Цахилгаан оптик Q-шилжүүлсэн талстуудын судалгааны явц – 4-р хэсэг: BBO Кристал

Цахилгаан оптик Q-шилжүүлсэн талстуудын судалгааны явц – 4-р хэсэг: BBO Кристал

Бага температурт фазын барийн метаборат (β-BaB2O4, товчоор BBO) болор нь гурвалсан талст системд хамаардаг, 3m цэгийн бүлэг. 1949 онд Левингэх мэт. бага температурын фазын барийн метаборат BaB-ийг нээсэн2O4 нэгдэл. 1968 онд Брикснергэх мэт. ашигласан BaCl2 тунгалаг зүү шиг дан болор авахын тулд урсгал хэлбэрээр . 1969 онд Хубнер Ли-г ашигласан20.5мм × 0.5мм × 0.5мм ургах урсгалыг O болгон нягтрал, эсийн параметрүүд болон орон зайн бүлгийн үндсэн өгөгдлийг хэмжсэн. 1982 оноос хойш Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн Фүжяний бодисын бүтцийн хүрээлэн хайлсан давсны үрийн талст аргыг ашиглан том дан талстыг урсгалаар ургуулж, BBO болор нь хэт ягаан туяаны давтамжийг хоёр дахин нэмэгдүүлдэг маш сайн материал болохыг тогтоожээ. Цахилгаан оптик Q-шилжүүлэх хэрэглээний хувьд BBO болор нь хагас долгионы өндөр хүчдэлд хүргэдэг бага цахилгаан оптик коэффициент сул талтай боловч лазерын гэмтлийн босго маш өндөр байдаг нь гайхалтай давуу талтай.

Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн Фүжяний бодисын бүтцийн хүрээлэн нь BBO талстыг ургуулах талаар хэд хэдэн ажил хийжээ. 1985 онд φ67мм×14мм хэмжээтэй дан болор ургуулсан. Кристалын хэмжээ 1986 онд φ76мм×15мм, 1988 онд φ120мм×23мм болсон.

Талстуудын өсөлт нь юуны түрүүнд хайлсан давсны үрийн талст аргыг (мөн дээд үрийн болор арга, флюс өргөх арга гэх мэт) ашигладаг. дахь болор өсөлтийн хурдc-тэнхлэгийн чиглэл удаан, өндөр чанартай урт болор авахад хэцүү. Түүнчлэн, BBO болорын цахилгаан оптик коэффициент нь харьцангуй бага бөгөөд богино болор нь илүү өндөр ажиллах хүчдэл шаардлагатай гэсэн үг юм. 1995 онд Гудногэх мэт. BBO-г Nd:YLF лазерын EO Q-модуляцын цахилгаан оптик материал болгон ашигласан. Энэхүү BBO болорын хэмжээ 3мм×3мм×15мм(x, y, z), хөндлөн модуляцийг баталсан. Хэдийгээр энэ BBO-ийн урт, өндрийн харьцаа 5:1 хүрч байгаа ч дөрөвний долгионы хүчдэл 4.6 кВ хүртэл хэвээр байгаа нь ижил нөхцөлд LN болорын EO Q-модуляциас 5 дахин их байна.

Ажлын хүчдэлийг багасгахын тулд BBO EO Q-switch нь хоёр буюу гурван талстыг хамтад нь ашигладаг бөгөөд энэ нь оруулгын алдагдал болон зардлыг нэмэгдүүлдэг. Никельгэх мэт. болороор хэд хэдэн удаа гэрэл нэвтрүүлэх замаар BBO талстын хагас долгионы хүчдэлийг бууруулсан. Зурагт үзүүлснээр лазер туяа нь болороор дөрвөн удаа дамждаг бөгөөд 45°-т байрлуулсан өндөр тусгалт толины улмаас үүссэн фазын саатал нь оптик замд байрлуулсан долгионы хавтангаар нөхөгджээ. Ийм байдлаар энэхүү BBO Q-унтрагчийн хагас долгионы хүчдэл 3.6 кВ хүртэл бага байж болно.

Зураг 1. Хагас долгионы хүчдэл багатай BBO EO Q-modulation – WISOPTIC

2011 онд Перлов гэх мэт. 50 мм урттай BBO талстыг ургуулахын тулд NaF-ийг флюс болгон ашигласанc-тэнхлэгийн чиглэл, 5мм×5мм×40мм хэмжээтэй, 1×10-аас илүү оптик жигд байдал бүхий BBO EO төхөөрөмжийг олж авсан.−6 см−1, энэ нь EO Q-switching програмуудын шаардлагыг хангасан. Гэсэн хэдий ч энэ аргын өсөлтийн мөчлөг нь 2 сараас дээш хугацаатай байдаг бөгөөд өртөг нь өндөр хэвээр байна.

Одоогийн байдлаар BBO болорын үр дүнтэй EO коэффициент бага, том хэмжээтэй, өндөр чанартай BBO ургуулахад бэрхшээлтэй байгаа нь BBO-ийн EO Q-шилжүүлэх програмыг хязгаарласаар байна. Гэсэн хэдий ч лазерын гэмтлийн босго өндөр, давталтын өндөр давтамжтай ажиллах чадвартай тул BBO болор нь чухал ач холбогдолтой, ирээдүйтэй EO Q-модуляцийн материал хэвээр байна.

BBO Pockels Cell-WISOPTIC-01

Зураг 2. Хагас долгионы хүчдэл багатай BBO EO Q-Switch – WISOPTIC Technology Co., Ltd үйлдвэрлэсэн.


Шуудангийн цаг: 2021 оны 10-р сарын 12