Кристаллы BBO для приложений EO

Лазерные кристаллы и компоненты.

Лазерные кристаллы, нелинейные кристаллы и лазерная оптика являются важными частями лазерных систем или лазерных приложений. Лазерные кристаллы используются в качестве среды для генерации лазерного света, когда он накачивается источником энергии, нелинейные кристаллы функционируют как генерация гармоник или преобразование частоты, оптический параметрический генератор, модуляторы добротности и т.д. для лазерного света. Лазерные линзы предназначены для фокусировки, гомогенизации или формирования лазерных лучей. Лазерные зеркала предназначены для управления лучом, а лазерные окна используются для передачи заданных длин волн и защиты чувствительных компонентов от рассеянного света. Лазерные фильтры пропускают или отражают часть лазерного излучения. Поляризаторы и волновые пластины используются для изменения состояния поляризации лазерного излучения.  

Мы предлагаем широкий выбор лазерных оптических компонентов, как готовых, так и таможенных продуктов. Лазерные оптические компоненты изготавливаются из определенных кристаллов или оптических материалов с помощью прецизионной резки и полировки, а также с высокоэффективными покрытиями. Также доступны серийные детали для лазеров Nd:YAG, сверхбыстрых фемтосекундных лазеров, волоконных лазеров, CO2-лазеров.

Электрооптические (ЭО) кристаллы и акустооптические (АО) кристаллы.

Электрооптические кристаллы представляют собой кристаллы, демонстрирующие определенный линейный (эффект Поккельса) или нелинейный электрооптический эффект (эффект Керра). В эффекте Поккельса показатель преломления кристаллов изменяется пропорционально величине приложенного к нему электрического поля, а те, которые изменяются пропорционально квадрату внешнего электрического поля, называются вторичным электрооптическим эффектом или эффектом Керра. Хотя изменение показателей преломления, вносимое электрическим полем, незначительно, этого достаточно, чтобы изменить характеристики распространения света в кристалле, так что взаимное преобразование оптоэлектронных сигналов и взаимная модуляция могут быть достигнуты за счет изменения внешнего поле. Эти кристаллы предназначены, в частности, для электрооптических модуляторов (ЭОМ), которые используются для управления интенсивностью (модуляторы интенсивности), фаза (фазовые модуляторы) или поляризация света. Работа модуляторов основана на линейном ЭО-эффекте (эффекте Поккельса). 

Предлагаем готовые и индивидуальные электрооптические и акустооптические кристаллы для ЭО и АО модуляций и ячеек поккеля, они изготовлены из высококачественных кристаллов с высокоточной полировкой, покрытиями и электродом Cr-Au, доступны различные   материалы подложки: кристаллы DKDP, BBO, LiNbO₃, MgO:LiNbO₃, TeO₂ и HGTR-KTP. Также предлагаем стандартные и индивидуальные ячейки DKDP, BBO и LiNbO₃ / MgO:LiNbO₃  Поккельса .

DKDP: Он имеет преимущества низкого напряжения полуволны, большого линейного электрооптического коэффициента, широкой полосы пропускания и хорошей оптической однородности. Однако он гигроскопичен.

LiTaO₃: Поперечная электрооптическая модуляция кристалла может использоваться для измерения электрического поля. LiTaO₃ имеет более высокий электрооптический коэффициент, чем LiNbO₃, высокий порог оптического повреждения, низкое двойное лучепреломление и высокий коэффициент пропускания света.

LiNbO₃: имеет относительно низкое полуволновое напряжение и стабильные физико-химические свойства, подходит для твердотельных лазеров с низкой и средней частотой. 

BBO: Это лучший выбор для приложений с высокой мощностью и модуляцией добротности DPSS с высокой частотой повторения благодаря их превосходному порогу повреждения и широкому диапазону прозрачности. Однако для этого требуются высокие напряжения.

KTP: имеет высокие электрооптические коэффициенты и низкую диэлектрическую проницаемость, что позволяет выполнять операции с высокой частотой повторения.

Для сравнения, акустооптические эффекты основаны на изменении показателя преломления среды из-за присутствия в этой среде звуковых волн, а кристаллы диоксида теллура (TeO₂) — одни из самых популярных акустооптических кристаллов, используемых в лазерных приложениях из-за благодаря большому упругооптическому коэффициенту и высокому показателю преломления, это наиболее широко используемый кристалл.

Кристаллы BBO для приложений EO.

• Доступны кристаллы BBO в наличии
• Высокая частота повторения и УФ-передача
• Сопротивление урону от высокой пиковой мощности
• Низкое поглощение и акустический шум
• Высокоточные полировальные и хром-золотые электроды

Кристаллы бета-BBO или кристаллы бета-бората бария обладают значительными преимуществами по сравнению с другими материалами с точки зрения возможностей регулирования мощности лазера, высокой температурной стабильности порога повреждения и значительной свободы от пьезоэлектрического звона. Кристаллы бета-BBO являются наиболее привлекательными кандидатами для модуляции добротности с высокой частотой повторения, сбора импульсов на частоте до 3 МГц, сброса резонатора лазера, управления регенеративным усилителем и прерывателя луча. Кристалл бората бета-бария (BBO) является превосходным электрооптическим кристаллом. для приложений высокой мощности в диапазоне длин волн от 200 до 2500 нм.  Предлагаем кристаллы BBO, используемые в ячейках поккелей, с высокоточной полировкой, просветляющим покрытием и электродами Cr-Au по конкурентоспособной цене. Склад кристаллов стандартных спецификаций готов к выбору, и индивидуальные специальные кристаллы доступны по запросу клиента. 

