វឌ្ឍនភាពស្រាវជ្រាវនៃគ្រីស្តាល់អេឡិចត្រូនិច Q-Switched Crystals - ផ្នែកទី 4៖ BBO Crystal

វឌ្ឍនភាពស្រាវជ្រាវនៃគ្រីស្តាល់អេឡិចត្រូនិច Q-Switched Crystals - ផ្នែកទី 4៖ BBO Crystal

ដំណាក់កាលសីតុណ្ហភាពទាប បារីយ៉ូមមេតាបូរ៉ាត (β-BaB2O4, BBO សម្រាប់ខ្លី) គ្រីស្តាល់ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រព័ន្ធគ្រីស្តាល់ត្រីភាគី, 3m ក្រុមចំណុច។ នៅឆ្នាំ 1949 លេវីនet al. បានរកឃើញ barium metaborate BaB ដំណាក់កាលសីតុណ្ហភាពទាប2O4 សមាសធាតុ។ នៅឆ្នាំ 1968 Brixneret al. បានប្រើ BaCl2 ជាលំហូរដើម្បីទទួលបានគ្រីស្តាល់តែមួយដូចម្ជុលថ្លា។ នៅឆ្នាំ 1969 Hubner បានប្រើ Li2O ជាលំហូរដើម្បីលូតលាស់ 0.5mm × 0.5mm × 0.5mm និងវាស់ទិន្នន័យមូលដ្ឋាននៃដង់ស៊ីតេ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រកោសិកា និងក្រុមអវកាស។ បន្ទាប់ពីឆ្នាំ 1982 វិទ្យាស្ថាន Fujian Institute of Matter Structure បណ្ឌិត្យសភាវិទ្យាសាស្ត្រចិនបានប្រើវិធីសាស្ត្ររលាយអំបិលគ្រាប់-គ្រីស្តាល់ ដើម្បីបណ្តុះគ្រីស្តាល់តែមួយដ៏ធំនៅក្នុងលំហូរ ហើយបានរកឃើញថាគ្រីស្តាល់ BBO គឺជាវត្ថុធាតុដែលបង្កើនប្រេកង់អ៊ុលត្រាវីយូឡេដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។ សម្រាប់កម្មវិធី electro-optic Q-switching គ្រីស្តាល់ BBO មានគុណវិបត្តិនៃមេគុណអេឡិចត្រូអុបទិកទាប ដែលនាំទៅដល់វ៉ុលពាក់កណ្តាលរលកខ្ពស់ ប៉ុន្តែវាមានអត្ថប្រយោជន៍ដ៏អស្ចារ្យនៃកម្រិតនៃការខូចខាតឡាស៊ែរខ្ពស់។

វិទ្យាស្ថាន Fujian Institute of Matter Structure, Chinese Academy of Sciences បានអនុវត្តការងារជាបន្តបន្ទាប់លើការលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់ BBO ។ នៅឆ្នាំ 1985 គ្រីស្តាល់តែមួយដែលមានទំហំφ67mm × 14mm ត្រូវបានដាំដុះ។ ទំហំគ្រីស្តាល់ឈានដល់ φ76mm × 15mm ក្នុងឆ្នាំ 1986 និងφ120mm × 23mm ក្នុងឆ្នាំ 1988 ។

ការរីកលូតលាស់នៃគ្រីស្តាល់ខាងលើទាំងអស់ប្រកាន់ខ្ជាប់នូវវិធីសាស្រ្ដរលាយ-អំបិល-គ្រីស្តាល់ (ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាវិធីសាស្ត្រកំពូលគ្រាប់-គ្រីស្តាល់ វិធីសាស្ត្រលើកលំហូរ។ល។)។ អត្រាកំណើនគ្រីស្តាល់នៅក្នុងc-ទិសអ័ក្សយឺត ហើយវាពិបាកក្នុងការទទួលបានគ្រីស្តាល់វែងដែលមានគុណភាពខ្ពស់។ ជាងនេះទៅទៀត មេគុណអេឡិចត្រូអុបទិកនៃគ្រីស្តាល់ BBO មានទំហំតូច ហើយគ្រីស្តាល់ខ្លីមានន័យថាត្រូវការវ៉ុលការងារខ្ពស់ជាង។ នៅឆ្នាំ 1995 Goodnoet al. បានប្រើ BBO ជាសម្ភារៈអេឡិចត្រូអុបទិកសម្រាប់ EO Q-modulation នៃ Nd:YLF laser ។ ទំហំនៃគ្រីស្តាល់ BBO នេះគឺ 3mm × 3mm × 15mm (x, y, z) ហើយម៉ូឌុលឆ្លងកាត់ត្រូវបានអនុម័ត។ ទោះបីជាសមាមាត្រប្រវែង - កម្ពស់នៃ BBO នេះឈានដល់ 5: 1 ក៏ដោយក៏វ៉ុលត្រីមាសនៅតែមានរហូតដល់ 4.6 kV ដែលជាប្រហែល 5 ដងនៃ EO Q-modulation នៃគ្រីស្តាល់ LN នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា។

