متابورات باریم فاز با دمای پایین (β-BaB₂O₄، به اختصار BBO) کریستال متعلق به سیستم کریستالی سه جانبه است، 3m گروه نقطه در سال 1949، لوینو همکاران. متابورات باریم فاز با دمای پایین BaB را کشف کرد₂O₄ ترکیب. در سال 1968، بریکسنرو همکاران. از BaCl استفاده کرد₂ به عنوان شار برای به دست آوردن تک کریستال سوزنی مانند شفاف. در سال 1969 هابنر از Li استفاده کرد₂O به عنوان شار برای رشد 0.5mm×0.5mm×0.5mm و داده های پایه چگالی، پارامترهای سلولی و گروه فضایی اندازه گیری شد. پس از سال 1982، مؤسسه ساختار ماده فوجیان، آکادمی علوم چین، از روش بذر-کریستال مذاب نمک برای رشد تک کریستال بزرگ در شار استفاده کرد و دریافت که کریستال BBO یک ماده عالی فرکانس فرکانس ماوراء بنفش است. برای کاربرد سوئیچینگ Q الکترواپتیک، کریستال BBO دارای ضریب الکترواپتیک کم است که منجر به ولتاژ نیمه موج بالا می شود، اما دارای مزیت برجسته از آستانه آسیب لیزر بسیار بالا است.

مؤسسه ساختار ماده فوجیان، آکادمی علوم چین، مجموعه‌ای از کارها را روی رشد کریستال‌های BBO انجام داده است. در سال 1985، تک بلوری با اندازه φ67mm×14mm رشد داده شد. اندازه کریستال در سال 1986 به φ76mm×15mm و φ120mm×23mm در سال 1988 رسید.

رشد کریستال ها بیش از همه از روش بذر-کریستال مذاب نمک استفاده می کند (همچنین به عنوان روش کریستال بالای دانه، روش بلند کردن شار و غیره شناخته می شود). نرخ رشد کریستال درcجهت محور آهسته است و بدست آوردن کریستال بلند با کیفیت بالا دشوار است. علاوه بر این، ضریب الکترواپتیک کریستال BBO نسبتا کوچک است و کریستال کوتاه به این معنی است که ولتاژ کاری بالاتر مورد نیاز است. در سال 1995، Goodnoو همکاران. از BBO به عنوان ماده الکترواپتیک برای مدولاسیون EO Q لیزر Nd:YLF استفاده کرد. اندازه این کریستال BBO 3mm×3mm×15mm(x, y, z) و مدولاسیون عرضی اتخاذ شد. اگرچه نسبت طول به ارتفاع این BBO به 5:1 می رسد، ولتاژ موج چهارم هنوز تا 4.6 کیلو ولت است که حدود 5 برابر مدولاسیون EO Q کریستال LN در شرایط یکسان است.

به منظور کاهش ولتاژ کار، سوئیچ BBO EO Q از دو یا سه کریستال با هم استفاده می کند که باعث افزایش تلفات و هزینه درج می شود. نیکلو همکاران. ولتاژ نیم موج کریستال BBO را با عبور نور از کریستال برای چندین بار کاهش داد. همانطور که در شکل نشان داده شده است، پرتو لیزر به مدت چهار بار از کریستال عبور می کند و تاخیر فاز ناشی از آینه انعکاسی بالا که در 45 درجه قرار دارد، توسط صفحه موج قرار داده شده در مسیر نوری جبران می شود. به این ترتیب، ولتاژ نیم موج این سوئیچ BBO Q می تواند تا 3.6 کیلو ولت باشد.

شکل 1. مدولاسیون Q BBO EO با ولتاژ نیمه موج کم - WISOPTIC

در سال 2011 پرلوف و همکاران. از NaF به عنوان شار برای رشد کریستال BBO با طول 50 میلی متر در اینچ استفاده کردcجهت محور و دستگاه BBO EO با اندازه 5mm×5mm×40mm و با یکنواختی نوری بهتر از 1×10 به دست آمد.^-6 سانتی متر^-1، که الزامات برنامه های سوئیچینگ EO Q را برآورده می کند. با این حال، چرخه رشد این روش بیش از 2 ماه است و هزینه آن همچنان بالا است.

در حال حاضر، پایین بودن ضریب EO موثر کریستال BBO و دشواری رشد BBO با اندازه بزرگ و کیفیت بالا، همچنان کاربرد سوئیچینگ EO Q BBO را محدود می کند. با این حال، به دلیل آستانه آسیب لیزر بالا و توانایی کار در فرکانس تکرار بالا، کریستال BBO هنوز هم نوعی ماده مدولاسیون EO Q با ارزش مهم و آینده امیدوارکننده است.

شکل 2. BBO EO Q-Switch با ولتاژ نیمه موج کم – ساخته شده توسط WISOPTIC Technology Co., Ltd.