BBO 晶体 · β-BaB₂O₄ · Nonlinear Crystal

宽相位匹配范围与高损伤阈值的频率转换晶体

BBO(β-BaB₂O₄,偏硼酸钡)是一种广泛应用于紫外、可见与近红外频率转换的非线性晶体材料。 其具备较大的双折射、低色散、高损伤阈值、宽相位匹配范围及良好的温度稳定性,并拥有显著的非线性光学效应, 倍频系数约为 KDP 晶体的六倍。

透射范围:190–3500 nm 温度带宽:约 55 ℃ 阈值:10 J/cm²(1064 nm,100 ps)
典型应用 Nd:YAG / Nd:YLF 的二、三、四、五倍频;Ti:Sapphire、Alexandrite 倍频;OPA/OPO;深紫外与超快脉冲频率转换等。
产品概述

BBO 晶体可用于 Nd:YAG 与 Nd:YLF 激光的二、三、四、五倍频,染料激光的倍频、三倍频与混频, Ti:Sapphire 与 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), 以及氩离子、红宝石与 Cu 蒸汽激光器的倍频等。

同时,BBO 在全固态可调激光、超快脉冲激光、深紫外激光等高端激光技术研发领域具有重要工程价值。

产品特点
  • 稳定可靠物理性能良好、化学性质稳定,便于长期工程使用。
  • 易加工、易集成机械性能适宜,适配多类切割角、尺寸与装调结构。
  • 温度稳定性出色温度带宽约 55 ℃,对温漂敏感应用更友好。
  • 光学均匀性高δn≈10⁻⁶/cm,有利于高质量光束与高效率频率转换。
  • 宽透射与宽相位匹配透射范围 190–3500 nm;相位匹配范围 409.6–3500 nm。
  • 高非线性与高阈值有效 SHG 系数大;1064 nm 处 100 ps 脉冲阈值可达 10 J/cm²。
物理和化学特性
化学式BaB₂O₄
晶体结构三方晶系,3m
晶格参数a=b=12.532 Å,c=12.717 Å,Z=6
质量密度3.85 g/cm³
莫氏硬度4
熔点约 1095 ℃
导热系数1.2 W/m/K(⊥c);1.6 W/m/K(//c)
热膨胀系数a:4×10⁻⁶/K;c:36×10⁻⁶/K
双折射负单轴
注:参数以典型值表述,具体可随晶体取向、波长与工艺略有差异。
非线性光学性质
SHG 相位匹配范围 409.6∼3500 nm(Type I);525∼3500 nm(Type II)
NLO 系数 d₁₁ = 5.8×d₃₆(KDP);d₃₁ = 0.05×d₁₁;d₂₂ < 0.05×d₁₁
有效非线性系数公式 deff(I)=d31sinθ + (d11cos3φ – d22sin3φ)cosθ;
deff(II)=(d11sin3φ + d22cos3θ)cos2θ
热光系数 dnₒ/dT = –9.3×10⁻⁶/℃;dnₑ/dT = –16.6×10⁻⁶/℃
电光系数 g₁₁=2.7 pm/V,g₂₂、g₃₁ < 0.1 g₁₁
半波电压 48 kV(at 1064 nm)
损坏阈值(1.064 μm) 5 GW/cm²(10 ns);10 GW/cm²(1.3 ns)
损坏阈值(0.532 μm) 1 GW/cm²(10 ns);7 GW/cm²(250 ps)
建议询价时提供:工作波长与倍频阶次、脉冲/连续参数(功率、脉宽、重频)、目标效率、入射光束口径与 M²、切割类型(Type I/II)、镀膜需求与安装方式。

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