Metaborate barium fasa suhu rendah (β-BaB₂O₄, BBO untuk pendek) kristal tergolong dalam sistem kristal tiga pihak, 3m kumpulan mata. Pada tahun 1949, Levinet al. menemui barium fasa suhu rendah metaborat BaB₂O₄ kompaun. Pada tahun 1968, Brixneret al. menggunakan BaCl₂ sebagai fluks untuk mendapatkan kristal tunggal seperti jarum telus. Pada tahun 1969, Hubner menggunakan Li₂O sebagai fluks untuk berkembang 0.5mm×0.5mm×0.5mm dan mengukur data asas ketumpatan, parameter sel dan kumpulan ruang. Selepas 1982, Institut Struktur Jirim Fujian, Akademi Sains China menggunakan kaedah kristal benih-garam cair untuk mengembangkan kristal tunggal yang besar dalam fluks, dan mendapati bahawa kristal BBO adalah bahan penggandaan frekuensi ultraviolet yang sangat baik. Untuk aplikasi pensuisan Q elektro-optik, kristal BBO mempunyai kelemahan pekali elektro-optik rendah yang membawa kepada voltan separuh gelombang tinggi, tetapi ia mempunyai kelebihan luar biasa bagi ambang kerosakan laser yang sangat tinggi.

Institut Struktur Jirim Fujian, Akademi Sains China telah menjalankan satu siri kerja mengenai pertumbuhan kristal BBO. Pada tahun 1985, satu kristal dengan saiz φ67mm×14mm telah ditanam. Saiz kristal mencapai φ76mm×15mm pada tahun 1986 dan φ120mm×23mm pada tahun 1988.

Pertumbuhan kristal di atas semua menggunakan kaedah kristal benih-garam cair (juga dikenali sebagai kaedah kristal benih atas, kaedah pengangkatan fluks, dll.). Kadar pertumbuhan kristal dalamc-arah paksi adalah perlahan, dan sukar untuk mendapatkan kristal panjang berkualiti tinggi. Selain itu, pekali elektro-optik kristal BBO adalah agak kecil, dan kristal pendek bermakna voltan kerja yang lebih tinggi diperlukan. Pada tahun 1995, Goodnoet al. menggunakan BBO sebagai bahan elektro-optik untuk modulasi EO Q bagi laser Nd:YLF. Saiz kristal BBO ini ialah 3mm×3mm×15mm(x, y, z), dan modulasi melintang telah diterima pakai. Walaupun nisbah ketinggian panjang BBO ini mencapai 5:1, voltan suku gelombang masih sehingga 4.6 kV, iaitu kira-kira 5 kali ganda modulasi EO Q bagi kristal LN dalam keadaan yang sama.

Untuk mengurangkan voltan operasi, suis-Q BBO EO menggunakan dua atau tiga kristal bersama-sama, yang meningkatkan kehilangan dan kos pemasukan. nikelet al. mengurangkan voltan separuh gelombang kristal BBO dengan membuat cahaya melalui kristal untuk beberapa kali. Seperti yang ditunjukkan dalam rajah, pancaran laser melalui kristal selama empat kali, dan kelewatan fasa yang disebabkan oleh cermin pantulan tinggi yang diletakkan pada 45° telah dikompensasikan oleh plat gelombang yang diletakkan di laluan optik. Dengan cara ini, voltan separuh gelombang suis Q BBO ini boleh serendah 3.6 kV.

Rajah 1. BBO EO Q-modulation dengan voltan separuh gelombang rendah – WISOPTIC

Pada tahun 2011 Perlov et al. menggunakan NaF sebagai fluks untuk mengembangkan kristal BBO dengan panjang 50mm inc-arah paksi, dan memperoleh peranti BBO EO dengan saiz 5mm×5mm×40mm, dan dengan keseragaman optik lebih baik daripada 1×10⁻⁶ cm⁻¹, yang memenuhi keperluan aplikasi EO Q-switching. Walau bagaimanapun, kitaran pertumbuhan kaedah ini adalah lebih daripada 2 bulan, dan kosnya masih tinggi.

Pada masa ini, pekali EO berkesan yang rendah bagi kristal BBO dan kesukaran mengembangkan BBO dengan saiz besar dan kualiti tinggi masih menyekat aplikasi pensuisan EO Q BBO. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh ambang kerosakan laser yang tinggi dan keupayaan untuk bekerja pada kekerapan pengulangan yang tinggi, kristal BBO masih merupakan sejenis bahan modulasi Q EO dengan nilai penting dan masa depan yang menjanjikan.

Rajah 2. Suis Q BBO EO dengan voltan separuh gelombang rendah – Dibuat oleh WISOPTIC Technology Co., Ltd.