ដើម្បីកាត់បន្ថយវ៉ុលប្រតិបត្តិការ BBO EO Q-switch ប្រើគ្រីស្តាល់ពីរឬបីរួមគ្នា ដែលបង្កើនការបាត់បង់ការបញ្ចូល និងចំណាយ។ នីកែលet al. កាត់បន្ថយវ៉ុលពាក់កណ្តាលរលកនៃគ្រីស្តាល់ BBO ដោយធ្វើឱ្យពន្លឺឆ្លងកាត់គ្រីស្តាល់ជាច្រើនដង។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព កាំរស្មីឡាស៊ែរឆ្លងកាត់គ្រីស្តាល់ចំនួនបួនដង ហើយការពន្យាពេលដំណាក់កាលដែលបណ្តាលមកពីកញ្ចក់ឆ្លុះបញ្ចាំងខ្ពស់ដែលដាក់នៅមុំ 45° ត្រូវបានផ្តល់សំណងដោយរលកចានដែលដាក់ក្នុងផ្លូវអុបទិក។ ដោយវិធីនេះវ៉ុលពាក់កណ្តាលរលកនៃកុងតាក់ BBO Q នេះអាចទាបរហូតដល់ 3.6 kV ។

រូបភាពទី 1. ម៉ូឌុល BBO EO Q ដែលមានវ៉ុលពាក់កណ្តាលរលកទាប – WISOPTIC

ក្នុងឆ្នាំ ២០១១ Perlov et al. បានប្រើ NaF ជា flux ដើម្បីបង្កើតគ្រីស្តាល់ BBO ដែលមានប្រវែង 50mm inc- ទិសដៅអ័ក្ស និងទទួលបានឧបករណ៍ BBO EO ដែលមានទំហំ 5mm × 5mm × 40mm និងមានឯកសណ្ឋានអុបទិកល្អជាង 1×10−៦ សង់​ទី​ម៉ែ​ត−១ដែលបំពេញតាមតម្រូវការនៃកម្មវិធីប្តូរ EO Q ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវដ្តនៃការលូតលាស់នៃវិធីសាស្រ្តនេះគឺច្រើនជាង 2 ខែហើយការចំណាយនៅតែខ្ពស់។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ មេគុណ EO ដែលមានប្រសិទ្ធភាពទាបនៃគ្រីស្តាល់ BBO និងការលំបាកក្នុងការរីកលូតលាស់ BBO ជាមួយនឹងទំហំធំ និងគុណភាពខ្ពស់នៅតែដាក់កម្រិតលើកម្មវិធីប្តូរ EO Q-switching របស់ BBO ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែកម្រិតនៃការខូចខាតឡាស៊ែរខ្ពស់ និងសមត្ថភាពក្នុងការធ្វើការនៅប្រេកង់ដដែលៗខ្ពស់ គ្រីស្តាល់ BBO នៅតែជាប្រភេទសម្ភារៈ EO Q-modulation ដែលមានតម្លៃសំខាន់ និងអនាគតដ៏ជោគជ័យ។

BBO Pockels Cell-WISOPTIC-01

រូបភាពទី 2. BBO EO Q-Switch ជាមួយវ៉ុលពាក់កណ្តាលរលកទាប - ផលិតដោយ WISOPTIC Technology Co., Ltd.


ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១២-តុលា ឆ្នាំ ២០២១