技术背景
严格来说，我们应当使用”β-BBO”以区别于α-BBO晶型——虽然两者化学组成相同，但α-BBO具有中心对称的晶体结构，导致其完全不具备电光效应（不过仍是优秀的偏振元件）。为简洁起见，下文将统一简称为BBO。
目前具备电光效应的材料并不少，但为特定应用选择最佳材料并非易事。这取决于诸多因素，而在需要处理高功率激光时，BBO往往是无可争议的最佳选择。其光学透光范围覆盖200nm至2µm以上，尤其对于腔内激光操作至关重要：它能承受>3GW/cm²的功率密度（1064nm波长，1ns脉宽），抗光损伤能力远超同类材料。BBO普克尔斯盒可稳定工作在数百瓦平均功率及数kW/cm²功率密度下，这是其他材料难以企及的。
除卓越的功率承载能力外，BBO调Q开关的压电谐振效应极弱。在调Q应用中可实现50kHz甚至100kHz的重复频率；对于脉宽更短的脉冲选择应用，实验验证其上限可达>5MHz（受驱动器限制）。
与RTP的对比显而易见，二者都适用于高重复频率场景。BBO的优势在于光传播方向与晶体光轴（Z轴）一致，因此不存在静态双折射，且具有优异的热稳定性。结合晶体本身的高均匀性，单晶器件的消光比通常可达~1,000:1甚至更高。而RTP的光传播需沿X或Y轴进行，这两个方向都存在双折射，必须进行补偿设计，因此RTP普克尔斯盒难以实现同等高对比度。
既然如此，为何BBO未能成为所有电光应用的首选？核心矛盾在于工作电压。BBO的电光系数较低，相同尺寸下其半波电压远高于其他普克尔斯盒。例如3×3mm截面、20mm长的BBO晶体在1064nm下的半波电压约7kV，是同等尺寸RTP器件的5倍。虽然通过增加长径比可提升灵敏度，但晶体长度受孔径限制：对于≤5×5mm截面的晶体，Z向最大长度为25mm；5-12mm孔径的晶体最长20mm；更大孔径则需进一步缩短长度。因此对于大孔径器件，唯一可行的降压方案是采用双晶串联结构——这与RTP的双晶补偿设计不同，仅是通过电压分配来增强等效电光效应。
产品规格
我们可定制各类BBO普克尔斯盒，但以下为标准型号配置：
封装：通常采用直径35mm壳体，长度由晶体总长决定（带同轴连接器或水冷型号除外）
防潮设计：因BBO具轻微吸湿性，标准封装需配备光学窗口。仅在恒湿环境中可采用无窗口设计
型号命名：材料(BBO)-孔径(mm)-长度(mm)-镀膜波长(如AR1064)。例如BBO-4-25-AR1064表示4mm孔径、25mm长、1064nm增透镀膜的单晶；BBO-6-40-AR800则为6mm孔径的双晶串联结构
典型参数
| 参数 | 指标值 |
|---|---|
| 透光率(1064nm) | >98.5% |
| 标准孔径 | 2/3/4/5/6/7/8mm* |
| 半波电压(1064nm) | 3×3×20mm晶体约7kV** |
| 消光比 | >30dB（典型值） |
| 电容 | 5-10pF（典型值） |
| 损伤阈值 | >1GW/cm² @1064nm (10ns脉宽) |
| 适用波长 | 220nm-2,000nm*** |
*12mm以下大孔径可选，但需考虑电压限制（可能需双晶结构）
**电压与孔径正比、与长度反比
***更长波长可能因电压限制需缩小孔径
水冷版本
这项创新设计将BBO普克尔斯盒性能推向新高度，主要针对两类需求：
高重复频率：BBO的介电损耗高于RTP，且工作电压更高。在≥1MHz频率下，特殊散热封装配合水冷可保持低频率下的对比度性能
超高功率：标准器件可承受100W+功率，而水冷设计支持3-8mm孔径的单晶/双晶/三晶结构，能处理更高功率。水冷壳体提供对称散热路径和冷却光阑
应用场景
BBO普克尔斯盒主要应用于以下场景（与RTP类似，但功率处理能力更强）：
脉冲选择：将MHz级锁模激光（ps/fs级）降频至低重复率，功率耐受性远超RTP
再生放大器：低损耗、高功率承载能力，且不受KD*P器件在长电脉冲下的时域干扰问题
调Q操作：水冷型号可输出>500W功率
脉冲切割：匹配50Ω阻抗驱动器可实现亚ns上升时间，适用于高功率（特别是紫外）光源
我们推荐搭配德国BME KG公司的高性能驱动器（双方合作验证过20MHz连续脉冲选择系统），同时提供以下配套方案：
100kHz RTP调Q驱动器PCD-3000
[M1000电光调制放大器]：>1000V输出，1MHz带宽
[M2500中程放大器]：2500V输出，~600kHz带宽
