| 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，目前仍是五倍频输出 213nm 光的最佳选择之一。二倍频的转换效率大于 70%，三倍频 60%，四倍频 50%，五倍频输出 213nm 的功率可达 200mW。BBO晶体也是理想的高功率 Nd:YAG激光腔内倍频晶体。使用我们生产的镀增透膜 BBO晶体，在声光调Q Nd:YAG激光器腔内倍频可获得平均功率超过1 5W 的 532nm光。以锁模 Nd:YLF激光器倍频输出的 600mW 光为泵浦源，端面布儒斯特角切割的 BBO晶体腔外倍频可获得 66mW 的 263nm光。由于 BBO晶体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）。我们不建议对基频光光束进行聚焦。

 

| 在可调谐激光器中的应用

 

1.染料激光器

用 I类 BBO晶体可高效输出二次谐波效率 >10%，波长≥ 206nm紫外光（205 - 310nm），对XeCl激光泵浦的峰值功率为 150kW的染料激光器倍频，可获得 36%的转换率（比ADP高大约4 - 6倍）。二次谐波获得的最短 204.97nm光的转换率约为 1%。

2.超短脉冲激光器

在超短脉冲激光的二、三倍频应用中，BBO晶体的性能优于 KDP 和 ADP晶体。对于此类应用，目前我们可提供的 BBO晶体最小厚度为 0.005mm。在同时满足相速度和群速度匹配情况下，用一个薄 BBO晶体可达到对10 fs激光脉冲的有效倍频。

3.钛宝石激光器和翠绿宝石激光器

使用 BBO晶体，翠绿宝石激光的 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 244 - 259nm，脉冲能量 7.5mJ（24%的混频转换率）的紫外光。对钛宝石激光的二次谐波转换效率可高于 50%，且其三次和四次谐波转换效率也较高。

4.氩离子激光器和铜蒸气激光器

在全线输出功率为 2W 的氩离子激光器中采用腔内倍频技术，端面布儒斯特角切割的 BBO晶体可获得波长范围在 228.9 - 257.2nm 的 36条深紫外光，最大功率 33mW @250.4nm。510.6nm 的铜蒸气激光的二次谐波平均输出功率可达 230mW @255.3nm，最大能量转换率为 8.9%。

 

| 在OPO和OPA中的应用

 

BBO晶体在 OPO 和 OPA 中起着重要作用，可产生从紫外到近红外的一系列可调谐相干激光。图3和图4分别是 I类 和 II类 BBO晶体在 OPO、OPA 中的调谐角度的计算结果。

1. 532nm泵浦的OPO

采用输入能量 40 mJ，脉冲宽度 75ps 的 532nm 泵浦光，在一个 7.2mm 长的 I类 BBO晶体可获得波长范围 680 - 2400nm 的 OPO 输出，峰值功率 1.6MW，能量转换率可达30%。BBO晶体越长，能量转换率越高。

2. 355nm泵浦的OPO和OPA

以 355nm 激光做泵浦源，使用我们的 BBO晶体的 OPO 系统输出的可调谐波长范围在 400 - 3100nm，并且波长 430 - 2000nm 范围的能量转换率在 18% - 30%之间。II类 BBO可用来减小线宽，用 BBO可获得 0.05nm 的线宽和 12%的可用转换率。在 II类相位匹配中，通常会用较长的 BBO晶体（ > 15mm）来降低振荡阈值。采用 355nm的皮秒 Nd:YAG激光进行泵浦，以 BBO晶体作 OPA 获得的脉冲具有窄带（ < 0.3nm），能量高（ > 200μJ）和可调谐性宽（400 - 2000nm）的特点。这种 OPA可获得高于 50%的最大能量转换率，因此诸多方面的性能相比普通的染料激光更优越，如转换率高，可调谐范围宽，易维护，设计简单，操作简便等。BBO - OPO 或 BBO - OPA 再加上 BBO的二次谐波的系统，可实现 205nm - 3500nm范围内的调谐。

 

 

3.其他应用

以 308nmXeCI 准分子激光为 OPO 的泵光，对 I类 BBO晶体进行角度调谐，可获得波长范围在 422 - 477nm的信号光。将 Nd:YAG激光四次谐波产生的 266nm波长作为泵浦光，据报道观察到了 BBO - OPO完整的从 330nm 到 1370nm的波长输出。采用波长 615nm，能量 1mJ，脉冲宽度80 fs的染料激光泵浦，在两块 BBO晶体的 OPA中可获得波长为 800 - 2000nm，能量大于50μJ（最大130μJ），脉冲宽度小于200 fs的超短波脉冲。

 

| BBO晶体的电光应用

 

BBO晶体也可用于电光应用中，具有从紫外到 3500nm的宽透射范围。此外，BBO晶体与 DKDP 和 LiNbO₃晶体相比具有更高的损伤阈值。采用我们的电光BBO晶体以及增益介质 Nd:YVO₄晶体，可获得超过 100W的输出功率和 1000kHz的重复频率。在 5kHz重复频率下，其脉冲宽度可短至 6.4ns，达到 5.7mJ的能量或 900kW的峰值功率。相比声光Q开关，BBO晶体的电光应用有诸多优势，包括脉冲短、光束质量高、结构紧凑等。尽管其具有相对较小的电光系数以及高的半波电压（例如尺寸为 3 x 3 x 20mm³ 的 BBO晶体，半波电压高达 7kV@1064nm），通过增加BBO晶体长度和减少电极方向厚度可降低BBO电光器件的工作电压。目前，我们可提供 25mm长和电极方向厚度 1mm的高光学质量的 Z切 BBO晶体，并可根据需求镀制增透膜和侧面镀金/铭。

 

| 我们可提供镀制如下膜系

 

· 根据客户应用需求选择 IBS 或 IAD镀膜技术 · 应用于 BBO晶体 1064nm二倍频、三倍频和四倍频的双波长、三波长低反射率增透膜 · 应用于二次倍频调谐激光器的 BBO的宽带增透膜（BBAR） · 可提供膜系定制服务

· 宽波段保护膜，用于BBO晶体的OPO · 高抗激光损伤阈值 · 使用寿命长

 

| LBO晶体规格指标

备注：

· BBO晶体有易潮解性，建议用户在干燥的环境中使用和保存晶体

· BBO晶体硬度低，操作时请注意保护，勿损伤晶体抛光面

· BBO晶体的接收角小，因此调节角度时需要较为细致的操作

· 可按客户需求定制 BBO晶体，根据提供的激光器主要性能参数，如脉冲激光器的脉冲能量、脉冲宽度、重复频率，连续激光器的功率，以及光束直径、模式条件、发散角、可调波长范围等条件来推荐适合的晶体规格

· 对于薄片晶体，可免费装配支架