Q-Switched kristal elektrooptikoen ikerketaren aurrerapena - 4. zatia: BBO kristala

Q-Switched kristal elektrooptikoen ikerketaren aurrerapena - 4. zatia: BBO kristala

Tenperatura baxuko faseko bario metaboratoa (β-BaB2O4, BBO laburki) kristala hiruko kristal sistemari dagokio, 3m puntu taldea. 1949an, Levinet al. tenperatura baxuko faseko bario metaboratoa aurkitu zuen BaB2O4 konposatua. 1968an, Brixneret al. BaCl erabili2 fluxu gisa orratz itxurako kristal bakarra lortzeko. 1969an, Hubnerrek Li erabili zuen2O fluxu gisa 0,5 mm × 0,5 mm × 0,5 mm hazteko eta dentsitatearen, zelula-parametroen eta espazio-taldearen oinarrizko datuak neurtu zituen. 1982. urtearen ondoren, Fujian Institute of Matter Structure, Txinako Zientzien Akademiak, urtutako gatz-hazi-kristal metodoa erabili zuen kristal bakar handiak fluxuan hazteko, eta BBO kristala ultramore-frekuentzia bikoizteko material bikaina dela aurkitu zuen. Q-aldatze elektrooptikoko aplikazioetarako, BBO kristalak uhin erdiko tentsio altua dakarten koefiziente elektrooptiko baxuaren desabantaila du, baina laser kaltearen atalase oso altuaren abantaila nabarmena du.

Fujian Institute of Matter Structure, Txinako Zientzien Akademiak BBO kristalen hazkuntzari buruzko hainbat lan egin ditu. 1985ean, φ67mm×14mm-ko tamainako kristal bakar bat hazi zen. Kristalaren tamaina φ76mm×15mm-ra iritsi zen 1986an eta φ120mm×23mm 1988an.

Kristalen hazkuntzak batez ere gatz urtuaren hazi-kristalaren metodoa hartzen du (goi-haziaren kristalaren metodoa, fluxu-altxatzeko metodoa, etab.) gisa ere ezagutzen da. Kristalen hazkunde-tasac-ardatzaren norabidea motela da, eta zaila da kalitate handiko kristal luzea lortzea. Gainera, BBO kristalaren koefiziente elektro-optikoa nahiko txikia da, eta kristal laburrak lan-tentsio handiagoa behar duela esan nahi du. 1995ean, Goodnoet al. BBO erabili zuen Nd:YLF laserren EO Q-modulaziorako material elektro-optiko gisa. BBO kristal honen tamaina 3mm × 3mm × 15mm zen (x, y, z), eta zeharkako modulazioa hartu zen. BBO honen luzera-altuera erlazioa 5:1era iristen den arren, uhin laurdeneko tentsioa 4,6 kV-koa da oraindik, hau da, baldintza berdinetan LN kristalaren EO Q-modulazioaren 5 aldiz.

Funtzionamendu-tentsioa murrizteko, BBO EO Q-switch-ek bi edo hiru kristal erabiltzen ditu elkarrekin, eta horrek txertatze-galera eta kostua areagotzen ditu. Nikelaet al. BBO kristalaren uhin erdiko tentsioa murriztu zuen argia kristaletik hainbat aldiz igaroz. Irudian ikusten den bezala, laser izpiak kristala zeharkatzen du lau aldiz, eta 45°-tan jarritako islapen handiko ispiluak eragindako fase-atzerapena bide optikoan jarritako uhin-plakarekin konpentsatu zen. Modu honetan, BBO Q-switch honen uhin erdiko tentsioa 3,6 kV-koa izan daiteke.

1. Irudia. BBO EO Q-modulazioa uhin erdiko tentsio baxuarekin – WISOPTIC

2011n Perlov et al. NaF erabili zuen fluxu gisa 50 mm-ko luzera duen BBO kristala haztekoc-ardatzaren norabidea eta BBO EO gailua lortu zuen 5mm × 5mm × 40mm-ko tamainarekin eta 1 × 10 baino uniformitate optikoarekin−6 cm−1, EO Q-switching aplikazioen baldintzak betetzen dituena. Hala ere, metodo honen hazkunde-zikloa 2 hilabete baino gehiagokoa da, eta kostua oraindik handia da.

Gaur egun, BBO kristalaren EO koefiziente eraginkor baxuak eta tamaina handiko eta kalitate handiko BBO hazteko zailtasunak oraindik murrizten dute BBOren EO Q-switching aplikazioa. Hala ere, laserren kaltearen atalase handia eta errepikapen maiztasun handian lan egiteko gaitasuna dela eta, BBO kristala oraindik ere balio garrantzitsua eta etorkizun itxaropentsua duen EO Q-modulazioko material mota bat da.

BBO Pockels Cell-WISOPTIC-01

2. Irudia. BBO EO Q-Switch uhin erdiko tentsio baxuarekin - WISOPTIC Technology Co., Ltd-ek egina.


Argitalpenaren ordua: 2021-10-12