નીચા તાપમાનનો તબક્કો બેરિયમ મેટાબોરેટ (β-BaB₂O₄, ટૂંકમાં BBO) ક્રિસ્ટલ ત્રિપક્ષીય ક્રિસ્ટલ સિસ્ટમથી સંબંધિત છે, 3m બિંદુ જૂથ. 1949 માં, લેવિનવગેરે. નીચા-તાપમાન તબક્કા બેરિયમ મેટાબોરેટ BaB શોધ્યું₂O₄ સંયોજન 1968 માં, બ્રિક્સનરવગેરે. BaCl નો ઉપયોગ કર્યો₂ પારદર્શક સોય જેવી સિંગલ ક્રિસ્ટલ મેળવવા માટે ફ્લક્સ તરીકે. 1969 માં, હબનરે લિનો ઉપયોગ કર્યો₂O 0.5mm×0.5mm×0.5mm વધવા માટે પ્રવાહ તરીકે અને ઘનતા, કોષ પરિમાણો અને અવકાશ જૂથના મૂળભૂત ડેટાને માપ્યો. 1982 પછી, ફુજિયન ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઓફ મેટર સ્ટ્રક્ચર, ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સે મોટા સિંગલ ક્રિસ્ટલને ફ્લક્સમાં ઉગાડવા માટે પીગળેલા-મીઠાના બીજ-ક્રિસ્ટલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કર્યો, અને જાણવા મળ્યું કે BBO ક્રિસ્ટલ એક ઉત્તમ અલ્ટ્રાવાયોલેટ ફ્રીક્વન્સી-ડબલિંગ સામગ્રી છે. ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ક્યૂ-સ્વિચિંગ એપ્લિકેશન માટે, BBO ક્રિસ્ટલમાં નીચા ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ગુણાંકનો ગેરલાભ છે જે ઉચ્ચ હાફ-વેવ વોલ્ટેજ તરફ દોરી જાય છે, પરંતુ તે ખૂબ ઊંચા લેસર નુકસાન થ્રેશોલ્ડનો ઉત્કૃષ્ટ લાભ ધરાવે છે.

ફુજિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ મેટર સ્ટ્રક્ચર, ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સે BBO સ્ફટિકોના વિકાસ પર શ્રેણીબદ્ધ કાર્ય હાથ ધર્યા છે. 1985 માં, φ67mm × 14mm કદ સાથે એક સ્ફટિક ઉગાડવામાં આવ્યું હતું. ક્રિસ્ટલનું કદ 1986માં φ76mm×15mm અને 1988માં φ120mm×23mm સુધી પહોંચ્યું હતું.

બધા ઉપર સ્ફટિકોની વૃદ્ધિ પીગળેલા-મીઠું બીજ-ક્રિસ્ટલ પદ્ધતિ અપનાવે છે (જેને ટોપ-સીડ-ક્રિસ્ટલ પદ્ધતિ, ફ્લક્સ-લિફ્ટિંગ પદ્ધતિ, વગેરે તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે). માં ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ દરc-અક્ષની દિશા ધીમી છે, અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા લાંબા સ્ફટિક મેળવવાનું મુશ્કેલ છે. તદુપરાંત, BBO ક્રિસ્ટલનું ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ગુણાંક પ્રમાણમાં નાનું છે, અને ટૂંકા ક્રિસ્ટલનો અર્થ છે કે ઉચ્ચ કાર્યકારી વોલ્ટેજ જરૂરી છે. 1995 માં, ગુડનોવગેરે. Nd:YLF લેસરના EO ક્યૂ-મોડ્યુલેશન માટે ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક સામગ્રી તરીકે BBO નો ઉપયોગ કર્યો. આ BBO ક્રિસ્ટલનું કદ 3mm×3mm×15mm હતું(x, y, z), અને ટ્રાંસવર્સ મોડ્યુલેશન અપનાવવામાં આવ્યું હતું. જો કે આ BBO નો લંબાઈ-ઊંચાઈનો ગુણોત્તર 5:1 સુધી પહોંચે છે, ક્વાર્ટર-વેવ વોલ્ટેજ હજુ પણ 4.6 kV સુધી છે, જે સમાન પરિસ્થિતિઓમાં LN ક્રિસ્ટલના EO Q-મોડ્યુલેશનના લગભગ 5 ગણો છે.

ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ ઘટાડવા માટે, BBO EO Q-સ્વીચ એકસાથે બે અથવા ત્રણ ક્રિસ્ટલનો ઉપયોગ કરે છે, જે નિવેશ નુકશાન અને ખર્ચમાં વધારો કરે છે. નિકલવગેરે. ઘણી વખત સ્ફટિકમાંથી પ્રકાશ પસાર કરીને BBO ક્રિસ્ટલના અર્ધ-તરંગ વોલ્ટેજમાં ઘટાડો કર્યો. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, લેસર બીમ ચાર વખત ક્રિસ્ટલમાંથી પસાર થાય છે, અને 45° પર મૂકવામાં આવેલા ઉચ્ચ પ્રતિબિંબ દર્પણને કારણે તબક્કામાં વિલંબને ઓપ્ટિકલ પાથમાં મૂકવામાં આવેલી વેવ-પ્લેટ દ્વારા વળતર આપવામાં આવ્યું હતું. આ રીતે, આ BBO Q-સ્વીચનું હાફ-વેવ વોલ્ટેજ 3.6 kV જેટલું ઓછું હોઈ શકે છે.

આકૃતિ 1. નીચા હાફ-વેવ વોલ્ટેજ સાથે BBO EO Q-મોડ્યુલેશન – WISOPTIC

2011 માં પેર્લોવ વગેરે. 50mm in ની લંબાઈ સાથે BBO ક્રિસ્ટલ ઉગાડવા માટે ફ્લક્સ તરીકે NaF નો ઉપયોગ કર્યોc-અક્ષ દિશા, અને 5mm×5mm×40mm કદ સાથે અને 1×10 કરતાં વધુ સારી ઓપ્ટિકલ એકરૂપતા સાથે BBO EO ઉપકરણ મેળવ્યું⁻⁶ સેમી⁻¹, જે EO Q-સ્વિચિંગ એપ્લિકેશન્સની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે. જો કે, આ પદ્ધતિની વૃદ્ધિ ચક્ર 2 મહિનાથી વધુ છે, અને કિંમત હજુ પણ ઊંચી છે.

હાલમાં, BBO ક્રિસ્ટલના ઓછા અસરકારક EO ગુણાંક અને મોટા કદ અને ઉચ્ચ ગુણવત્તા સાથે BBO વધવાની મુશ્કેલી હજુ પણ BBOની EO Q- સ્વિચિંગ એપ્લિકેશનને પ્રતિબંધિત કરે છે. જો કે, ઉચ્ચ લેસર ડેમેજ થ્રેશોલ્ડ અને ઉચ્ચ પુનરાવર્તન આવર્તન પર કામ કરવાની ક્ષમતાને કારણે, BBO ક્રિસ્ટલ હજુ પણ મહત્વપૂર્ણ મૂલ્ય અને આશાસ્પદ ભવિષ્ય સાથે એક પ્રકારનું EO Q-મોડ્યુલેશન સામગ્રી છે.

આકૃતિ 2. નીચા હાફ-વેવ વોલ્ટેજ સાથે BBO EO Q-સ્વીચ – WISOPTIC Technology Co., Ltd દ્વારા બનાવવામાં આવેલ.