Ячейки BBO Поккельса (индивидуальные)

Лазерные кристаллы и компоненты.

Лазерные кристаллы, нелинейные кристаллы и лазерная оптика являются важными частями лазерных систем или лазерных приложений. Лазерные кристаллы используются в качестве среды для генерации лазерного света, когда он накачивается источником энергии, нелинейные кристаллы функционируют как генерация гармоник или преобразование частоты, оптический параметрический генератор, модуляторы добротности и т.д. для лазерного света. Лазерные линзы предназначены для фокусировки, гомогенизации или формирования лазерных лучей. Лазерные зеркала предназначены для управления лучом, а лазерные окна используются для передачи заданных длин волн и защиты чувствительных компонентов от рассеянного света. Лазерные фильтры пропускают или отражают часть лазерного излучения. Поляризаторы и волновые пластины используются для изменения состояния поляризации лазерного излучения.  

Мы предлагаем широкий выбор лазерных оптических компонентов, как готовых, так и таможенных продуктов. Лазерные оптические компоненты изготавливаются из определенных кристаллов или оптических материалов с помощью прецизионной резки и полировки, а также с высокоэффективными покрытиями. Также доступны серийные детали для лазеров Nd:YAG, сверхбыстрых фемтосекундных лазеров, волоконных лазеров, CO2-лазеров.

Клетки Поккельса.

Ячейки Поккельса представляют собой электрооптические устройства, которые функционируют посредством эффекта Поккельса, когда к электрооптическим кристаллам прикладывается напряжение, в проходящем свете индуцируется фазовая задержка, направление поляризации света можно контролировать с помощью приложенного напряжения. Поскольку их поведение при переключении в значительной степени зависит от электроники привода, ячейки Поккельса обеспечивают гораздо более быстрое время отклика, чем акустооптические устройства, на самом деле ячейки поккеля действуют как волновая пластина, управляемая напряжением. Ячейки Поккеля могут применяться в качестве модуляторов ЕО и оптических переключателей, и они часто используются в лазерах с модуляцией добротности. Компания предлагает ячейки Поккеля, изготовленные из кристаллов DKDP, кристаллов BBO и кристаллов LiNbO3 или MgO:LiNbO₃. 

 Характеристики кристалла DKDP заключаются в том, что легче получить большие куски высококачественных монокристаллов, он имеет хорошее пропускание видимого света и высокий порог повреждения, ячейки Поккельса, изготовленные DKDP, имеют большую апертуру и высокую устойчивость к повреждениям и часто используются в медицинских, косметических и промышленных лазерах.

Ячейки Pockels, изготовленные из кристаллов BBO, являются хорошим выбором для ультрафиолетовых (УФ) лазеров, а ячейки Pockels BBO также отлично подходят для мощных лазеров с высокой частотой повторения импульсов.

Ячейка Поккеля LiNbO₃ химически стабильна, имеет низкую стоимость и хорошее пропускание до 3 микрон с высокими электрооптическими коэффициентами. Она часто используется в медицинских лазерах. По сравнению с последними поккели MgO:LiNbO₃ имеют лучший порог повреждения, чем LiNbO₃.

Предлагаем стандартные и индивидуальные ячейки Поккеля с высоким порогом повреждения, низкими вносимыми потерями и конкурентоспособной ценой, доступны различные материалы подложки: ячейки Поккеля DKDP, BBO, LiNbO₃, MgO:LiNbO₃. Также предлагаем  полированные кристаллы DKDP, BBO и LiNbO₃ с покрытием и электродами из Cr-Au  , которые готовы для применения в элементах поккеля EO.

Ячейки BBO Поккельса (индивидуальные).

• Высокая частота повторения и устойчивость к повреждениям
• Низкое поглощение и акустический шум 
• Высокая ультрафиолетовая передача
• Доступны ячейки Поккельса с двойными кристаллами
• Области применения: Q-переключатели DPSS с высокой частотой повторения, управление регенеративным усилителем с высокой частотой повторения, сброс резонатора и прерыватель луча.

