leysop BBO普克尔盒

英国Leysop BBO pockels cell普克尔斯盒,2/4/6/8mm普克尔盒

BBO 普克尔斯电池,用于高重复率 Q 开关和高功率脉冲拾取

从技术上讲,我们应该讨论 β-BBO 以将其与 α-BBO 形式区分开来,后者虽然在化学上相同,但在其晶体结构中有一个对称中心,这使它失去了任何电光效应(但它仍然是一种出色的偏振器)!为简洁起见,我们从现在起将仅指代 BBO。

当然,有相当多的材料确实具有电光效应,为给定应用选择最佳材料并不总是那么容易。这将取决于许多因素,但当高功率处理很重要时,通常情况下 BBO 提供了迄今为止最好的解决方案。它具有从大约 200nm 到超过 2µm 的良好光学透明度,对于腔内激光操作非常重要,提供高抗光学损伤能力,对于 1064nm 的1ns 脉冲,功率处理 >3GW/cm 2 。平均功率处理能力也远高于其他材料,并且可以在数百瓦的平均功率水平和几千瓦/厘米2的功率密度下使用 BBO 普克尔斯电池

除了这种出色的功率处理能力外,BBO Q 开关还具有非常低的压电谐振水平。对于 Q 开关,高达 50 甚至高达 100kHz 的激光器是实用的,对于电激励脉冲非常短的脉冲拾取应用,已证明极限 >5MHz(驱动器受限)

与 RTP 的比较是相当明显的,因为它们都非常适合高重复率应用。BBO 的优点是光传播是沿材料的光轴(Z 方向)进行的,因此不存在静态双折射,热稳定性极佳。这与高晶体均匀性一起提供了高消光比,对于单晶器件,消光比通常约为 1,000:1 甚至更高。在 RTP 中,光传播轴沿着 X 轴或 Y 轴,两者都表现出双折射,因此需要某种形式的双折射补偿。因此在 RTP 普克尔斯盒中更难实现如此高的对比度。

那么 BBO 不是几乎所有应用的首选 EO 材料肯定是有原因的吗?有,那就是工作电压。BBO 的电光系数非常低,因此对于给定的晶体尺寸,半波电压将比几乎任何类似的普克尔斯盒高得多。例如,20mm 长晶体的 3x3mm 横截面在 1064nm 处的有效半波电压约为 7kV,比类似晶体尺寸的 RTP 普克尔斯盒高约 5 倍。尽管它是一种横向场装置,因此可以通过将晶体做得又长又薄来提高灵敏度,但与孔径相关的单个晶体的长度存在实际限制。对于最大 5x5mm 的横截面晶体,Z 方向的最大实用长度为 25mm。对于孔径大于 5 毫米但最大为 12 毫米的晶体,最大可用长度为 20 毫米,对于更大的孔径,长度必须下降得更多。通常情况下,将电压降低到可接受水平的唯一实用方法(尤其是使用较大孔径的晶体)是串联使用两个晶体。这与 RTP 电池不同,没有双折射补偿发生,而只是将可用电压施加到串联的两个晶体,从而使产生的效果加倍。

虽然我们将制造几乎任何实用的 BBO 普克尔斯盒来满足您的要求,但我们尝试使用许多标准尺寸和晶体组合。通常,这些器件安装在直径为 35mm 的封装中,其长度由所用 BBO 晶体的总长度决定。例外情况是需要带同轴连接器的封装,无论是出于安全考虑(在开放式工作台上使用)还是出于驱动方案的原因(例如通过连接的驱动器)或水冷设备的情况(见下文) ). 无论使用哪种封装方式,通常都必须用光学窗口密封,因为 BBO 具有轻微的吸湿性,不能承受高湿度下的操作,光学面不会随着时间的推移而退化。如果环境得到精心控制且湿度较低,

标准设备与我们的大多数横向场普克尔盒一样,通过定义材料、孔径、晶体长度和任何 AR 涂层规格的部件号指定。长度为 25mm 且带有 1064nm 增透膜的 4mm 孔径晶体的型号为 BBO-4-25-AR1064。晶体长度大于​​20或25mm(取决于孔径)的型号将是双晶电池,例如BBO-6-40-AR800。

 

Leysop一般/典型规格

范围价值
透射率(例如 1064nm)>98.5%
可用光圈2、3、4、5、6、7、8mm 标准 *
1064nm 的半波电压约 7kV 用于 3x3x20mm 晶体 **
对比度>30dB
电容通常为 5 至 10pF
伤害阈值>1GW/cm 2在 1064nm ( t = 10ns)
可用波长:220 纳米 – 2,000 纳米 ***


* 可提供高达 12mm 的更大孔径,但工作电压的实际限制提供了一些限制,例如,即使是四分之一波操作也可能需要双晶电池。
** 对于其他晶体尺寸,电压将与孔径成线性比例,与长度成反比。
*** 由于电压限制,更长的波长可能会对孔径施加限制。


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