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BBO cristales no lineales

Cristales no lineales de YCOB El borato de Beta Bario (β-BaB2O4), o BBO, es uno de los materiales de cristal óptico más útiles y no lineales. Características: Amplio rango de transparencia óptica (190 a 3500 nm) Grandes coeficientes no lineales (deff = 1,94 pm / V para el Tipo I SHG de 1064 nm) Alta homogeneidad óptica (δn ~ ...

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Detalles

Descripción

El borato de β-borato (β-BaB2O4 o BBO) es un cristal óptico no lineal que combina un número de características únicas. Estas características incluyen rangos amplios de transmisión y alineación de fases, gran coeficiente no lineal, alto umbral de daño, monocristales de alta calidad y excelente homogeneidad óptica. Por lo tanto, Beta-BaB2O4 proporciona soluciones atractivas para diversas aplicaciones ópticas no lineales. Además, BBO es uno de los mejores candidatos para aplicaciones electro-ópticas debido a sus excelentes propiedades electro-ópticas.

Los cristales BBO han sido ampliamente utilizados en aplicaciones ópticas no lineales como OPO, OPA, OPCPA y otros. Gracias a su amplia gama de transmisión espectral, así como a la adaptación de fases, los cristales BBO se han aplicado en la segunda, tercera, cuarta o quinta generaciones armónicas para fuentes visibles / UV de alta potencia y conversiones paramétricas ópticas para fuentes ampliamente sintonizables de alta potencia. Debido a que su amplio ancho de banda de ganancia se superpone con Ti: Sapphire en un rango de 800 nm, se han construido sistemas de láser de alto poder y alto contraste basados en el plan mixto CPA / OPCPA.

image005.png

Caracteristicas

Amplia región de transmisión de 190 nm a 3500nm

Gran coeficiente efectivo de generación de segundo armónico (SHG)

Buenas propiedades mecánicas y físicas

Alto umbral de daño de 10 J / cm2 para 100 ps de ancho de pulso a 1064 nm

Amplia gama de coincidencias de fase de 409,6 nm a 3500nm

Ancho de banda de temperatura de alrededor de 55 ℃

Alta homogeneidad óptica con δn≈10-6 / cm

Aplicaciones

Generaciones armónicas (hasta la quinta) de los láseres Nd dopados

Doble y triplicado de frecuencia de los rayos ultravioleta Ti: Sapphire y Dye lasers

Doblez de frecuencias de ion argón y radiación láser de vapor de cobre

Osciladores paramétricos ópticos (OPO) tanto en tipo 1 (ooe) y tipo 2 (eoe) de concordancia de fase

Cristal electro-óptico para células Pockels

Mediciones de la duración del pulso ultrasonoro por autocorrelación

Propiedades químicas y físicas

Propiedad

Valor

Fórmula química

BaB $ $ O $ $

Estructura cristalina

Trigonal, 3m

Parámetro de red

A = b = 12,532Å, c = 12,717Å, Z = 6

Densidad de masa

3,85 g / cm $ ³ $

Dureza de Moh

4

Punto de fusion

Aproximadamente 1095 ° C

Conductividad térmica

1,2 W / m / K (⊥c); 1,6 W / m / K (// c)

Coeficiente de expansión térmica

\ Alpha, 4x10 - 6 / K; C, 36x10-6 / K

Birrefringencia

Uniaxial negativo

Propiedades ópticas lineales

Propiedad

Valor

Rango de transparencia

189 - 3500 nm

Coeficiente de absorción:

\ Alpha <0,1% cm="" @="" 1064="">

Indíces refractivos

A 1,0642 mm

A 0,5321 mm

A 0,2660 mm

Ne = 1,5425, no = 1,6551

Ne = 1,5555, no = 1,6749

Ne = 1,6146, no = 1,7571

Sellmeier Ecuaciones (λ en μm)

N o 2 (\ lambda) = 2,7359 + 0,01878 / (\ lambda _ { 2 } -0,01822) - 0,01354 \ lambda _ { 2}

N e _ { 2 } (\ lambda) = 2,3753 + 0,01224 / (\ lambda _ { 2 } -0,01667) - 0,01516 \ lambda _ { 2}

Propiedades ópticas no lineales

Propiedad

Valor

Rango compatible de la Fase SHG

409,6 ~ 3500 nm (Tipo I); 525 ~ 3500 nm (TipoII)

Coeficientes NLO

D _ { 11 } = 5,8 xd ^ { 36} (PDC); d _ { 31 } = 0,05 xd ^ { 11}; D _ { 22} & lt; 0,05 xd 11