Характеристики ячеек Поккельса BBO:

Физические свойства ВВО:

Оптические свойства BBO:

Бета-ячейки BBO Поккельса или бета-ячейки на основе бората бария обладают значительными преимуществами по сравнению с другими материалами с точки зрения способности управлять мощностью лазера, температурной стабильности и значительной свободы от пьезоэлектрического кольца. Бета-ячейки BBO Поккельса являются наиболее привлекательными кандидатами для модуляции добротности с высокой частотой повторения, захвата импульсов на частоте до 3 МГц, сброса резонатора лазера, управления регенеративным усилителем и прерывателя луча. Ячейки карманов BBO являются лучшим вариантом, чем ячейки карманов KDP, в области приложений с высокой частотой повторения и высокой мощностью. А за счет низких коэффициентов пьезоэлектрической связи ВВО наши клетки могли генерировать импульсы с частотой повторения в сотни килогерц.

Предлагает стандартные и индивидуальные ячейки Поккельса BBO с высоким порогом повреждения, низкими вносимыми потерями, высоким коэффициентом затухания, минимальным пьезоэлектрическим звоном и конкурентоспособной ценой. Ячейки Поккельса BBO с одинарным или двойным кристаллом BBO и низковольтной геометрией доступны по запросу. Кроме того, мы также предлагаем кристаллы BBO для приложений EO. 

Функции:

• Они являются лучшим выбором для модуляции добротности с высокой частотой повторения:

Поскольку он основан на электрооптическом эффекте, время переключения, чему способствует низкая емкость электрооптического переключателя добротности, очень быстрое, поэтому его производительность превосходит лазеры с высокой частотой повторения до 1 МГц. Полностью твердотельный лазер с модуляцией добротности с коротким резонатором и электрооптическим модулятором добротности BBO может генерировать высокоэнергетический лазер с длительностью импульса менее 4нс.

•  Высокий порог повреждения и мощность:

Без водяного охлаждения электронно-оптический переключатель добротности BBO может быть отключен и выдерживать оптическую мощность внутрирезонаторных колебаний до 150 Вт (выходная мощность лазера до 50 Вт).

•  Широкий диапазон пропускания от УФ до БИК:

Кристаллы BBO имеют широкий диапазон прозрачности от 189 нм до 3500 нм, что позволяет использовать их в различных приложениях от УФ до БИК спектра. 

•  Низкое поглощение и пьезоэлектрический звон:

По сравнению с LiNbО₃ кристаллы BBO гораздо меньше подвержены пьезоэлектрическим воздействиям при приложении напряжения. Другой важной особенностью электрооптики BBO является очень низкое поглощение и связанное с этим лазерно-индуцированное тепловое двойное лучепреломление. Из-за низкого поглощения на рабочих длинах волн в видимом и ближнем ИК-диапазоне будет происходить очень небольшой оптический нагрев.

• Относительно высокое полуволновое напряжение:

BBO имеет сравнительно небольшой электрооптический коэффициент и, следовательно, высокое прикладываемое напряжение. Также предлагает индивидуальные кристаллы BBO требуемых размеров. BBO имеет сравнительно небольшой электрооптический коэффициент и, следовательно, высокое прикладное напряжение. Компания также предлагает индивидуальные ячейки Поккельса BBO требуемых размеров. Наша группа инженеров может предложить профессиональные консультации и помочь вам определить оптимальное решение для ваших нужд.

 Предостережения:

• Кристаллы BBO гигроскопичны, поэтому их рекомендуется хранить и использовать в сухом месте.
• Необходимо принять меры предосторожности для защиты его полированных поверхностей, поскольку BBO сравнительно уязвим.
• Угол приема BBO небольшой, поэтому будьте осторожны, когда дело доходит до регулировки углов.
• Наши инженеры могут предложить вам наиболее подходящую и высококачественную ячейку Поккельса в соответствии с характеристиками ваших лазеров. Параметры, которые мы принимаем во внимание, включают ширину импульса, энергию в импульсе, частоту повторения для импульсного лазера, мощность для непрерывного лазера, расходимость, диаметр лазерного луча, диапазон настройки длины волны, состояние моды и т. д.

