ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് ക്യു-സ്വിച്ച് ക്രിസ്റ്റലുകളുടെ ഗവേഷണ പുരോഗതി - ഭാഗം 4: ബിബിഒ ക്രിസ്റ്റൽ

ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് ക്യു-സ്വിച്ച് ക്രിസ്റ്റലുകളുടെ ഗവേഷണ പുരോഗതി - ഭാഗം 4: ബിബിഒ ക്രിസ്റ്റൽ

താഴ്ന്ന താപനില ഘട്ടം ബേരിയം മെറ്റബോറേറ്റ് (β-BaB2O4, ചുരുക്കത്തിൽ BBO) ക്രിസ്റ്റൽ ത്രികക്ഷി ക്രിസ്റ്റൽ സിസ്റ്റത്തിൽ പെടുന്നു, 3m പോയിന്റ് ഗ്രൂപ്പ്. 1949-ൽ, ലെവിൻതുടങ്ങിയവർ. ലോ-താപനില ബേരിയം മെറ്റാബോറേറ്റ് BaB കണ്ടെത്തി2O4 സംയുക്തം. 1968-ൽ, ബ്രിക്സ്നർതുടങ്ങിയവർ. BaCl ഉപയോഗിച്ചു2 സുതാര്യമായ സൂചി പോലെയുള്ള ഒറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ ലഭിക്കാൻ ഫ്ലക്സ് ആയി. 1969-ൽ ഹബ്നർ ലി ഉപയോഗിച്ചു2O എന്നത് 0.5mm×0.5mm×0.5mm വളരാൻ ഫ്ലക്സായി, സാന്ദ്രത, സെൽ പാരാമീറ്ററുകൾ, സ്പേസ് ഗ്രൂപ്പ് എന്നിവയുടെ അടിസ്ഥാന ഡാറ്റ അളന്നു. 1982-ന് ശേഷം, ഫ്യൂജിയൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് മാറ്റർ സ്ട്രക്ചർ, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസ്, ഉരുകിയ-ഉപ്പ് വിത്ത്-ക്രിസ്റ്റൽ രീതി ഉപയോഗിച്ച് ഫ്ളക്സിൽ വലിയ ഒറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ വളർത്താൻ ഉപയോഗിച്ചു, കൂടാതെ BBO ക്രിസ്റ്റൽ മികച്ച അൾട്രാവയലറ്റ് ഫ്രീക്വൻസി-ഇരട്ടിപ്പിക്കുന്ന വസ്തുവാണെന്ന് കണ്ടെത്തി. ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്‌റ്റിക് ക്യു-സ്വിച്ചിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനായി, ഉയർന്ന അർദ്ധ-തരംഗ വോൾട്ടേജിലേക്ക് നയിക്കുന്ന താഴ്ന്ന ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്‌റ്റിക് കോഫിഫിഷ്യന്റ് BBO ക്രിസ്റ്റലിന് പോരായ്മയുണ്ട്, എന്നാൽ ഇതിന് ഉയർന്ന ലേസർ കേടുപാടുകൾ ത്രെഷോൾഡിന്റെ മികച്ച നേട്ടമുണ്ട്.

ഫുജിയൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് മാറ്റർ സ്ട്രക്ചർ, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസ്, BBO ക്രിസ്റ്റലുകളുടെ വളർച്ചയെക്കുറിച്ച് നിരവധി പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്തി. 1985-ൽ φ67mm×14mm വലിപ്പമുള്ള ഒരു പരൽ വളർന്നു. ക്രിസ്റ്റൽ വലിപ്പം 1986-ൽ φ76mm×15mm, 1988-ൽ φ120mm×23mm എന്നിവയിലെത്തി.

പരലുകളുടെ വളർച്ച എല്ലാറ്റിനുമുപരിയായി ഉരുകിയ-ഉപ്പ് വിത്ത്-ക്രിസ്റ്റൽ രീതിയാണ് സ്വീകരിക്കുന്നത് (ടോപ്പ്-സീഡ്-ക്രിസ്റ്റൽ രീതി, ഫ്ലക്സ്-ലിഫ്റ്റിംഗ് രീതി മുതലായവ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു). ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചാ നിരക്ക്c-അക്ഷത്തിന്റെ ദിശ മന്ദഗതിയിലാണ്, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള നീളമുള്ള ക്രിസ്റ്റൽ ലഭിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്. കൂടാതെ, BBO ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക് കോഫിഫിഷ്യന്റ് താരതമ്യേന ചെറുതാണ്, കൂടാതെ ഷോർട്ട് ക്രിസ്റ്റൽ എന്നാൽ ഉയർന്ന പ്രവർത്തന വോൾട്ടേജ് ആവശ്യമാണ്. 1995-ൽ ഗുഡ്‌നോതുടങ്ങിയവർ. Nd:YLF ലേസറിന്റെ EO Q- മോഡുലേഷനായി BBO ഇലക്‌ട്രോ-ഒപ്‌റ്റിക് മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിച്ചു. ഈ BBO ക്രിസ്റ്റലിന്റെ വലിപ്പം 3mm×3mm×15mm (x, y, z), തിരശ്ചീന മോഡുലേഷൻ സ്വീകരിച്ചു. ഈ BBO-യുടെ നീളം-ഉയരം അനുപാതം 5:1-ൽ എത്തിയെങ്കിലും, ക്വാർട്ടർ-വേവ് വോൾട്ടേജ് ഇപ്പോഴും 4.6 kV വരെ ആണ്, ഇത് LN ക്രിസ്റ്റലിന്റെ EO Q- മോഡുലേഷന്റെ ഏകദേശം 5 മടങ്ങാണ്.

പ്രവർത്തന വോൾട്ടേജ് കുറയ്ക്കുന്നതിന്, BBO EO Q-സ്വിച്ച് രണ്ടോ മൂന്നോ പരലുകൾ ഒരുമിച്ച് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ചേർക്കൽ നഷ്ടവും ചെലവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. നിക്കൽതുടങ്ങിയവർ. ക്രിസ്റ്റലിലൂടെ പ്രകാശം പലതവണ കടത്തിവിട്ട് BBO ക്രിസ്റ്റലിന്റെ പകുതി-വേവ് വോൾട്ടേജ് കുറച്ചു. ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ലേസർ ബീം ക്രിസ്റ്റലിലൂടെ നാല് തവണ കടന്നുപോകുന്നു, കൂടാതെ 45 ഡിഗ്രിയിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന ഉയർന്ന പ്രതിഫലന മിറർ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഘട്ടം കാലതാമസം ഒപ്റ്റിക്കൽ പാതയിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന വേവ്-പ്ലേറ്റ് വഴി നികത്തപ്പെട്ടു. ഇതുവഴി, ഈ BBO Q-സ്വിച്ചിന്റെ പകുതി-വേവ് വോൾട്ടേജ് 3.6 kV വരെ കുറവായിരിക്കും.

ചിത്രം 1. കുറഞ്ഞ അർദ്ധ-വേവ് വോൾട്ടേജുള്ള BBO EO Q- മോഡുലേഷൻ - WISOPTIC

2011 ൽ പെർലോവ് തുടങ്ങിയവർ. 50mm നീളമുള്ള BBO ക്രിസ്റ്റൽ വളർത്താൻ NaF ഫ്ലക്സായി ഉപയോഗിച്ചുc-അക്ഷ ദിശ, കൂടാതെ 5mm×5mm×40mm വലുപ്പമുള്ള BBO EO ഉപകരണം ലഭിച്ചു, കൂടാതെ 1×10 നേക്കാൾ മികച്ച ഒപ്റ്റിക്കൽ യൂണിഫോം-6 സെമി−1, ഇത് EO Q-സ്വിച്ചിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ രീതിയുടെ വളർച്ചാ ചക്രം 2 മാസത്തിൽ കൂടുതലാണ്, ചെലവ് ഇപ്പോഴും ഉയർന്നതാണ്.

നിലവിൽ, BBO ക്രിസ്റ്റലിന്റെ കുറഞ്ഞ കാര്യക്ഷമമായ EO ഗുണകവും വലുതും ഉയർന്ന നിലവാരവുമുള്ള BBO വളർത്തുന്നതിനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ടും ഇപ്പോഴും BBO-യുടെ EO Q-സ്വിച്ചിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന ലേസർ നാശത്തിന്റെ പരിധിയും ഉയർന്ന ആവർത്തന ആവൃത്തിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാനുള്ള കഴിവും കാരണം, BBO ക്രിസ്റ്റൽ ഇപ്പോഴും പ്രധാനപ്പെട്ട മൂല്യവും വാഗ്ദാനമായ ഭാവിയുമുള്ള ഒരു തരം EO Q- മോഡുലേഷൻ മെറ്റീരിയലാണ്.

BBO Pockels Cell-WISOPTIC-01

ചിത്രം 2. കുറഞ്ഞ അർദ്ധ-വേവ് വോൾട്ടേജുള്ള BBO EO Q-സ്വിച്ച് - WISOPTIC ടെക്നോളജി കോ., ലിമിറ്റഡ് നിർമ്മിച്ചത്.


പോസ്റ്റ് സമയം: ഒക്ടോബർ-12-2021