D eff (I) = d 31 sinΘ + (d11 cos3φ - d22 sin3φ) cosΘ

D eff (II) = (d11 sen3φ + d22 cos3Θ) cos2Θ

Coeficientes de Therm-Optic

Dn o / dT = - 9,3 x 10 ^ {- 6} / c

Dn e / dT = -16,6 x 10 -6 / c

Coeficientes electro-ópticos

G 11 = 2,7 pm / V, g 22 , g 31 <0,1 g="">11

Voltaje de media onda

48 KV (a 1064 nm)

Umbral de Daño

A 1,064 mm

A 0,532 mm

5 GW / cm ^ {2} (10 ns); 10 GW / cm ^ {2} (1,3 ns)

1 GW / cm ^ {2} (10 ns); 7 GW / cm2 (250 ps)

image011.png

Figura 2. Curvas de ajuste SHG de BBO

image013.png

Figura 3. Curvas de sintonización OPO de BBO (Tipo I (ooe)) con luz de bombeo diferente, a saber 530 nm, 355 nm y 266 nm

image015.png

Figura 4. Curvas de sintonización de OPO de BBO (Tipo II (eoe)) con luz de bomba diferente, a saber 530 nm, 355 nm y 266 nm

Especificación de pulido

Propiedad

Valor

Tolerancia de Orientación

<0,5>

Tolerancia de grosor / diámetro

± 0,05 mm

Planitud de la superficie

<λ 8="" @="" 632="">

Distorsión del frente de onda

<λ 4="" @="" 632="">

Calidad de la superficie

10/5

Paralela

30 "

Perpendicular

15

Apertura de la apertura

> 90%

Chammfer

<0,2 x="">

Productos estándar

Cristal

Dimensión / mm

Longitud / mm

Solicitud

Orientación

Teta / Phi deg

Revestimientos PP S1 / S2

Nm nm

6 x 6

1

SHG @ 800nm

29,2 / 90

400 - 800/400 - 800

6 x 6

1

THG @ 800nm

44,3 / 90

400 - 800/266

6 x 6

0,2

SHG @ 800nm

29,2 / 90

400 - 800/400 - 800

10 x 10

0,5

SHG @ 800nm

29,2 / 90

400 - 800/400 - 800

6 x 6

0,5

SHG @ 800nm

29,2 / 90

400 - 800/400 - 800

6 x 6

0,5

THG @ 800nm

44,3 / 90

400 - 800/266

6 x 6

1,5

SHG @ 1030nm

23,4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

6 x 6

0,1

THG @ 800nm

44,3 / 90

400 - 800/266

6 x 6

2

SHG @ 800nm

29,2 / 90

400 - 800/400 - 800

10 x 10

1

SHG @ 800nm

29,2 / 90

400 - 800/400 - 800

6 x 6

0,5

SHG @ 1030nm

23,4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

8 x 8

0,5

SHG @ 1030nm

23,4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

8 x 8

1

SHG @ 1030nm

23,4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

8 x 8

1,5

SHG @ 1030nm

23,4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

8 x 8

2

SHG @ 1030nm

23,4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

10 x 10

0,2

SHG @ 800nm

29,2 / 90

400 - 800/400 - 800

6 x 6

1

SHG @ 1030nm

23,4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

6 x 6

2

SHG @ 1030nm

23,4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

6 x 6

0,1

SHG @ 800nm

29,2 / 90

400 - 800/400 - 800

6 x 6

0,2

THG @ 800nm

44,3 / 90

400 - 800/266

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es el desajuste de fase?

R: Un grupo de técnicas para lograr eficientes interacciones no lineales en un medio. Muchos procesos no lineales sensible a la fase, en particular procesos paramétricos tales como duplicación de frecuencia, generación de frecuencia de suma y diferencia, amplificación paramétrica y oscilación, y también mezcla de cuatro ondas, requieren que la adaptación de fases sea eficiente. Esencialmente, esto significa asegurar que una relación de fase apropiada entre las ondas que interactúan (para una conversión de frecuencia no lineal óptima) se mantiene a lo largo de la dirección de propagación. Sólo si se cumple esa condición, las contribuciones de amplitud desde diferentes localizaciones a la onda del producto están todas en fase al final del cristal no lineal.

P: ¿Qué es la segunda generación de armónicos (SHG)?

R: SHG es un proceso óptico no lineal, en el que los fotones con la misma frecuencia que interactúan con un material no lineal se "combinan" para generar nuevos fotones con el doble de energía y por lo tanto dos veces la frecuencia y la mitad de la longitud de onda de los fotones iniciales.


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