Низькотемпературна фаза метаборату барію (β-BaB₂O₄, скорочено BBO) кристал належить до тристоронньої кристалічної системи, 3m точкова група. У 1949 році Левінта ін. відкрив низькотемпературну фазу метаборату барію BaB₂O₄ складний. У 1968 році Брікснерта ін. використовували BaCl₂ як флюс, щоб отримати прозорий голчастий монокристал. У 1969 році Хубнер використав Лі₂O як потік наростали 0,5 мм×0,5 мм×0,5 мм і виміряли основні дані щільності, параметрів осередку та просторової групи. Після 1982 року Інститут структури матерії Фуцзянь Китайської академії наук використав метод розплавленої солі для вирощування великого монокристала у флюсі і виявив, що кристал BBO є чудовим матеріалом, який подвоює частоту ультрафіолетового випромінювання. Для застосування електрооптичної модуляції добротності кристал BBO має недолік низького електрооптичного коефіцієнта, який призводить до високої напівхвильової напруги, але він має видатну перевагу — дуже високий поріг пошкодження лазера.

Інститут структури матерії Фуцзянь Китайської академії наук провів серію робіт з вирощування кристалів BBO. У 1985 році був вирощений монокристал розміром φ67мм×14мм. Розмір кристала досяг φ76 мм × 15 мм в 1986 році і φ120 мм × 23 мм в 1988 році.

Вирощування кристалів передусім використовує метод розплавленої солі (також відомий як метод верхнього затравки, метод підйому флюсу тощо). Швидкість росту кристалів вc-Напрямок осі повільний, і важко отримати якісний довгий кристал. Крім того, електрооптичний коефіцієнт кристала BBO відносно малий, а короткий кристал означає, що потрібна більш висока робоча напруга. У 1995 році Гуднота ін. використовували BBO як електрооптичний матеріал для EO Q-модуляції Nd:YLF-лазера. Розмір цього кристала BBO був 3 мм × 3 мм × 15 мм (x, y, z), і була прийнята поперечна модуляція. Хоча співвідношення довжини і висоти цього BBO досягає 5:1, чвертьхвильова напруга все ще становить до 4,6 кВ, що приблизно в 5 разів перевищує Q-модуляцію EO кристала LN за тих же умов.

Щоб зменшити робочу напругу, Q-перемикач BBO EO використовує два або три кристали разом, що збільшує вносимі втрати та вартість. нікельта ін. зменшив напівхвильову напругу кристала BBO, змушуючи світло проходити через кристал кілька разів. Як показано на малюнку, лазерний промінь проходить крізь кристал чотири рази, і фазова затримка, викликана дзеркалом із високим відбиттям, розміщеним під кутом 45°, була компенсована хвильовою пластиною, розміщеною на оптичному шляху. Таким чином, напівхвильова напруга цього Q-перемикача BBO може становити всього 3,6 кВ.

Рисунок 1. Q-модуляція BBO EO з низькою напівхвильовою напругою – WISOPTIC

У 2011 році Перлов та ін. використовував NaF як флюс для вирощування кристала BBO довжиною 50 ммc- напрямок осі, і отриманий пристрій BBO EO розміром 5 мм × 5 мм × 40 мм і з оптичною однорідністю краще 1 × 10⁻⁶ см⁻¹, що відповідає вимогам додатків EO Q-перемикання. Однак цикл росту цього методу більше 2 місяців, а вартість все ще висока.

Наразі низький ефективний коефіцієнт EO кристала BBO та складність вирощування BBO з великим розміром та високою якістю все ще обмежують застосування EO Q-перемикання добротності BBO. Однак через високий поріг пошкодження лазера та здатність працювати на високій частоті повторення, кристал BBO все ще є різновидом матеріалу добротної модуляції EO з важливою цінністю та перспективним майбутнім.

Малюнок 2. Q-Switch BBO EO з низькою напівхвильовою напругою – виготовлено WISOPTIC Technology Co., Ltd.