BIBO 晶体-硼酸铋晶体

硼酸铋晶体（BiB3O6，BIBO）是一种新开发的非线性光学晶体。它具有较大的有效非线性光学系数，高损伤阈值及不易潮解等特性。其非线性光学系数比LBO晶体高3.5-4倍，比BBO晶体高1.5-2倍，是一种可用于制造蓝光激光器的优良倍频晶体。常用于飞秒激光器中OPO、DFG等非线性变频过。

详细描述

化学结构：BIBO晶体的化学式为BiB3O6，属于双硼酸铋化合物。
晶体结构：BIBO晶体属于单斜晶系，点群为2，空间群为C2。其折射率主轴(x,y,z)与结晶学主轴(a,b,c)及压电主轴(e1,e2,e3)不完全一致，具有光学双轴晶的特性。具体来说，折射率主轴之一即为结晶学主轴b，另外两个折射率主轴在(010)平面内，与结晶学主轴a,c呈一定角度。
物理性质：
- 密度：约为5.0339 g/cm³。
- 硬度：莫氏硬度为5～5.5。
- 热膨胀系数：具有各向异性，具体数值如主轴热膨胀系数为-26.4 x 10^-6/°C, 50.4 x 10^-6/°C, 8.5 x 10^-6/°C。
- 透光范围：286-2500 nm，覆盖了从紫外到红外的大部分光谱范围。
- 稳定性：对潮湿不敏感，在空气中稳定，不易潮解。
光学性质：
- BIBO晶体是一种双折射晶体，具有相当大的双折射率。
- 其非线性光学系数较大，具体如有效倍频系数(deff)比LBO大3.5_{4倍，比BBO大1.5}2倍。
- 激光损伤阈值较高，可与高质量LBO晶体相媲美。

优点

优异的非线性光学性能：BIBO晶体具有较大的非线性光学系数，是实现高效非线性光学过程的理想材料。

高激光损伤阈值：能够承受高功率激光的照射而不易损坏，提高了器件的可靠性和使用寿命。

宽透光范围：覆盖了从紫外到红外的大部分光谱范围，适用于多种激光波长和光学应用。

稳定性好：对潮湿不敏感，在空气中稳定，不易潮解，便于存储和使用。

生长潜力大：尽管BIBO晶体生长过程存在一定难度，但通过精确设计晶体生长设备和拟定严格的晶体生长工艺技术，能够生长出光学级较大尺寸的BIBO单晶体。

应用领域

激光技术：BIBO晶体在激光频率转换、倍频、和频等过程中具有广泛应用。其高倍频转换效率（可达60%~70%）使其成为产生蓝光等短波长激光的重要材料。在激光测量和光学调制等方面也有重要应用。

光学通信：在光学通信系统中，BIBO晶体可用于制作光开关、光调制器等器件，实现光信号的快速调制和切换。

红外探测：由于BIBO晶体在红外波段具有良好的透过性，因此也可用于红外探测器等设备的制造。

科学研究：BIBO晶体作为非线性光学材料的研究对象，对于推动非线性光学理论和技术的发展具有重要意义。

基本参数：