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BBO非線形結晶

YCOB非線形結晶ベータバリウムボレート(β-BaB2O4)、すなわちBBOは、最も有用な非線形光学結晶材料の1つです。 特徴:広い光透過率範囲(190〜3500 nm)大きな非線形係数(1064 nmのタイプI SHGではdeff = 1.94 pm / V)高い光学的均一性(Δn〜...

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制品の詳細

説明

β-ホウ酸バリウム(β-BaB2O4またはBBO)は、数多くのユニークな特徴を併せ持つ非線形光学結晶です。 これらの特徴には、幅広い伝送および位相整合範囲、大きな非線形係数、高い損傷閾値、高品質単結晶および優れた光学的均質性が含まれる。 したがって、Beta-BaB 2 O 4は、様々な非線形光学用途に魅力的な解決策を提供する。 さらに、BBOは、その優れた電気光学特性のために、電気光学用途のための最良の候補の1つである。

BBO結晶は、OPO、OPA、OPCPAなどのような非線形光学用途で広く使用されている。 その大きなスペクトル伝達範囲と位相整合のおかげで、BBO結晶は、高出力の可視/ UV光源と、高出力の広範囲に調整可能な光源のための光パラメトリック変換のために、第2、第3、第4または第5高調波発生に適用されている。 広い利得帯域幅が800 nm帯のTi:Sapphireと重なっているため、超高出力と高コントラストレーザーシステムは、混合CPA / OPCPA計画に基づいて構築されています。

image005.png

特徴

190nmから3500nmまでの広い透過領域

実効第2高調波発生(SHG)係数が大きい

良好な機械的および物理的性質

1064 nmで100 psのパルス幅に対して10 J / cm 2の高い損傷しきい値

409.6nmから3500nmまでの広い位相整合範囲

約55℃の広い温度帯域幅

δn≒10 -6 / cmの高い光学的均一性

アプリケーション

Ndドープレーザーの高調波発生(5倍まで)

超短チタンの周波数倍増と3倍:サファイヤと色素レーザー

アルゴンイオンと銅蒸気レーザーの周波数倍増

タイプ1(ooe)およびタイプ2(eoe)位相整合の両方での光パラメトリック発振器(OPO)

ポッケルス電池用電気光学結晶

自己相関による超短パルス持続時間測定

化学的および物理的性質

プロパティ

化学式

BaB 2 O 4

結晶構造

三方、3m

格子パラメータ

a = b =12.532Å、c =12.717Å、Z = 6

質量密度

3.85g / cm 3

モース硬度

4

融点

約1095℃

熱伝導率

1.2W / m / K(⊥c)。 1.6W / m / K(//c)

熱膨張係数

α、4×10-6 / K; c、36x10-6 / K

複屈折

負の一軸性

線形光学特性

プロパティ

透明範囲

189〜3500 nm

吸収係数:

α<0.1% cm="" @="">

屈折率

1.0642mmで

0.5321mmで

0.2660mmで

ne = 1.5425、no = 1.6551

ne = 1.5555、no = 1.6749

ne = 1.6146、no = 1.7571

セルマイヤー方程式(λinμm)

n o 2 (λ)= 2.7359 + 0.01878 /(λ2 -0.01822)-0.01354λ2

n e 2 (λ)= 2.3753 + 0.01224 /(λ2 -0.01667)-0.01516λ2

非線形光学特性

プロパティ

SHG位相マッチング可能範囲

409.6〜3500nm(タイプI); 525〜3500nm(TypeII)

NLO係数

d 11 = 5.8×d 36 (KDP); d 31 = 0.05×d 11; d 22 <0.05 xd="">11

d eff (I)= d 31sinθ+(d 11 cos3φ-d 22 sin3φ)cosΘ

d eff (II)=(d 11 sin 3φ+ d 22 cos 3θ)cos 2θ

熱光学係数

dn 0 / dT = - 9.3×10 -6 /

dn e / dT = -16.6×10 -6 / ◦c

電気光学係数

g 11 = 2.7pm / V、g 22 、g 31 <0.1g>11

半波電圧

48KV(1064nm)

ダメージ閾値

1.064 mmで

0.532mmで

5GW / cm 2(10ns)。 10GW / cm 2(1.3ns)

1GW / cm 2(10ns)。 7GW / cm2(250ps)

image011.png

図2. BBOのSHG同調曲線

image013.png

図3.異なるポンプ光、すなわち530nm、355nm、および266nmのBBO(タイプI(ooe))のOPOチューニング曲線

image015.png

図4.異なるポンプ光、すなわち530nm、355nm、および266nmのBBO(TypeII(eoe))のOPO同調曲線

研磨仕様

プロパティ

オリエンテーション

<>

厚さ/直径公差

±0.05 mm

表面の平坦度

<λ>

波面歪み

<λ>

表面品質

10/5

平行

30 "

垂直

15 '

絞りをクリアする

> 90%

虫歯

<>

標準製品

結晶

寸法/ mm

長さ/ mm

応用

オリエンテーション

シータ/フィーデー

PPコーティングS1 / S2

nm / nm

6×6

1

SHG @ 800nm

29.2 / 90

400〜800/400〜800

6×6

1

THG @ 800nm

44.3 / 90

400〜800/266

6×6

0.2

SHG @ 800nm

29.2 / 90

400〜800/400〜800

10×10

0.5

SHG @ 800nm

29.2 / 90

400〜800/400〜800

6×6

0.5

SHG @ 800nm

29.2 / 90

400〜800/400〜800

6×6

0.5

THG @ 800nm

44.3 / 90

400〜800/266

6×6

1.5

SHG @ 1030nm

23.4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

6×6

0.1

THG @ 800nm

44.3 / 90

400〜800/266

6×6

2

SHG @ 800nm

29.2 / 90

400〜800/400〜800

10×10

1

SHG @ 800nm

29.2 / 90

400〜800/400〜800

6×6

0.5

SHG @ 1030nm

23.4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

8×8

0.5

SHG @ 1030nm

23.4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

8×8

1

SHG @ 1030nm

23.4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

8×8

1.5

SHG @ 1030nm

23.4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

8×8

2

SHG @ 1030nm

23.4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

10×10

0.2

SHG @ 800nm

29.2 / 90

400〜800/400〜800

6×6

1

SHG @ 1030nm

23.4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

6×6

2

SHG @ 1030nm

23.4 / 90

515 - 1030/515 - 1030

6×6

0.1

SHG @ 800nm

29.2 / 90

400〜800/400〜800

6×6

0.2

THG @ 800nm

44.3 / 90

400〜800/266

Q&A

Q:相の不一致とは何ですか?

A:媒体内で効率的な非線形相互作用を達成するための技法群。 多くの位相に敏感な非線形プロセス、特に周波数倍加、和および差周波数生成、パラメトリック増幅および発振、さらには4波混合などのパラメトリックプロセスでは、効率的な位相整合が必要です。 本質的に、これは、(最適な非線形周波数変換のための)相互作用波間の適切な位相関係が伝搬方向に沿って維持されることを確実にすることを意味する。 その条件が満たされている場合のみ、異なる場所から製品波への振幅の寄与は、すべて非線形結晶の終わりで同相です。

Q:第2高調波発生(SHG)とは何ですか?

A:SHGは、非線形物質と相互作用する同じ周波数を持つ光子が効果的に「結合」されて、2倍のエネルギー、したがって初期光子の2倍の周波数および半分の波長を有する新しい光子を生成する非線形光学プロセスである。


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