 30% a été obtenue avec un type I BBO de 7,2 mm de long. L'énergie d'entrée de la pompe était de 40 mJ à 532 nm avec une largeur d'impulsion de 75 ps. Avec un cristal plus long, une efficacité de conversion supérieure est attendue.

Dans le cas du pompage Nd: YAG, les OPO des BBO peuvent générer plus de 100 mJ, avec une longueur d'onde réglable de 400 nm à 2000 nm. Selon le cristal non linéaire BBO de Honor, le système OPO couvre une plage de réglage allant de 400 nm à 3100 nm, ce qui garantit un rendement de conversion maximal de 30% et supérieur à 18%, sur la plage de longueurs d'onde de 430 nm à 2000 nm.

Le type II BBO peut être utilisé pour réduire la largeur de raie près des points dégénérés. Une largeur de raie aussi étroite que 0,05 nm et un rendement de conversion utilisable de 12% ont été obtenus. Cependant, un BBO plus long (> 15 mm) devrait normalement être utilisé pour diminuer le seuil d'oscillation lorsque le schéma d'adaptation de phase de type II est utilisé.

En pompant avec une picoseconde Nd: YAG à 355 nm, une impulsion à bande étroite (<0,3 nm), haute énergie (> 200μJ) et large ajustable (400 nm à 2000 nm) a été produite par des APA de BBOs. Cet OPA peut atteindre un rendement de conversion supérieur à 50% et est donc supérieur aux lasers à colorant classiques à de nombreux égards, notamment en termes d'efficacité, de plage de réglage, de maintenance et de simplicité de conception et de fonctionnement. En outre, un rayonnement cohérent de 205 nm à 3500 nm peut également être généré par les BBO OPO ou OPA plus un BBO pour SHG.

Un OPO accordable avec des longueurs d'onde de signal comprises entre 422 nm et 477 nm a été généré par accord d'angle dans un cristal BBO de type I pompé avec un laser à excimère XeCl à 308 nm. Et on a observé qu'un OPO BBOs pompé par la quatrième harmonique d'un laser Nd: YAG (à 266 nm) couvrait toute la gamme des longueurs d'onde de sortie de 330 nm à 1370 nm.
Lorsque pompé par un laser à colorant de 1 mJ, 80fs à 615 nm, l’OPA avec deux cristaux de BBO donne plus de 50 µJ (maximum 130 µJ), < Impulsion ultracourte de 200 pieds, plus de 800 nm - 2000 nm.

Le cristal non linéaire BBO personnalisé peut également être utilisé pour les applications E-O. Il a une large plage de transmission allant des UV à environ 3 500 nm. Et il a un seuil de dommage beaucoup plus élevé que KD * P ou LiNbO3. Plus de 80 W de puissance de sortie et un taux de répétition de 50 KHz ont été atteints en utilisant les cristaux Honors E-O BBO et les cristaux Nd: YVO4 comme supports de gain. À 5 KHz, son impulsion a une largeur aussi courte que 6,4 ns et une énergie de 5,7 mJ ou une puissance de crête de 900 kW. Il présente des avantages par rapport au modèle commercial A-O Q-switch, notamment une impulsion très courte, une qualité de faisceau élevée et une taille compacte. Bien qu’il ait un coefficient électro-optique relativement petit et que sa tension demi-onde soit élevée (7KV à 1064nm, 3x3x20mm3), un BBO long et mince peut réduire les exigences de tension. Honor Optics peut désormais fournir des cristaux BBO de haute qualité optique de 25 mm de long et de 1 mm d'épaisseur avec une découpe en Z, un revêtement AR et un plaquage or /chrome sur les faces latérales.

Honor Optics fournit les revêtements BBO suivants

Revêtement AR à double bande (DBAR) de BBO pour SHG de 1064nm; faible réflectance (R <0,2% à 1064 nm et R <0,5% à 532 nm); seuil de dommage élevé (> 300 MW /cm2 aux deux longueurs d'onde); Longue durabilité.
Revêtement AR à large bande (BBAR) de BBO pour le SHG des lasers accordables.
Revêtement P large bande de BBO pour les applications OPO.
D'autres revêtements sont disponibles sur demande.

