เมตาบอเรตแบเรียมเฟสอุณหภูมิต่ำ (β-BaB₂O₄, BBO สั้น ๆ ) คริสตัลเป็นระบบคริสตัลไตรภาคี 3m กลุ่มจุด ในปี พ.ศ. 2492 เลวินet al. ค้นพบเมตาบอเรตแบเรียมเฟสที่อุณหภูมิต่ำ BaB₂O₄ สารประกอบ. ในปี 1968 บริกซ์เนอร์et al. ใช้ BaCl₂ เป็นฟลักซ์เพื่อให้ได้ผลึกเดี่ยวเหมือนเข็มที่โปร่งใส ในปี 1969 Hubner ใช้ Li₂O เป็นฟลักซ์ที่จะเติบโต 0.5 มม. × 0.5 มม. × 0.5 มม. และวัดข้อมูลพื้นฐานของความหนาแน่น พารามิเตอร์ของเซลล์ และกลุ่มพื้นที่ หลังปี 1982 สถาบัน Fujian Institute of Matter Structure, Chinese Academy of Sciences ใช้วิธีการผลึกเมล็ดเกลือหลอมเหลวเพื่อสร้างผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่ในลักษณะฟลักซ์ และพบว่าคริสตัล BBO เป็นวัสดุที่มีความถี่อัลตราไวโอเลตที่ยอดเยี่ยม สำหรับการใช้งาน Q-switching ด้วยไฟฟ้าออปติก คริสตัล BBO มีข้อเสียของค่าสัมประสิทธิ์ไฟฟ้าออปติกต่ำซึ่งนำไปสู่แรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นสูง แต่มีข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของเกณฑ์ความเสียหายของเลเซอร์ที่สูงมาก

สถาบัน Fujian Institute of Matter Structure, Chinese Academy of Sciences ได้ดำเนินการชุดของการทำงานเกี่ยวกับการเติบโตของผลึก BBO ในปี พ.ศ. 2528 ได้มีการปลูกคริสตัลเดี่ยวที่มีขนาด φ67มม. × 14 มม. ขนาดคริสตัลถึง φ76mm×15mm ในปี 1986 และ φ120mm×23mm ในปี 1988

การเติบโตของคริสตัลเหนือสิ่งอื่นใดใช้วิธีผลึกเมล็ดเกลือหลอมเหลว (หรือที่เรียกว่าวิธีผลึกบนสุด วิธียกฟลักซ์ ฯลฯ) อัตราการเติบโตของผลึกในc-ทิศทางของแกนช้า และยากที่จะได้คริสตัลยาวคุณภาพสูง นอกจากนี้ ค่าสัมประสิทธิ์ไฟฟ้าออปติกของคริสตัล BBO ยังค่อนข้างเล็ก และคริสตัลแบบสั้นหมายถึงต้องใช้แรงดันไฟฟ้าในการทำงานที่สูงขึ้น ในปี 1995 Goodnoet al. ใช้ BBO เป็นวัสดุไฟฟ้าออปติกสำหรับการปรับ EO Q ของเลเซอร์ Nd:YLF ขนาดของคริสตัล BBO นี้คือ 3 มม. × 3 มม. × 15 มม. (x, y, z) และการปรับตามขวางถูกนำมาใช้ แม้ว่าอัตราส่วนความยาว-ความสูงของ BBO นี้จะถึง 5:1 แต่แรงดันคลื่นในสี่ส่วนยังคงสูงถึง 4.6 kV ซึ่งเท่ากับประมาณ 5 เท่าของการปรับ EO Q ของคริสตัล LN ภายใต้สภาวะเดียวกัน

เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน สวิตช์ BBO EO Q ใช้คริสตัลสองหรือสามชิ้นร่วมกัน ซึ่งจะเพิ่มการสูญเสียและต้นทุนในการแทรก นิกเกิลet al. ลดแรงดันไฟครึ่งคลื่นของคริสตัล BBO โดยทำให้แสงผ่านคริสตัลหลายครั้ง ดังที่แสดงในภาพ ลำแสงเลเซอร์จะลอดผ่านคริสตัลเป็นเวลาสี่ครั้ง และการหน่วงเฟสที่เกิดจากกระจกสะท้อนแสงสูงที่วางอยู่ที่ 45° จะได้รับการชดเชยด้วยแผ่นคลื่นที่วางไว้ในเส้นทางแสง ด้วยวิธีนี้ แรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นของสวิตช์ BBO Q อาจต่ำถึง 3.6 kV

รูปที่ 1 การมอดูเลต BBO EO Q ด้วยแรงดันครึ่งคลื่นต่ำ – WISOPTIC

ในปี 2011 Perlov et al. ใช้ NaF เป็นฟลักซ์ในการปลูกคริสตัล BBO ที่มีความยาว 50 มม. inc- ทิศทางแกน และรับอุปกรณ์ BBO EO ที่มีขนาด 5 มม. × 5 มม. × 40 มม. และมีความสม่ำเสมอของแสงดีกว่า 1 × 10⁻⁶ ซม^-1ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน EO Q-switching อย่างไรก็ตามวงจรการเจริญเติบโตของวิธีนี้นานกว่า 2 เดือนและต้นทุนยังสูงอยู่

ในปัจจุบัน ค่าสัมประสิทธิ์ EO ที่มีประสิทธิภาพต่ำของคริสตัล BBO และความยากลำบากในการปลูก BBO ที่มีขนาดใหญ่และมีคุณภาพสูงยังคงจำกัดการใช้ EO Q-switching ของ BBO อย่างไรก็ตาม เนื่องจากขีดจำกัดความเสียหายของเลเซอร์สูงและความสามารถในการทำงานที่ความถี่การทำซ้ำสูง คริสตัล BBO ยังคงเป็นวัสดุมอดูเลต EO Q ที่มีคุณค่าและอนาคตที่สดใส

รูปที่ 2 BBO EO Q-Switch ที่มีแรงดันไฟครึ่งคลื่นต่ำ – ผลิตโดย WISOPTIC Technology Co., Ltd.