Metaboratul de bariu în fază de temperatură joasă (β-BaB₂O₄, BBO pe scurt) cristalul aparține sistemului cristalin tripartit, 3m grup de puncte. În 1949, Levinet al. a descoperit metaboratul de bariu în fază de temperatură scăzută BaB₂O₄ compus. În 1968, Brixneret al. folosit BaCl₂ ca flux pentru a obține un singur cristal transparent ca un ac. În 1969, Hubner a folosit Li₂O ca flux să crească 0,5 mm × 0,5 mm × 0,5 mm și a măsurat datele de bază ale densității, parametrilor celulei și grupului de spațiu. După 1982, Institutul Fujian de Structură a Materiei, Academia Chineză de Științe a folosit metoda cristalului semințe de sare topită pentru a crește în flux un singur cristal mare și a descoperit că cristalul BBO este un material excelent de dublare a frecvenței ultraviolete. Pentru aplicațiile electro-optice Q-switching, cristalul BBO are dezavantajul unui coeficient electro-optic scăzut care duce la o tensiune mare de jumătate de undă, dar are un avantaj remarcabil al unui prag de deteriorare foarte mare al laserului.

Institutul Fujian de Structură a Materiei, Academia Chineză de Științe a efectuat o serie de lucrări privind creșterea cristalelor BBO. În 1985, a fost crescut un singur cristal cu dimensiunea de φ67mm×14mm. Dimensiunea cristalului a atins φ76mm×15mm în 1986 și φ120mm×23mm în 1988.

Creșterea cristalelor adoptă mai ales metoda cristalelor de semințe de sare topită (cunoscută și sub denumirea de metoda cristalelor de semințe de sus, metoda de ridicare a fluxului etc.). Rata de creștere a cristalelor înc-direcția axei este lentă și este dificil să obțineți un cristal lung de înaltă calitate. În plus, coeficientul electro-optic al cristalului BBO este relativ mic, iar cristalul scurt înseamnă că este necesară o tensiune de lucru mai mare. În 1995, Goodnoet al. a folosit BBO ca material electro-optic pentru modularea EO Q a laserului Nd:YLF. Dimensiunea acestui cristal BBO a fost de 3 mm × 3 mm × 15 mm (x, y, z), și a fost adoptată modulația transversală. Deși raportul lungime-înălțime al acestui BBO ajunge la 5:1, tensiunea sfert de undă este încă de până la 4,6 kV, ceea ce este de aproximativ 5 ori mai mare decât modularea EO Q a cristalului LN în aceleași condiții.

Pentru a reduce tensiunea de funcționare, BBO EO Q-switch utilizează două sau trei cristale împreună, ceea ce crește pierderea de inserție și costul. Nichelet al. a redus tensiunea semi-undă a cristalului BBO făcând lumina să treacă prin cristal de mai multe ori. După cum se arată în figură, fasciculul laser trece prin cristal de patru ori, iar întârzierea de fază cauzată de oglinda cu reflexie ridicată plasată la 45° a fost compensată de placa de undă plasată în calea optică. În acest fel, tensiunea semiundă a acestui comutator BBO Q ar putea fi de până la 3,6 kV.

Figura 1. Modulația BBO EO Q cu tensiune joasă de semi-undă – WISOPTIC

În 2011 Perlov et al. a folosit NaF ca flux pentru a crește cristalul BBO cu lungimea de 50 mm inc-direcția axei și a obținut un dispozitiv BBO EO cu dimensiunea de 5mm×5mm×40mm și cu uniformitate optică mai bună de 1×10⁻⁶ cm⁻¹, care îndeplinește cerințele aplicațiilor de comutare EO Q. Cu toate acestea, ciclul de creștere al acestei metode este mai mare de 2 luni, iar costul este încă ridicat.

În prezent, coeficientul EO efectiv scăzut al cristalului BBO și dificultatea creșterii BBO cu dimensiuni mari și calitate înaltă limitează încă aplicația de comutare EO Q a BBO. Cu toate acestea, datorită pragului ridicat de deteriorare a laserului și capacității de a lucra la frecvență mare de repetiție, cristalul BBO este încă un fel de material de modulare EO Q cu valoare importantă și viitor promițător.

Figura 2. BBO EO Q-Switch cu tensiune joasă de jumătate de undă – Fabricat de WISOPTIC Technology Co., Ltd.