Το μεταβορικό βαρίου φάσης χαμηλής θερμοκρασίας (β-BaB₂O₄, BBO για συντομία) ο κρύσταλλος ανήκει στο τριμερές κρυσταλλικό σύστημα, 3m ομάδα σημείων. Το 1949, ο Levinet al. ανακάλυψε το μεταβορικό βαρίου σε φάση χαμηλής θερμοκρασίας BaB₂O₄ χημική ένωση. Το 1968, ο Μπρίξνερet al. χρησιμοποιήθηκε BaCl₂ ως ροή για να ληφθεί διαφανές μονοκρύσταλλο που μοιάζει με βελόνα. Το 1969, ο Hubner χρησιμοποίησε το Li₂Το O ως ροή για ανάπτυξη 0,5mm×0,5mm×0,5mm και μέτρησε τα βασικά δεδομένα της πυκνότητας, των παραμέτρων κελιών και της ομάδας χώρου. Μετά το 1982, το Ινστιτούτο Δομής Ύλης Fujian, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών χρησιμοποίησε τη μέθοδο σπόρου-κρυστάλλου λιωμένου άλατος για να αναπτύξει μεγάλους μονοκρυστάλλους σε ροή και διαπίστωσε ότι ο κρύσταλλος BBO είναι ένα εξαιρετικό υλικό διπλασιασμού συχνότητας υπεριώδους. Για την εφαρμογή ηλεκτροοπτικής μεταγωγής Q, ο κρύσταλλος BBO έχει το μειονέκτημα του χαμηλού ηλεκτρο-οπτικού συντελεστή που οδηγεί σε υψηλή τάση μισού κύματος, αλλά έχει εξαιρετικό πλεονέκτημα του πολύ υψηλού ορίου βλάβης λέιζερ.

Το Fujian Institute of Matter Structure, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών έχει πραγματοποιήσει μια σειρά εργασιών για την ανάπτυξη των κρυστάλλων BBO. Το 1985 αναπτύχθηκε ένας μονοκρύσταλλος μεγέθους φ67mm×14mm. Το μέγεθος του κρυστάλλου έφτασε τα φ76mm×15mm το 1986 και φ120mm×23mm το 1988.

Η ανάπτυξη των κρυστάλλων πάνω απ 'όλα υιοθετεί τη μέθοδο σπόρου-κρυστάλλου λιωμένου αλατιού (επίσης γνωστή ως μέθοδος κρυστάλλου κορυφής-κρυστάλλου, μέθοδος ανύψωσης ροής κ.λπ.). Ο ρυθμός ανάπτυξης των κρυστάλλων στοc-Η κατεύθυνση του άξονα είναι αργή και είναι δύσκολο να αποκτήσετε μακρύ κρύσταλλο υψηλής ποιότητας. Επιπλέον, ο ηλεκτροοπτικός συντελεστής του κρυστάλλου BBO είναι σχετικά μικρός και ο βραχύς κρύσταλλος σημαίνει ότι απαιτείται υψηλότερη τάση λειτουργίας. Το 1995, Goodnoet al. χρησιμοποίησε το BBO ως ηλεκτρο-οπτικό υλικό για τη διαμόρφωση EO Q του λέιζερ Nd:YLF. Το μέγεθος αυτού του κρυστάλλου BBO ήταν 3mm×3mm×15mm(x, y, z), και υιοθετήθηκε η εγκάρσια διαμόρφωση. Αν και η αναλογία μήκους-ύψους αυτού του BBO φτάνει το 5:1, η τάση τετάρτου κύματος εξακολουθεί να είναι μέχρι 4,6 kV, που είναι περίπου 5 φορές της διαμόρφωσης EO Q του κρυστάλλου LN υπό τις ίδιες συνθήκες.

Προκειμένου να μειωθεί η τάση λειτουργίας, ο διακόπτης BBO EO Q χρησιμοποιεί δύο ή τρεις κρυστάλλους μαζί, γεγονός που αυξάνει την απώλεια εισαγωγής και το κόστος. Νικέλιοet al. μείωσε την τάση μισού κύματος του κρυστάλλου BBO κάνοντας το φως να περάσει μέσα από τον κρύσταλλο για αρκετές φορές. Όπως φαίνεται στο σχήμα, η δέσμη λέιζερ περνά μέσα από τον κρύσταλλο για τέσσερις φορές και η καθυστέρηση φάσης που προκαλείται από τον καθρέφτη υψηλής ανάκλασης που τοποθετήθηκε στις 45° αντισταθμίστηκε από την πλάκα κύματος που τοποθετήθηκε στην οπτική διαδρομή. Με αυτόν τον τρόπο, η τάση μισού κύματος αυτού του διακόπτη Q BBO θα μπορούσε να είναι τόσο χαμηλή όσο 3,6 kV.

Εικόνα 1. Διαμόρφωση BBO EO Q με χαμηλή τάση μισού κύματος – WISOPTIC

Το 2011 Perlov et al. χρησιμοποίησε NaF ως ροή για την ανάπτυξη κρυστάλλου BBO με μήκος 50 mm inc-κατεύθυνση άξονα και αποκτήθηκε συσκευή BBO EO με μέγεθος 5mm×5mm×40mm και με οπτική ομοιομορφία καλύτερη από 1×10⁻⁶ εκ⁻¹, το οποίο πληροί τις απαιτήσεις των εφαρμογών EO Q-switching. Ωστόσο, ο κύκλος ανάπτυξης αυτής της μεθόδου είναι περισσότερο από 2 μήνες και το κόστος εξακολουθεί να είναι υψηλό.

Προς το παρόν, ο χαμηλός αποτελεσματικός συντελεστής EO του κρυστάλλου BBO και η δυσκολία ανάπτυξης BBO με μεγάλο μέγεθος και υψηλή ποιότητα εξακολουθούν να περιορίζουν την εφαρμογή μεταγωγής EO Q της BBO. Ωστόσο, λόγω του υψηλού ορίου βλάβης λέιζερ και της ικανότητας εργασίας σε υψηλή συχνότητα επανάληψης, ο κρύσταλλος BBO εξακολουθεί να είναι ένα είδος υλικού διαμόρφωσης EO Q με σημαντική αξία και πολλά υποσχόμενο μέλλον.

Εικόνα 2. BBO EO Q-Switch με χαμηλή τάση μισού κύματος – Κατασκευάστηκε από την WISOPTIC Technology Co., Ltd.