Особенности кристалла BBO:

• Ультратонкие кристаллы можно использовать для сверхбыстрых (<10 фс) приложений.
• Широкий диапазон синхронизма различных нелинейных взаимодействий второго порядка практически во всем диапазоне прозрачности
• Самая высокая нелинейность среди всех УФ-нелинейных кристаллов
• Высокий порог индуцированного лазером повреждения (LIDT)
• Широкий диапазон пропускания от 188 нм до 5,2 мкм (соответствующая прозрачность при 3–5,2 мкм, толщина кристалла в десятки мкм)
• Чрезвычайно низкая емкость (1 < пФ) позволит переключаться с высокой частотой повторения со временем нарастания порядка 100 пс или меньше.
• Высокий порог повреждения, способный выдерживать высокие пиковые мощности при меньшем размере луча и, следовательно, подходящий для компактной конструкции (однако малая апертура кристалла приводит к дифракционным потерям и, следовательно, может увеличить вносимые потери).
• Не подвержен пьезоэлектрическому звону
• Низкое поглощение и связанное с ним тепловое двойное лучепреломление, индуцированное лазером.
• Высокий коэффициент вымирания

Приложения:

1. Q-переключатели DPSS с высокой частотой повторения
2. Управление регенеративным усилителем с высокой частотой повторения
3. Разгрузка полости и прерыватель луча
4. Низкая дисперсия подходит для регенеративных усилителей с короткими импульсами

(Рис.1 Качественное сравнение акустического звона в BBO и LiNbO₃)

                        Интенсивность, прошедшая через ячейку Поккельса LiNbO₃, сильно варьируется из-за пьезоэлектрических эффектов, тогда как свет, прошедший через

                         Ячейка Поккельса BBO следует за спадом приложенного высоковольтного импульса без явного акустического звона.

(Рис.2 Кривая прозрачности кристалла BBO) 

Примечания к применению:

Побочные физические эффекты клеток Поккельса:

Когда дело доходит до практического применения клеток Поккельса, может потребоваться принять во внимание некоторые дополнительные побочные эффекты:

• Эффекты эталона могут все еще существовать и влиять на оптические характеристики, если направление луча перпендикулярно граням кристалла, даже если торцы кристалла покрыты высококачественными просветляющими покрытиями.
• Температура может существенно повлиять на получение фазовых изменений. Например, ячейка Поккельса, которая настроена на создание идеальной высококонтрастной амплитудной модуляции, может потребовать перенастройки рабочих напряжений при изменении температуры. Однако существуют термически компенсированные конструкции с двойным кристаллом, которые могут решить эту проблему.
• Для работы с большим радиусом пучка стоит обратить внимание на подбор оптимизированной конструкции электродов (возможно, с дополнительными вспомогательными электродами для высокой однородности генерируемого электрического поля, иначе можно получить пространственно изменяющуюся модуляцию).
• Нелинейные кристаллы часто проявляют существенные пьезоэлектрические и эластооптические эффекты, которые могут существенно влиять на характеристики при высоких частотах модуляции.
• При работе на высоких уровнях мощности тепловые эффекты могут быть вызваны остаточным поглощением кристалла. Поэтому материалы с более низким поглощением предпочтительнее для приложений с высокой мощностью.
• Кристаллы, используемые в ячейках Поккельса, представляют собой нелинейные кристаллические материалы, они по своей природе демонстрируют значительную оптическую нелинейность. Например, фазовая самомодуляция и нелинейная самофокусировка могут иметь место для световых импульсов со значительной пиковой мощностью.

Расчет четвертьволнового напряжения

Напряжение, необходимое для получения замедления в π радиан, называется полуволновым напряжением или просто Vπ. Для оптического входа, линейно поляризованного под углом 45°, приложение полуволнового напряжения поворачивает поляризацию на 90°. Когда выходная волна проходит через линейный выход, результирующая может быть быстро модулирована от максимальной интенсивности до минимальной путем быстрого изменения напряжения, приложенного к кристаллу, от 0 вольт до Vπ.

Полуволновое напряжение BBO зависит от длины волны оптического излучения и определяется по формуле: 

(Где λ=оптическая длина волны 
         d=расстояние между электродами 
         L=длина оптического пути 
         r22=электрооптические коэффициенты 
         n_o =обычные показатели преломления)

Напряжение 1/4 волны в зависимости от длины волны (3x3x20 мм) 
Напряжение 1/4 волны при 1030 нм: Vπ/2 = 3388 В)