Spécifications standard du cristal BBO:

Tolérance de dimension ---------------- (W ± 0.05mm) x (H ± 0.05mm) x (L +/- 0.1mm)
Tolérance angulaire ---------------------- θ < 0,25 °, < 0,25 °
Clear Aperture ----------------------- centre 95% du diamètre
Planéité de la surface -------------------- < λ /10 à 633nm
Distorsion du front d'onde --------------- < λ /10 @ 633nm
[email protected]°
Qualité de surface (S /D) --------------- 10/5
Parallélisme ---------------------------- < 10 secondes d'arc
Perpendicularité --------------------- < 5 minutes d'arc
Revêtements: Revêtements protecteurs (P) et antireflet (AR) disponibles à la demande du client
Seuil de dommage ------------------ > 1 GW /cm2 pour 1064nm, TEM00, 10ns, 10HZ (poli seulement)
> 0,5 GW /cm2 pour 1064 nm, TEM00, 10 ns, 10 Hz (revêtement AR)
> 0,3 GW /cm2 pour 532 nm, T EM00, 10 ns, 10 Hz (AR-coatd)

Nous pouvons personnaliser l’angle et la taille des cristaux, à l’exception des spécifications standard, en fonction de votre demande. Il est disponible pour le polissage et le revêtement des cristaux BBO que vous nous fournissez. Bienvenue à tous pour la vente en gros du cristal non linéaire BBO

Applications standard du cristal BBO:

Deuxième, troisième, quatrième et cinquième générations harmoniques de lasers Nd: YAG et Nd: YLF
Doublement, triplement et mélange de fréquences de lasers à colorant
Deuxième, troisième et quatrième générations harmoniques de lasers Ti: Saphir et Alexandrite
Amplificateur optique paramétrique (OPA) et oscillateurs paramétriques optiques (OPO)
Doublement de la fréquence des lasers à argon ionisé, à vapeur de cuivre et à rubis.

Honor Optics propose des cristaux standard BBO dans un délai de 4-5 semaines.

1. Générations harmoniques de lasers Nd: YAG:
1064nm SHG - > 532 nm: 4x4x7mm Type I, θ = 22,8 °, φ = 0 °;
1064 nm THG - > 355nm: 4x4x7mm Type I, 0 = 31,3 °, 0 = 0 °; Type II q = 38,6 °, = 30 °
1064nm 4HG - > 266 nm: 4x4x7mm Type I, θ = 47,6 °, = 0 °;
1064nm 5HG - > 213 nm: 4x4x7mm Type I, θ = 51,1 °, = 0 °;

2.OPO et OPA pompés par les harmoniques des lasers Nd: YAG
Pompe 532nm - > 680-2600nm: 8x6x12mm Type I, θ = 21 °, φ = 0 °;
Pompe 355nm - > 410-2600 nm: 8x6x12 mm, type I, 0 = 30 °, 0 = 0 °; Type II, q = 37 °, = 30 °;
266nm Pump - > 295-2600 nm: 8x6x12mm Type I, 0 = 39 °, 0 = 0 °;

3. Doublement de la fréquence des lasers à colorant
670-530nm SHG - > 335-260 nm: 8x4x7mm Type I, 0 = 40 °, 0 = 0 °;
600-440nm SHG - > 300-220 nm: 8x4x7mm Type I, 0 = 55 °, 0 = 0 °
444 à 410 nm SHG - > 222-205 nm: 8x4x7mm Type I, 0 = 80 °, O = 0 °

4. Générations harmoniques de lasers Ti: Saphir
700-1000nm SHG - > 350-500nm: 5x5x0,2mm Type I, θ = 28 °, φ = 0 °;
700-1000nm THG - > 240-330 nm: 5x5x0,2mm Type I, θ = 42 °, φ = 0 °;
700-1000nm FHG - > 210-240 nm: 5x5x0,2mm Type I, θ = 66 °, φ = 0 °;

5. Doubler et tripler la fréquence des lasers à alexandrite
720-800nm ​​SHG - > 360-400 nm: 6x4x7mm Type I, 0 = 31 °, O = 0 °
720-800 nm THG - > 240-265 nm: 6x4x7mm Type I, θ = 48 °, φ = 0 °;

6. SHG intracavité de laser Ar + avec cristal de Brewster BBO à angle de coupe
514nm SHG - > 257 nm: 4x4x7mm Type I, θ = 51 °, φ = 0 °, coupe en B
488nm SHG - > 244 nm: 4x4x7mm Type I, θ = 55 °, φ = 0 °, coupe en B

Honor Optics fournit et fabrique des cristaux BBO de haute qualité, de la taille et du revêtement sur votre demande. Honor Optics est le fabricant professionnel de cristaux non linéaires BBO de grande taille qui achète des cristaux non linéaires BBO à bas prix au prix usine.

S'il vous plaît être noté :

BBO a une faible sensibilité à l'humidité. Il est conseillé aux utilisateurs de fournir des conditions sèches pour l’application et la préservation de BBO.
BBO est relativement doux et nécessite donc des précautions pour protéger ses surfaces polies.
Lorsqu'un réglage d'angle est nécessaire, n'oubliez pas que l'angle d'acceptation de BBO est faible.