Niskotemperaturna faza barijum metaborata (β-BaB₂O₄, skraćeno BBO) kristal pripada tripartitnom kristalnom sistemu, 3m tačka grupa. Godine 1949. Levinet al. otkrio niskotemperaturnu fazu barijum metaborata BaB₂O₄ spoj. Godine 1968. Brixneret al. polovni BaCl₂ kao fluks da se dobije prozirni igličasti monokristal. 1969. Hubner je koristio Li₂O kao fluks rasti 0,5mm×0,5mm×0,5mm i izmjerene osnovne podatke o gustoći, parametrima ćelija i prostornoj grupi. Nakon 1982. godine, Fujian Institute of Matter Structure, Kineska akademija nauka koristio je metodu rastopljene soli i sjemena kristala za uzgoj velikog monokristala u fluksu i otkrio da je BBO kristal odličan ultraljubičasti materijal za udvostručenje frekvencije. Za elektrooptičku Q-switching aplikaciju, BBO kristal ima nedostatak niskog elektro-optičkog koeficijenta koji dovodi do visokog poluvalnog napona, ali ima izvanrednu prednost vrlo visokog praga oštećenja lasera.

Institut za strukturu materije Fujian, Kineska akademija nauka, izvršio je niz radova na rastu BBO kristala. Godine 1985. uzgojen je monokristal veličine φ67mm×14mm. Veličina kristala dostigla je φ76mm×15mm 1986. i φ120mm×23mm 1988. godine.

Rast kristala prije svega usvaja metodu rastopljene soli sjemena-kristala (također poznatu kao metoda gornjeg sjemena-kristala, metoda podizanja fluksa, itd.). Brzina rasta kristala uc-smjer osi je spor i teško je dobiti visokokvalitetni dugi kristal. Štaviše, elektrooptički koeficijent BBO kristala je relativno mali, a kratak kristal znači da je potreban veći radni napon. Godine 1995. Goodnoet al. koristio BBO kao elektrooptički materijal za EO Q-modulaciju Nd:YLF lasera. Veličina ovog BBO kristala je bila 3mm×3mm×15mm(x, y, z), i usvojena je poprečna modulacija. Iako omjer dužine i visine ovog BBO-a dostiže 5:1, četvrtvalni napon je i dalje do 4,6 kV, što je oko 5 puta više od EO Q-modulacije LN kristala pod istim uvjetima.

Kako bi se smanjio radni napon, BBO EO Q-switch koristi dva ili tri kristala zajedno, što povećava gubitak umetanja i troškove. Niklet al. smanjio polutalasni napon BBO kristala tako što je učinio da svjetlost nekoliko puta prolazi kroz kristal. Kao što je prikazano na slici, laserski snop prolazi kroz kristal četiri puta, a fazno kašnjenje uzrokovano ogledalom visoke refleksije postavljenim pod uglom od 45° kompenzirano je talasnom pločom postavljenom na optičku putanju. Na ovaj način, polutalasni napon ovog BBO Q-prekidača mogao bi biti čak 3,6 kV.

Slika 1. BBO EO Q-modulacija sa niskim polutalasnim naponom – WISOPTIC

2011. godine Perlov et al. koristio NaF kao fluks za uzgoj BBO kristala dužine 50 mmc-smjer osi, i dobijen BBO EO uređaj veličine 5mm×5mm×40mm, sa optičkom uniformnošću boljom od 1×10⁻⁶ cm⁻¹, koji ispunjava zahtjeve EO Q-switching aplikacija. Međutim, ciklus rasta ove metode je više od 2 mjeseca, a cijena je i dalje visoka.

Trenutno, nizak efektivni EO koeficijent BBO kristala i teškoća uzgoja BBO velike veličine i visokog kvaliteta i dalje ograničavaju BBO-ovu EO Q-switching aplikaciju. Međutim, zbog visokog praga oštećenja lasera i sposobnosti rada na visokoj frekvenciji ponavljanja, BBO kristal je još uvijek vrsta EO Q-modulacionog materijala sa važnom vrijednošću i obećavajućom budućnošću.

Slika 2. BBO EO Q-prekidač s niskim poluvalnim naponom – napravio WISOPTIC Technology Co., Ltd.