BBO电光晶体

技术参数

特殊规格可根据客户需求定制

产品特点：

我司在 BBO 晶体生长技术领域实现关键突破，打破国内长期依赖传统熔盐法的技术局限 —— 成功研发提拉法（Czochralski, CZ）生长 BBO 晶体工艺，攻克传统工艺下晶体双光子吸收显著的行业痛点。经实测，采用提拉法制备的 BBO 晶体，其吸收系数较传统熔盐法降低约 20 倍，极大减少深紫外波段光能量损耗，尤其适配 266nm 深紫激光应用场景，为半导体光刻检测、精密紫外微加工等高端领域提供核心材料支撑。

基本特性

物理量	数值	备注
晶体结构	三方晶系	负单轴晶体
晶胞参数	a=b=12.532 Å，c=12.717 Å，Z=6	室温
熔点	1095±5 ℃	/
莫氏硬度	4.5	/
密度	3.85 g/cm³	/
热导率	⊥c: 1.2 W/m·K；∥c: 1.6 W/m·K	室温
热膨胀系数	α₁₁=4×10⁻⁶/K，α₃₃=36×10⁻⁶/K	25~900℃
透光波段	189~3500 nm	/
SHG 相位匹配范围	409.6~3500 nm（Type I）；525~3500 nm（Type II）	室温
热光系数	dnₒ/dT= -16.6×10⁻⁶/℃；dnₑ/dT= -9.3×10⁻⁶/℃	室温
吸收系数	α(1064 nm)<0.03%/cm； α(532 nm)<0.05%/cm； α(266nm)＜0.1%/cm	/
光束发散角（接收角）	0.8 mrad·cm（Type I, 1064 nm SHG）； 1.27 mrad·cm（Type II, 1064 nm SHG）	/
温度带宽	~55 ℃·cm（1064 nm SHG）	/
接收谱宽	1.1 nm·cm（1064 nm SHG）	/
走离角	2.7°（Type I, 1064 nm SHG）； 3.2°（Type II, 1064 nm SHG）	/
非线性光学系数	d₁₁=5.8×d₃₆(KDP)； d₃₁=0.05×d₁₁； d₂₂<0.05×d₁₁	室温
非零非线性光学系数	d₁₁、d₃₁、d₂₂（非零且 d₁₁最大）	按晶体对称性
电光系数	γ₂₂=2.7 pm/V	室温
半波电压	48 kV（1064 nm，3×3×20 mm）	/
电阻率	>10¹¹ Ω·cm	室温
相对介电系数	εᵀ₁₁/ε₀=6.7；εᵀ₃₃/ε₀=8.1；Tanθ<0.001	室温

BBO晶体规格指标

指标项	具体参数
尺寸公差	（W±0.1mm)×(H±0.1mm)×(L+0.5/-0.1mm),接收定制
有效通光孔径	95% 中心区域
光洁度	10/5（MIL-PRF-13830B 标准）
平面度	≤λ/8 @633 nm
透射波前畸变	≤λ/8 @633 nm
平行度	20″
垂直度	15′
角度公差	≤0.25°
倒角	≤0.2mm×45°
崩边	≤0.1mm
损伤阈值	>1.5 GW/cm²@1064 nm,10ns,10 Hz（抛光基片）； >0.3 GW/cm²@532 nm,10ns,10 Hz（增透膜）
品质保证期	一年（正常使用）

晶至BBO 曲线图

PS:采用北京昊然伟业 PTI-266-3D50M吸收仪测试

266nm弱吸收曲线图


BBO晶体透过曲线	类型Ⅰ和类型2Ⅱ SHG的调谐曲线

类型ⅠBBO OPO调谐曲线（@532/355/266nm）	类型ⅡBBO OPO调谐曲线（@532/355/266nm）

应用领域：

一、半导体与微电子制造领域

1. 半导体光刻与检测

在 7nm 及以下先进制程中，BBO 晶体是深紫外激光检测设备的核心元件：通过倍频技术将基频激光转换为 266nm 深紫外光，可实现晶圆表面 5nm 以下随机缺陷（如铜布线短路、微桥接）的高精度识别，助力 3nm 节点芯片缺陷捕获率提升 40%、误报率降低 35%，直接改善晶圆厂良率；同时，可集成至光刻设备的光学校准模块，凭借低吸收特性保障光刻光路稳定性，打破国外对高端光刻用 BBO 晶体的垄断。

2. 微电子精密加工

适配 PCB 高密度互联线路、Mini/Micro LED 芯片等泛半导体制造场景：作为紫外激光倍频核心部件，将激光高效转换为 266nm 深紫外光，实现微米级甚至纳米级刻蚀、钻孔与切割 —— 例如在 PCB 线路加工中，可将线宽精度控制在±2μm 内，加工效率较传统工艺提升 50%；大尺寸 BBO 晶体（如 20×20×20mm）更支持多通道微加工设备集成，满足新能源电池极片紫外切割、柔性 OLED 屏显电路修复等规模化生产需求。

二、激光与光电设备领域

1. 高功率激光器制造

在全固态激光器中，BBO 晶体承担倍频、和频、光参量振荡（OPO）等关键功能：可将 1064nm 红外激光倍频为 532nm 绿光，进一步倍频为 266nm 深紫外光，适配工业级高功率激光打标、焊接设备；同时，在超快激光器领域，凭借优异的抗激光损伤阈值（≥5GW/cm²@1064nm, 10ns），可支撑飞秒、皮秒级激光脉冲的稳定输出，用于精密医疗、科研实验等场景。

2. 光电检测与传感

集成至高端光学检测仪器，如深紫外分光光度计、拉曼光谱仪：利用其在深紫外波段的高透光性与低吸收特性，提升仪器对物质分子结构、痕量元素的检测灵敏度，可用于环境污染物（VOCs、重金属）检测、食品药品有害物质筛查、工业产品成分分析等场景，检测精度较传统仪器提升 1-2 个数量级。

三、科研与医疗领域

1. 前沿科学研究

为量子光学、冷原子物理、天体物理等基础科研提供关键支撑：作为深紫外激光源的倍频晶体，生成 266nm 及以下波段激光，用于激光冷却原子、量子态调控、行星大气成分探测等实验；例如在量子计算研究中，可通过 BBO 晶体实现光子纠缠态制备，助力量子比特操控精度提升。

2. 医疗设备与生物安全

在医疗健康领域，适配深紫外激光治疗与消毒设备：一方面，集成至微创牙科治疗、皮肤病变修复仪器，利用 266nm 深紫外光的精准杀菌与组织消融特性，提升治疗精度与安全性，减少术后感染风险；另一方面，用于高等级生物安全消毒设备，搭配大尺寸 BBO 晶体实现消毒光路扩容，满足实验室生物样本灭活、医疗废弃物快速消毒、重症监护室环境杀菌等需求。

四、通信与国防领域

1. 光通信与量子通信

在高速光通信系统中，BBO 晶体可作为光开关、调制器的核心元件，利用其电光效应实现光信号的快速调控，适配5G/6G 通信网络的高带宽、低延迟需求；同时，在量子通信领域，通过其产生的纠缠光子对，构建量子密钥分发（QKD）系统，保障信息传输的绝对安全，适配金融、政务等涉密通信场景。

2. 国防与航空航天

用于激光雷达、光电对抗、空间探测等国防装备：作为激光雷达的倍频晶体，生成高功率深紫外激光，提升对低空目标、隐身目标的探测精度；在光电对抗系统中，可快速生成强紫外激光脉冲，干扰敌方光学探测设备；此外，适配航天器搭载的紫外光谱仪，用于空间大气成分、行星表面物质的探测分析。