El cristal de BBO es el que está de los cristales ópticos no lineales más importantes, borato del beta-bario (β-BaB2O4, β-BBO) combina muchas características excepcionales tales como sus altos coeficientes ópticos no lineales, dispersión baja de la grupo-velocidad, gama amplia de la transparencia (189-3500 nanómetro) y alto umbral de daño. Esta combinación única asegura a β-BBO cristalino un candidato prometedor a una amplia gama de usos ópticos no lineales tales como convertidores de frecuencia y osciladores paramétricos ópticos. En el reino de la óptica del quántum, el cristal del β-BBO se puede utilizar para generar pares del fotón y el enredo enredados del diez-fotón.
Propiedades físicas y químicas
| Propiedad |
Valor |
| Fórmula química |
BaB2O4 |
| Estructura cristalina |
trigonal, 3M |
| Parámetro del enrejado |
a=b=12.532Å, c=12.717Å, Z=6 |
| Densidad total |
3,85 g/cm3 |
| Dureza de Moh |
4 |
| Punto de fusión |
Sobre 1095°C |
| Conductividad termal |
1,2 W/m/K (⊥c); 1,6 W/m/K (//c) |
| Coeficiente de la extensión termal |
α, 4×10-6/K; c, 36×10-6/K |
| Birrefringencia |
uniaxial negativo |
Propiedades ópticas lineares
| Propiedad |
Valor |
| Gama de la transparencia |
189 – 3500 nanómetro |
| Coeficiente de absorción |
α<0>
|
|
en el μm 1,0642
en 0,5321 μm
en 0,2660 μm
|
ne = 1,5425, no = 1,6551
ne = 1,5555, no = 1,6749
ne = 1,6146, no = 1,7571
|
| Ecuaciones de Sellmeier (λ en μm) |
no2 (λ) = 2.7359+0.01878/(λ2-0.01822) - 0.01354λ2
ne2 (λ) = 2.3753+0.01224/(λ2-0.01667) - 0.01516λ2
|
Propiedades ópticas no lineales
| Propiedad |
Valor |
| Gama concordable de la fase de SHG |
409,6 ∼ 3500nm (tipo I); 525 ∼ 3500nm (TypeII) |
| Coeficientes de NLO |
d11= 5,8 x d36 (KDP); d31 = 0,05 x d11; d22< 0="">
|
| definitivamente (yo) cosθ de =d31sinθ+ (d11cos3φ – d22sin3φ) |
| definitivamente (II)= (d11sin3φ+ d22cos3θ) cos2θ |
| Coeficientes Therm-ópticos |
dno/dT = – 9,3 x 10-6/C◦ |
| dne/dT = -16,6 x 10-6/C◦ |
| Coeficientes electrópticos |
g11= 2,7 pm/V, g22, g31< 0="">
|
| Voltaje de media-onda |
48 kilovoltios (en 1064 nanómetro) |
| Umbral de daño |
|
| en el μm 1,064 |
5 GW/cm2 (10 ns); 10 GW/cm2 (1,3 ns) |
| en 0,532 μm |
1 GW/cm2 (10 ns); 7 GW/cm2 (250 picosegundos) |
Valores experimentales del ángulo Fase-a juego (T =293K)
| Longitudes de onda que obran recíprocamente [μm] |
θexp [grados] |
| SHG, ⇒ e de o+o |
|
| 0.4096⇒0.2048 |
90 |
| 0.41⇒0.20 |
90 |
| 0.41152⇒0.20576 |
82,8 |
| 0.41546⇒0.20773 |
79,2 |
| 0.418⇒0.209 |
77,3 |
| 0.429⇒0.2145 |
71 |
| 0.4765⇒0.23825 |
57 |
| 0.488⇒0.244 |
54,5 |
| 0.4965⇒0.24825 |
52,5 |
| 0.5106⇒0.2553 |
50/50.6 |
| 0.5145⇒0.25725 |
49,5 |
| 0.5321⇒0.26605 |
47.3/47.5/47.6/48 |
| 0.589⇒0.2945 |
41,5 |
| 0.604⇒0.302 |
40 |
| 0.6156⇒0.3078 |
39 |
| 0.616⇒0.308 |
38 |
| 0.70946⇒0.35473 |
32.9/33/33.1/33.3/33.7 |
| 0.78⇒0.39 |
31/30 |
| 0.8⇒0.4 |
26,5 |
| 0.946⇒0.473 |
24,9 |
| 1.0642⇒0.5321 |
22.7/22.8 |
| SFG, ⇒ e de o+o |
|
| 0.73865+0.25725⇒0.1908 |
81,7 |
| 0.72747+0.26325⇒0.1933 |
76 |
| 0.5922+0.2961⇒0.1974 |
88 |
| 0.5964+0.2982⇒0.1988 |
82,5 |
| 0.5991+0.29955⇒0.1997 |
80 |
| 0.60465+0.30233⇒0.20155 |
76,2 |
| 0.5321+0.32561⇒0.202 |
83,9 |
| 0.6099+0.30495⇒0.2033 |
73,5 |
| 0.5321+0.34691⇒0.21 |
71,9 |
| 0.7736+0.25787⇒0.1934 |
70,7 |
| 0.5321+0.35473⇒0.21284 |
70 |
| 0.51567+0.38675⇒0.221 |
64,7 |
| 0.804+0.268⇒0.201 |
64 |
| 0.75+0.375⇒0.25 |
61,7 |
| 1.0642+0.26605⇒0.21284 |
51,1 |
| 0.78+0.373⇒0.2523 |
47,4 |
| 1.0642+0.298⇒0.23281 |
46,1 |
| 0.5782+0.5106⇒0.27115 |
46 |
| 0.59099+0.5321⇒0.28 |
44,7 |
| 0.78+0.43⇒0.2772 |
43,4 |
| 1.0642+0.35473⇒0.26605 |
40,2 |
| 1.0641+0.53205⇒0.3547 |
31,3 |
| 1.0642+0.5321⇒0.35473 |
31.1/31.3/31.4 |
| 2.68823+0.5712⇒0.4711 |
21,8 |
| 1.41831+1.0642⇒0.608 |
21 |
| SHG, ⇒ e de e+o |
|
| 0.5321⇒0.26605 |
81 |
| 0.70946⇒0.35473 |
48/48.1 |
| 1.0642⇒0.5321 |
31.6/32.4/32.7/32.9 |
| SFG, ⇒ e de e+o |
|
| 1.0642+0.35473⇒0.26605 |
46,6 |
| 1.0642+0.5321⇒0.35473 |
38.4/38.5 |
| SFG, ⇒ e de o+e |
|
| 1.0642+0.5321⇒0.35473 |
59,8 |
Característica
- La gama de transmisión es a partir del 190 nanómetro a 3500nm
- Buenas propiedades físicas
- Propiedades mecánicas apropiadas
- El coeficiente eficaz de SHG (generación Segundo-armónica) es grande
- Umbral de daño del pulso de 100 picosegundos con 10 J/cm2 en 1064 nanómetro
- La gama de hacer juego de fase es grande a partir del 409,6 nanómetro a 3500nm
- El ancho de banda de la temperatura está sobre 55℃
- La homogeneidad óptica es alta: δn≈10-6/cm
