Metaboran baru w fazie niskotemperaturowej (β-BaB₂O₄, w skrócie BBO) kryształ należy do trójdzielnego układu kryształów, 3m grupa punktów. W 1949 r. Levini inni. odkrył niskotemperaturową fazę metaboranu baru BaB₂O₄ pogarszać. W 1968 r. Brixneri inni. używany BaCl₂ jako topnik, aby uzyskać przezroczysty, przypominający igłę pojedynczy kryształ. W 1969 Hubner użył Li₂O jako strumień do wzrostu 0.5mm×0.5mm×0.5mm i zmierzono podstawowe dane gęstości, parametrów komórki i grupy przestrzennej. Po 1982 Fujian Institute of Matter Structure, Chińska Akademia Nauk, zastosował metodę kryształów zarodkowych stopionej soli do wyhodowania dużego monokryształu w strumieniu i odkrył, że kryształ BBO jest doskonałym materiałem podwajającym częstotliwość ultrafioletową. W przypadku zastosowania elektrooptycznego przełączania Q, kryształ BBO ma wadę niskiego współczynnika elektrooptycznego, który prowadzi do wysokiego napięcia półfalowego, ale ma wyjątkową zaletę bardzo wysokiego progu uszkodzenia lasera.

Fujian Institute of Matter Structure Chińskiej Akademii Nauk przeprowadził szereg prac dotyczących wzrostu kryształów BBO. W 1985 roku wyhodowano monokryształ o wymiarach φ67mm×14mm. Wielkość kryształu osiągnęła φ76mm x 15mm w 1986 roku i φ120mm x 23mm w 1988 roku.

Do wzrostu kryształów stosuje się przede wszystkim metodę stopionej soli zarodkowej kryształu (znaną również jako metoda górnego kryształu zarodkowego, metoda podnoszenia strumienia itp.). Tempo wzrostu kryształów wckierunek osi jest wolny i trudno jest uzyskać wysokiej jakości długi kryształ. Ponadto współczynnik elektrooptyczny kryształu BBO jest stosunkowo mały, a krótki kryształ oznacza, że ​​wymagane jest wyższe napięcie robocze. W 1995 r. Goodnoi inni. użył BBO jako materiału elektrooptycznego do modulacji Q EO lasera Nd:YLF. Rozmiar tego kryształu BBO wynosił 3 mm × 3 mm × 15 mm (x, y, z) i przyjęto modulację poprzeczną. Chociaż stosunek długości do wysokości tego BBO osiąga 5:1, napięcie ćwierćfalowe wciąż wynosi do 4,6 kV, co stanowi około 5-krotność modulacji Q EO kryształu LN w tych samych warunkach.

Aby zmniejszyć napięcie robocze, BBO EO Q-switch wykorzystuje dwa lub trzy kryształy razem, co zwiększa straty wtrąceniowe i koszty. Nikieli inni. zmniejszyło napięcie półfalowe kryształu BBO, powodując kilkukrotne przechodzenie światła przez kryształ. Jak pokazano na rysunku, wiązka laserowa przechodzi przez kryształ czterokrotnie, a opóźnienie fazowe powodowane przez lustro wysokoodbiciowe umieszczone pod kątem 45° zostało skompensowane przez płytkę falową umieszczoną w torze optycznym. W ten sposób napięcie półfalowe tego przełącznika Q BBO może być tak niskie, jak 3,6 kV.

Rysunek 1. BBO EO Q-modulacja z niskim napięciem półfalowym – WISOPTIC

W 2011 Perłow i inni. użył NaF jako topnika do hodowli kryształu BBO o długości 50 mm inckierunku osi i uzyskano urządzenie BBO EO o wymiarach 5mm×5mm×40mm i równomierności optycznej lepszej niż 1×10^-6 cm^-1, który spełnia wymagania aplikacji EO Q-switching. Jednak cykl wzrostu tej metody trwa dłużej niż 2 miesiące, a koszt jest nadal wysoki.

Obecnie niski efektywny współczynnik EO kryształu BBO i trudność w uprawie BBO o dużych rozmiarach i wysokiej jakości nadal ograniczają zastosowanie BBO EO Q-switching. Jednak ze względu na wysoki próg uszkodzenia lasera i zdolność do pracy z wysoką częstotliwością powtarzania, kryształ BBO jest nadal rodzajem materiału EO Q-modulacji o dużej wartości i obiecującej przyszłości.

Rysunek 2. BBO EO Q-Switch z niskim napięciem półfalowym – wyprodukowany przez WISOPTIC Technology Co., Ltd.