低温相メタホウ酸バリウム（β-BaB₂O₄、略してBBO）結晶は三者結晶系に属します、3m ポイントグループ。1949年、レビンet al。低温相メタホウ酸バリウムBaBを発見₂O₄ 化合物。1968年、Brixneret al。使用済みBaCl₂ 透明な針状の単結晶を得るためのフラックスとして。1969年、ハブナーはLiを使用しました₂0.5mm×0.5mm×0.5mm成長するフラックスとしてのOと、密度、セルパラメータ、空間群の基本データを測定しました。1982年以降、中国科学院の福建物質構造研究所は、溶融塩種結晶法を使用して大きな単結晶をフラックス中で成長させ、BBO結晶が優れた紫外線周波数倍増材料であることを発見しました。電気光学Qスイッチングアプリケーションの場合、BBO結晶には、電気光学係数が低く、半波電圧が高くなるという欠点がありますが、レーザー損傷しきい値が非常に高いという優れた利点があります。

中国科学院の福建物質構造研究所は、BBO結晶の成長に関する一連の研究を実施しました。1985年にφ67mm×14mmの単結晶が成長した。結晶サイズは1986年にφ76mm×15mm、1988年にφ120mm×23mmに達した。

結晶の成長は、とりわけ溶融塩種結晶法（トップシード結晶法、フラックスリフティング法などとしても知られている）を採用しています。の結晶成長速度c・軸方向が遅く、高品質の長結晶が得にくい。さらに、BBO結晶の電気光学係数は比較的小さく、結晶が短いということは、より高い動作電圧が必要であることを意味します。1995年、グッドノet al。Nd：YLFレーザーのEOQ変調用の電気光学材料としてBBOを使用しました。このBBO結晶のサイズは3mm×3mm×15mm（x, y, z）、横変調を採用しました。このBBOの長さと高さの比率は5：1に達しますが、1/4波長電圧は最大4.6 kVであり、同じ条件下でのLN結晶のEOQ変調の約5倍です。

動作電圧を下げるために、BBO EO Qスイッチは2つまたは3つの水晶を一緒に使用します。これにより、挿入損失とコストが増加します。ニッケルet al。光を結晶に数回通過させることにより、BBO結晶の半波電圧を低減しました。図に示すように、レーザービームは結晶を4回通過し、45°に配置された高反射ミラーによって引き起こされた位相遅延は、光路に配置された波長板によって補償されました。このようにして、このBBOQスイッチの半波電圧は3.6kVまで低くなる可能性があります。

図1.低半波電圧でのBBOEO Q変調– WISOPTIC

2011年にPerlov et al。フラックスとしてNaFを使用して長さ50mmのBBO結晶を成長させたc-軸方向、および5mm×5mm×40mmのサイズで、1×10よりも優れた光学的均一性を備えたBBOEOデバイスが得られました。⁻⁶ CM^-1、EOQスイッチングアプリケーションの要件を満たしています。ただし、この方法の成長サイクルは2か月以上であり、コストは依然として高い。

現在、BBO結晶の実効EO係数が低く、大きなサイズと高品質でBBOを成長させることが難しいため、BBOのEOQスイッチングアプリケーションは依然として制限されています。ただし、高いレーザー損傷しきい値と高い繰り返し周波数で動作する能力により、BBO結晶は依然として重要な価値と有望な将来性を備えた一種のEOQ変調材料です。

図2.低半波電圧のBBOEO Qスイッチ– WISOPTIC Technology Co.、Ltd。製