इलेक्ट्रो-ऑप्टिक क्यू-स्विच्ड क्रिस्टल की अनुसंधान प्रगति - भाग 4: बीबीओ क्रिस्टल

इलेक्ट्रो-ऑप्टिक क्यू-स्विच्ड क्रिस्टल की अनुसंधान प्रगति - भाग 4: बीबीओ क्रिस्टल

निम्न तापमान चरण बेरियम मेटाबोरेट (β-BaB .)2O4, बीबीओ संक्षेप में) क्रिस्टल त्रिपक्षीय क्रिस्टल प्रणाली से संबंधित है, 3m बिंदु समूह। 1949 में, लेविनऔर अन्य. खोजे गए निम्न-तापमान चरण बेरियम मेटाबोरेट BaB2O4 यौगिक। 1968 में, ब्रिक्सनरऔर अन्य. BaCl का इस्तेमाल किया2 पारदर्शी सुई की तरह एकल क्रिस्टल प्राप्त करने के लिए प्रवाह के रूप में। 1969 में, हबनर ने Li . का इस्तेमाल किया2ओ फ्लक्स के रूप में 0.5 मिमी × 0.5 मिमी × 0.5 मिमी बढ़ने के लिए और घनत्व, सेल मापदंडों और अंतरिक्ष समूह के मूल डेटा को मापा। 1982 के बाद, फ़ुज़ियान इंस्टीट्यूट ऑफ मैटर स्ट्रक्चर, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज ने फ्लक्स में बड़े एकल क्रिस्टल को विकसित करने के लिए पिघला हुआ-नमक बीज-क्रिस्टल विधि का उपयोग किया, और पाया कि बीबीओ क्रिस्टल एक उत्कृष्ट पराबैंगनी आवृत्ति-दोहरी सामग्री है। इलेक्ट्रो-ऑप्टिक क्यू-स्विचिंग एप्लिकेशन के लिए, बीबीओ क्रिस्टल में कम इलेक्ट्रो-ऑप्टिक गुणांक का नुकसान होता है जो उच्च आधा-लहर वोल्टेज की ओर जाता है, लेकिन इसमें बहुत अधिक लेजर क्षति सीमा का उत्कृष्ट लाभ होता है।

फ़ुज़ियान इंस्टीट्यूट ऑफ मैटर स्ट्रक्चर, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज ने बीबीओ क्रिस्टल के विकास पर कई काम किए हैं। 1985 में, 67mm×14mm के आकार वाला एक एकल क्रिस्टल उगाया गया था। क्रिस्टल का आकार 1986 में φ76mm×15mm और 1988 में 120mm×23mm तक पहुंच गया।

क्रिस्टल का विकास सबसे ऊपर पिघला हुआ-नमक बीज-क्रिस्टल विधि (जिसे शीर्ष-बीज-क्रिस्टल विधि, फ्लक्स-लिफ्टिंग विधि, आदि के रूप में भी जाना जाता है) को अपनाता है। में क्रिस्टल विकास दरc-अक्ष दिशा धीमी है, और उच्च गुणवत्ता वाले लंबे क्रिस्टल प्राप्त करना मुश्किल है। इसके अलावा, बीबीओ क्रिस्टल का इलेक्ट्रो-ऑप्टिक गुणांक अपेक्षाकृत छोटा है, और छोटे क्रिस्टल का मतलब है कि उच्च कार्यशील वोल्टेज की आवश्यकता होती है। 1995 में, गुडनोऔर अन्य. एनडी: वाईएलएफ लेजर के ईओ क्यू-मॉड्यूलेशन के लिए इलेक्ट्रो-ऑप्टिक सामग्री के रूप में बीबीओ का इस्तेमाल किया। इस बीबीओ क्रिस्टल का आकार 3 मिमी × 3 मिमी × 15 मिमी (x, y, z), और अनुप्रस्थ मॉडुलन को अपनाया गया था। हालांकि इस बीबीओ की लंबाई-ऊंचाई अनुपात 5:1 तक पहुंच जाता है, क्वार्टर-वेव वोल्टेज अभी भी 4.6 केवी तक है, जो समान परिस्थितियों में एलएन क्रिस्टल के ईओ क्यू-मॉड्यूलेशन का लगभग 5 गुना है।

ऑपरेटिंग वोल्टेज को कम करने के लिए, बीबीओ ईओ क्यू-स्विच एक साथ दो या तीन क्रिस्टल का उपयोग करता है, जिससे सम्मिलन हानि और लागत बढ़ जाती है। निकलऔर अन्य. कई बार क्रिस्टल के माध्यम से प्रकाश को पारित करके बीबीओ क्रिस्टल के आधे तरंग वोल्टेज को कम कर दिया। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, लेजर बीम चार बार क्रिस्टल से होकर गुजरता है, और 45 ° पर रखे उच्च प्रतिबिंब दर्पण के कारण होने वाले चरण विलंब की भरपाई ऑप्टिकल पथ में रखी गई तरंग-प्लेट द्वारा की जाती है। इस तरह, इस BBO Q-स्विच का हाफ-वेव वोल्टेज 3.6 kV जितना कम हो सकता है।

चित्रा 1. कम आधा तरंग वोल्टेज के साथ बीबीओ ईओ क्यू-मॉड्यूलेशन - WISOPTIC

2011 में पेर्लोवे और अन्य. 50mm in . की लंबाई के साथ BBO क्रिस्टल को विकसित करने के लिए NaF को फ्लक्स के रूप में उपयोग किया जाता हैc-अक्ष दिशा, और 5 मिमी × 5 मिमी × 40 मिमी के आकार के साथ बीबीओ ईओ डिवाइस प्राप्त किया, और ऑप्टिकल एकरूपता के साथ 1 × 10 से बेहतर-6 से। मी-1, जो ईओ क्यू-स्विचिंग अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करता है। हालांकि, इस पद्धति का विकास चक्र 2 महीने से अधिक है, और लागत अभी भी अधिक है।

वर्तमान में, बीबीओ क्रिस्टल का कम प्रभावी ईओ गुणांक और बड़े आकार और उच्च गुणवत्ता के साथ बीबीओ बढ़ने की कठिनाई अभी भी बीबीओ के ईओ क्यू-स्विचिंग एप्लिकेशन को प्रतिबंधित करती है। हालांकि, उच्च लेजर क्षति सीमा और उच्च पुनरावृत्ति आवृत्ति पर काम करने की क्षमता के कारण, बीबीओ क्रिस्टल अभी भी महत्वपूर्ण मूल्य और आशाजनक भविष्य के साथ एक प्रकार का ईओ क्यू-मॉड्यूलेशन सामग्री है।

BBO Pockels Cell-WISOPTIC-01

चित्रा 2. बीबीओ ईओ क्यू-स्विच कम आधा-लहर वोल्टेज के साथ - WISOPTIC टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड द्वारा निर्मित।


पोस्ट करने का समय: अक्टूबर-12-2021