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量子BBO晶體學(xué)特性表現(xiàn)在哪些方面?

  BBO晶體,總稱“低溫相偏硼酸鋇(β-BaB2O4)”,是中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所(通稱物構(gòu)所)于1979年發(fā)明的一種性能極為優(yōu)越的紫外非線性晶體,被稱作中國人按照自己科學(xué)思想創(chuàng)造出來的第一塊“中國牌”晶體。BBO晶體不但有優(yōu)越的非線性光學(xué)效應(yīng),并且還有突出的電光效應(yīng),所以具備非常高的應(yīng)用價值。

  BBO晶體的發(fā)明在世界范圍內(nèi)引起了巨大轟動。原來,德國科學(xué)家曾發(fā)表研究結(jié)果,表示BBO晶體是有對稱心的晶體。一般來說,有對稱心的晶體是不可能具備倍頻效應(yīng)的。德國人一向以精細(xì)縝密而著稱于世,世界各國還未曾有人對上述研究結(jié)果表示質(zhì)疑。

  事實上,BBO晶體優(yōu)越的光學(xué)特性表現(xiàn)在以下幾方面:

  寬的相位匹配區(qū)間:409.6~3500nm;

  寬的透光范圍:190~3500nm;

  大的倍頻系數(shù):大約為KDP晶體的6倍;

  高的激光損傷閾值:約10GW/cm2(100ps寬度,1064nm)

  高的光學(xué)均勻度:δn=10-6

  寬的溫度帶寬:約55℃。

  鑒于以上特性,BBO晶體可以用來Nd∶YAG晶體的二倍、三倍、四倍及其五倍頻,Ti∶Sapphire和Alexandrite激光的二倍、三倍和四倍頻,光學(xué)參量放大器(OPA)與光學(xué)參量振蕩器(OPO),氬離子、紅寶石和Cu蒸汽激光器的倍頻,及其全固態(tài)可調(diào)激光、超快脈沖激光、深紫外激光等高技術(shù)激光設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域,是世界上普遍認(rèn)為高水平的二階非線性光學(xué)晶體之一。

  BBO晶體在深紫外和超快領(lǐng)域的應(yīng)用可以變革性地推動下一代超高精度加工的發(fā)展。

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