Beta-Bariumborat

Material
BBO

 

Beta-Bariumborat (BBO oder ß-BaB2O4) ist ein exzellenter nichtlinearer Kristall. Es besitzt einen großen Phasenanpassungbereich, hohe Nichtlinearität (6-mal größer als KDP), eine hohe optische Zerstörschwelle sowie gute mechanische und thermische Stabilität. Dieser trigonal uniaxiale Kristall besitzt einen großen Transparenzbereich von 190nm bis 2500nm.

 

Ein solcher Kristall wird zur Erzeugung höherer Harmonische (SHG, THG, 4HG, 5HG) des Nd:YAG-Lasers sowie SHG und THG vom Ti:Saphir- und Alexandrit-Laser, für durchstimmbare optisch parametrischer Oszillatoren (OPO) – die mit 355nm, 532nm oder 1064nm gepumpt werden, für UV-Quellen – die durch SHG, SFG (sum frequency generation) von Farbstofflasern, und für Autokorrelation (eine Methode zur optischen Messung von Pulsdauern) von ultrakurzen Pulsen (ps und fs) verwendet. Ebenso wird BBO als elekrooptischer Q-Switch beispielsweise bei 266nm genutzt. Bei einer solchen Anwendung kann es bis zu einer Länge von 20mm geliefert und zusätzlich mit Cr/Au-beschichteten Elektroden geliefert werden.

 

Automatisierte Technologien (TSSG-Methode) erlauben eine Herstellung von hoch qualitativen Kristallen mit 45mm-50mm Durchmesser und 20mm Länge. Folgende Größen optischer Elemente sind verfügbar: (3mm–12mm) x (3mm–12mm) x (5mm–20mm); ebenso 0,1mm-1,0mm dünne Platten sind verfügbar.

 

Eigenschaften
Optische Eigenschaften
Transmissionsbereich in nm
189 ‐ 3500
Brechungsindex @ 532 nm
ne = 1,4525

no = 1,6749

Brechungsindex @ 1064 nm
ne = 1,5425

no = 1,6551

NLO Koeffizienten in pm/V, @ 1064 nm
d22 = 2,2

d15 = d31 = 0,08

Absorptionsverlust in %/cm @ 1064 nm
<0,1
Temperaturakzeptanz in °C·cm
24 (Typ I, 1064 nm SHG)
Winkelakzeptanz in mrad·cm
1,2 (Typ I, 1064 nm SHG)
Walk-off-Winkel
55,9 mrad (Typ I, 1064 nm SHG)
Physikalische Eigenschaften
chemische Formel
β-BaB2O4
Dichte in g/cm3
3,85
Schmelzpunkt in °C
≈1095
Gitterkonstanten in Å
a= 12,532

b = 12,532

c = 12,717

Kristallstruktur
trigonal
Wärmeleitung in W/(m·K)
1,2 (⊥ c-Achse)

1,6 (∥ c-Achse)

Thermische Ausdehnung in 1/K
α11 = 4 ·10-6

α33 = 36·10-6

Mohs-Härte
4,5
spezifische Wärmekapazität in J/(gk/°C)
490
Spektrale Eigenschaften
Probendicke: 10 mm