Metaborato de bario en fase de baixa temperatura (β-BaB₂O₄, BBO para abreviar) o cristal pertence ao sistema de cristal tripartito, 3m grupo de puntos. En 1949, Levinet al. descubriu o metaborato de bario BaB en fase de baixa temperatura₂O₄ composto. En 1968, Brixneret al. usaba BaCl₂ como fluxo para obter un só cristal transparente en forma de agulla. En 1969, Hubner utilizou Li₂O como fluxo para crecer 0,5 mm × 0,5 mm × 0,5 mm e medir os datos básicos de densidade, parámetros celulares e grupo espacial. Despois de 1982, o Instituto de Estrutura da Materia de Fujian, da Academia Chinesa de Ciencias, utilizou o método de sementes de cristal de sal fundida para cultivar grandes monocristais en fluxo, e descubriu que o cristal BBO é un excelente material de duplicación da frecuencia ultravioleta. Para a aplicación de conmutación Q electro-óptica, o cristal BBO ten a desvantaxe dun baixo coeficiente electro-óptico que conduce a unha alta tensión de media onda, pero ten unha vantaxe destacada do limiar de dano láser moi alto.

O Instituto de Estrutura da Materia de Fujian da Academia Chinesa de Ciencias realizou unha serie de traballos sobre o crecemento dos cristais de BBO. En 1985, cultivouse un único cristal cun tamaño de φ67mm×14mm. O tamaño do cristal alcanzou φ76 mm×15 mm en 1986 e φ120 mm×23 mm en 1988.

O crecemento dos cristais adopta sobre todo o método de cristal de semente de sal fundida (tamén coñecido como método de cristal de semente superior, método de elevación de fluxo, etc.). A taxa de crecemento dos cristais noc-A dirección do eixe é lenta e é difícil conseguir un cristal longo de alta calidade. Ademais, o coeficiente electro-óptico do cristal BBO é relativamente pequeno e un cristal curto significa que é necesaria unha maior tensión de traballo. En 1995, Goodnoet al. utilizou BBO como material electro-óptico para a modulación EO Q do láser Nd:YLF. O tamaño deste cristal BBO era de 3 mm × 3 mm × 15 mm (x, y, z), e adoptouse a modulación transversal. Aínda que a relación lonxitude-altura deste BBO alcanza 5:1, a tensión de cuarto de onda aínda é de ata 4,6 kV, o que é aproximadamente 5 veces a modulación EO Q do cristal LN nas mesmas condicións.

Para reducir a tensión de funcionamento, o interruptor BBO EO Q usa dous ou tres cristais xuntos, o que aumenta a perda de inserción e o custo. Níquelet al. reduciu a voltaxe de media onda do cristal BBO facendo que a luz atravesara o cristal varias veces. Como se mostra na figura, o feixe láser atravesa o cristal catro veces, e o atraso de fase causado polo espello de alta reflexión colocado a 45 ° foi compensado pola placa de onda colocada no camiño óptico. Deste xeito, a tensión de media onda deste interruptor Q BBO podería ser tan baixa como 3,6 kV.

Figura 1. BBO EO Q-modulación con baixa tensión de media onda – WISOPTIC

En 2011 Perlov et al. utilizou NaF como fluxo para cultivar cristal BBO cunha lonxitude de 50 mmc-dirección do eixe, e obtivo un dispositivo BBO EO cun tamaño de 5 mm × 5 mm × 40 mm e cunha uniformidade óptica mellor que 1 × 10⁻⁶ cm⁻¹, que cumpre cos requisitos das aplicacións de conmutación EO Q. Non obstante, o ciclo de crecemento deste método é de máis de 2 meses e o custo aínda é alto.

Na actualidade, o baixo coeficiente EO efectivo do cristal BBO e a dificultade de cultivar BBO con gran tamaño e alta calidade aínda restrinxen a aplicación de conmutación EO Q de BBO. Non obstante, debido ao alto limiar de danos do láser e á capacidade de traballar con alta frecuencia de repetición, o cristal BBO aínda é unha especie de material de modulación Q EO cun valor importante e un futuro prometedor.

Figura 2. Interruptor Q BBO EO con baixa tensión de media onda - Feito por WISOPTIC Technology Co., Ltd.