Nízkoteplotná fáza metaboritanu bárnatého (β-BaB₂O₄, skrátene BBO) kryštál patrí do trojdielneho kryštálového systému, 3m bodová skupina. V roku 1949 Levina kol. objavili nízkoteplotnú fázu metaboritanu bárnatého BaB₂O₄ zlúčenina. V roku 1968 Brixnera kol. použitý BaCl₂ ako tavivo na získanie priehľadného ihličkovitého monokryštálu. V roku 1969 Hubner použil Li₂O ako tok rástol 0,5 mm × 0,5 mm × 0,5 mm a merali sa základné údaje hustoty, parametrov buniek a priestorovej skupiny. Po roku 1982 Fujianský inštitút štruktúry hmoty, Čínska akadémia vied použil metódu kryštálov roztavenej soli na pestovanie veľkých monokryštálov v toku a zistil, že kryštál BBO je vynikajúci materiál na zdvojnásobenie frekvencie ultrafialového žiarenia. Pre elektrooptické Q-spínacie aplikácie má BBO kryštál nevýhodu nízkeho elektrooptického koeficientu, ktorý vedie k vysokému polvlnovému napätiu, ale má vynikajúcu výhodu veľmi vysokého prahu poškodenia laserom.

Inštitút štruktúry hmoty Fujian, Čínska akadémia vied, vykonal sériu prác na raste kryštálov BBO. V roku 1985 bol vypestovaný monokryštál s rozmermi φ67mm×14mm. Veľkosť kryštálov dosiahla φ76 mm × 15 mm v roku 1986 a φ120 mm × 23 mm v roku 1988.

Rast kryštálov využíva predovšetkým metódu očkovacích kryštálov roztavenej soli (známej aj ako metóda top-seed-kryštálov, metóda zdvíhania toku atď.). Rýchlosť rastu kryštálov vcSmer osi je pomalý a je ťažké získať kvalitný dlhý kryštál. Okrem toho je elektrooptický koeficient kryštálu BBO relatívne malý a krátky kryštál znamená, že je potrebné vyššie pracovné napätie. V roku 1995 Goodnoa kol. použil BBO ako elektrooptický materiál pre EO Q-moduláciu Nd:YLF laseru. Veľkosť tohto kryštálu BBO bola 3 mm × 3 mm × 15 mm (x, y, z) a bola prijatá priečna modulácia. Hoci pomer dĺžky a výšky tohto BBO dosahuje 5:1, štvrťvlnové napätie je stále do 4,6 kV, čo je asi 5-násobok EO Q-modulácie kryštálu LN za rovnakých podmienok.

Aby sa znížilo prevádzkové napätie, používa BBO EO Q-switch dva alebo tri kryštály spolu, čo zvyšuje stratu vloženia a náklady. Nikela kol. znížilo polvlnové napätie kryštálu BBO tým, že svetlo niekoľkokrát prešlo kryštálom. Ako je znázornené na obrázku, laserový lúč prechádza kryštálom štyrikrát a fázové oneskorenie spôsobené zrkadlom s vysokým odrazom umiestneným pod uhlom 45 ° bolo kompenzované vlnovou doskou umiestnenou v optickej dráhe. Týmto spôsobom by polvlnové napätie tohto BBO Q-spínača mohlo byť až 3,6 kV.

Obrázok 1. BBO EO Q-modulácia s nízkym polvlnovým napätím – WISOPTIC

V roku 2011 Perlov a kol. použil NaF ako tavidlo na pestovanie kryštálu BBO s dĺžkou 50 mmc- smer osi a získané zariadenie BBO EO s veľkosťou 5 mm × 5 mm × 40 mm as optickou rovnomernosťou lepšou ako 1 × 10⁻⁶ cm⁻¹, ktorý spĺňa požiadavky EO Q-spínacích aplikácií. Cyklus rastu tejto metódy je však viac ako 2 mesiace a náklady sú stále vysoké.

V súčasnosti nízky efektívny koeficient EO kryštálu BBO a ťažkosti pri pestovaní BBO s veľkou veľkosťou a vysokou kvalitou stále obmedzujú aplikáciu BBO Q-spínania EO. Avšak kvôli vysokému prahu poškodenia laserom a schopnosti pracovať pri vysokej frekvencii opakovania je BBO kryštál stále druhom EO Q-modulačného materiálu s dôležitou hodnotou a sľubnou budúcnosťou.

Obrázok 2. BBO EO Q-Switch s nízkym polvlnovým napätím – Made by WISOPTIC Technology Co., Ltd.