(Рис.1 Кривая прозрачности BBO) 

• Они являются лучшим выбором для модуляции добротности с высокой частотой повторения:

Поскольку он основан на электрооптическом эффекте, время переключения, чему способствует низкая емкость электрооптического переключателя добротности, очень быстрое, поэтому его производительность превосходит лазеры с высокой частотой повторения до 1 МГц. Полностью твердотельный лазер с модуляцией добротности с коротким резонатором и электрооптическим модулятором добротности BBO может генерировать высокоэнергетический лазер с длительностью импульса менее 4 нс.

• Высокий порог повреждения и возможность обработки мощности:

Без водяного охлаждения электрооптический Q-переключатель BBO может быть выключен и выдерживать до 150 Вт оптической мощности внутриполостных колебаний (выходная мощность лазера до 50 Вт). 

•  Широкий диапазон пропускания от УФ до БИК:

Кристаллы BBO имеют широкий диапазон прозрачности от 189 нм до 3500 нм, что позволяет использовать их в различных приложениях от УФ до БИК спектра. 

•  Низкое поглощение и пьезоэлектрический звон:

По сравнению с LiNbО₃ кристаллы BBO гораздо меньше подвержены пьезоэлектрическим воздействиям при приложении напряжения. Другой важной особенностью электрооптики BBO является очень низкое поглощение и связанное с этим лазерно-индуцированное тепловое двойное лучепреломление. Из-за низкого поглощения на рабочих длинах волн в видимом и ближнем ИК-диапазоне будет происходить очень небольшой оптический нагрев.

• Относительно высокое полуволновое напряжение:

BBO имеет сравнительно небольшой электрооптический коэффициент и, следовательно, высокое прикладное напряжение. Предлагаем индивидуальные кристаллы BBO требуемых размеров. Наша группа инженеров может предложить профессиональные консультации и помочь вам определить оптимальное решение для ваших нужд.

Предостережения:

• Кристаллы BBO гигроскопичны, поэтому их рекомендуется хранить и использовать в сухом месте.
• Необходимо принять меры предосторожности для защиты его полированных поверхностей, поскольку BBO сравнительно уязвим.
• Угол приема BBO небольшой, поэтому будьте осторожны, когда дело доходит до регулировки углов.
• Наши инженеры могут предложить вам наиболее подходящий и высококачественный кристалл в соответствии с характеристиками ваших лазеров. Параметры, которые мы принимаем во внимание, включают ширину импульса, энергию в импульсе, частоту повторения для импульсного лазера, мощность для непрерывного лазера, расходимость, диаметр лазерного луча, диапазон настройки длины волны, состояние моды и т. д.

Характеристики:

Физические свойства ВВО:

Оптические свойства BBO:

Особенности кристалла BBO:

• Ультратонкие кристаллы можно использовать для сверхбыстрых (<10 фс) приложений.
• Широкий диапазон синхронизма различных нелинейных взаимодействий второго порядка практически во всем диапазоне прозрачности
• Самая высокая нелинейность среди всех УФ-нелинейных кристаллов
• Высокий порог индуцированного лазером повреждения (LIDT)
• Широкий диапазон пропускания от 188 нм до 5,2 мкм (соответствующая прозрачность при 3–5,2 мкм, толщина кристалла в десятки мкм)
• Чрезвычайно низкая емкость (1 < пФ) позволит переключаться с высокой частотой повторения со временем нарастания порядка 100 пс или меньше.
• Высокий порог повреждения, способный выдерживать высокие пиковые мощности при меньшем размере луча и, следовательно, подходящий для компактной конструкции (однако малая апертура кристалла приводит к дифракционным потерям и, следовательно, может увеличить вносимые потери).
• Не подвержен пьезоэлектрическому звону
• Низкое поглощение и связанное с ним тепловое двойное лучепреломление, индуцированное лазером.
• Высокий коэффициент вымирания

Приложения:

1. Q-переключатели DPSS с высокой частотой повторения
2. Управление регенеративным усилителем с высокой частотой повторения
3. Разгрузка полости и прерыватель луча
4. Низкая дисперсия подходит для регенеративных усилителей с короткими импульсами

(Рис.1 Качественное сравнение акустического звона в BBO и LiNbO₃)

Интенсивность, прошедшая через ячейку Поккельса LiNbO₃, сильно варьируется из-за пьезоэлектрических эффектов, тогда как свет, прошедший через.

Ячейка Поккельса BBO следует за спадом приложенного высоковольтного импульса без явного акустического звона.

Примечания к применению:

Расчет четвертьволнового напряжения

Напряжение, необходимое для получения замедления в π радиан, называется полуволновым напряжением или просто Vπ. Для оптического входа, линейно поляризованного под углом 45°, приложение полуволнового напряжения поворачивает поляризацию на 90°. Когда выходная волна проходит через линейный выход, результирующая может быть быстро модулирована от максимальной интенсивности до минимальной путем быстрого изменения напряжения, приложенного к кристаллу, от 0 вольт до Vπ.

Полуволновое напряжение BBO зависит от длины волны оптического излучения и определяется по формуле: 

Где λ=оптическая длина волны 
         d=расстояние между электродами 
         L=длина оптического пути 
         r22=электрооптические коэффициенты 
         n _o =обычные показатели преломления

EO Q-Switch Напряжение 1/4 волны в зависимости от длины волны (3x3x20 мм) 
Напряжение 1/4 волны при 1030 нм: Vπ/2 = 3388 В

Продукция: