BBO晶体中有害杂质与光损伤

Laser Damage from Harmful Impurities in BBO

在光学参量振荡和Nd :YAG激光器的 2、3、4、5次倍频中 ,BBO晶体是非常重要和实用的非线性光学材料。由于非线性光学效应中的倍频转换效率与基频光束的光功率密度成正比 ,所以加大泵浦光的光功率密度可以增大倍频光的输出 ,但是这样做的结果往往会导致倍频晶体的破坏。提高BBO晶体的光损伤阈值 ,避免在高功率激光系统中晶体被激光损坏是个值得考虑的问题。BBO晶体的光损伤与晶体结构的不完整性有很大的关系。光损伤很大程度是由有害杂质引起的 ,沉淀在位错线上的外来有害杂质对激光的共振吸收会导致晶体的破坏 ,例如 :Fe、Pb、Ca等杂质在 1 0 6 4nm及 5 32 .1nm附近就有一个吸收峰 ,可对二倍频器件构成威胁。BBO晶体在紫外波段的损伤阈值 (比如在 35 4.7nm)比在可见与近红外波段低很多。这是因为Ca、Sr、Fe、Ti等杂质在 34 5 .7nm附近也有一个吸收峰 ,对 1 0 6 4nm的三倍频器件的威胁是很大的。本文叙述了BBO晶体光损伤的特点 ,讨论了有关杂质对光损伤的影响。