Дидейтерий фосфат калия (DKDP) представляет собой своего рода нелинейно-оптический кристалл с превосходными электрооптическими свойствами, разработанный в 1940-х годах. Он широко используется в оптических параметрических колебаниях, электрооптических Q-переключение, электрооптическая модуляция и так далее. Кристалл DKDP имеетдве фазы: моноклинная фаза и тетрагональная фаза. В полезный Кристалл DKDP представляет собой тетрагональную фазу, принадлежащую D_2d-42m группа точек и идентификатор¹²_2d -42d космическая группа. DKDP - изоморфныйсостав дигидрофосфата калия (KDP). Дейтерий заменяет водород в кристалле KDP, чтобы устранить влияние поглощения инфракрасного излучения, вызванного вибрацией водорода.Кристалл DKDP с крыса с более высоким дейтерированиемio имеет лучше электрооптический характеристики а также лучше нелинейные свойства.

С 1970-х годов развитие лазерной Iнервный Cнафайнмент FТехнология usion (ICF) в значительной степени способствовала разработке серии фотоэлектрических кристаллов, особенно KDP и DKDP. В качестве ан электрооптический и нелинейно-оптический материал используется в ICF, кристалл является требуется иметь высокий коэффициент пропускания в диапазонах волн из от ближнего ультрафиолета до ближнего инфракрасного диапазона, большой электрооптический коэффициент и коэффициент нелинейности, высокий порог повреждения и быть способен быть подготовитьd в большая апертура и с высокое оптическое качество. Пока только кристаллы KDP и DKDP встретитьсяse требования.

ICF требует размера DKDP составная часть до 400 ~ 600 мм. Обычно на рост уходит 1-2 года.Кристалл DKDP с такой большой размер традиционным методом из охлаждение водным раствором, поэтому было проведено много исследовательских работ, чтобы приобретать быстрый рост кристаллов DKDP. В 1982 г. Беспалов и др. изучили технологию быстрого роста кристалла DKDP сечением 40 мм.×40 мм, а скорость роста достигла 0,5-1,0 мм / ч, что на порядок выше, чем при традиционном методе. В 1987 г. Беспалов и др. успешно вырастили высококачественные кристаллы DKDP с размер 150 мм×150 мм×80 мм к используя аналогичную технику быстрого роста. В 1990 году Чернов и др. получили кристаллы ДКДП массой 800 г.-посевной способ. Скорость роста кристаллов DKDP в Z-направление достиженияd 40-50 мм / д, а в X- и Y-направления достигатьd 20-25 мм / д. Лоуренс Ливермор Национальный Лаборатория (LLNL) провела множество исследований по получению крупногабаритных кристаллов KDP и кристаллов DKDP для нужд Nнациональный Устройство зажигания (NIF) США. В 2012,Китайские исследователи разработали кристалл DKDP размером 510 мм×390 мм×520 мм из которого необработанный компонент DKDP типа II удвоение частоты размером 430 мм. сделал.

Для электрооптических применений с модуляцией добротности требуются кристаллы DKDP с высоким содержанием дейтерия. В 1995 году Зайцева и соавт. выращивали кристаллы DKDP с высоким содержанием дейтерия и скоростью роста 10-40 мм / сут. В 1998 году Зайцева и соавт. с помощью метода непрерывной фильтрации получили кристаллы DKDP с хорошим оптическим качеством, низкой плотностью дислокаций, высокой оптической однородностью и высоким порогом разрушения. В 2006 году был запатентован метод фотовани для выращивания кристалла DKDP с высоким содержанием дейтерия. В 2015 г. кристаллы DKDP с дейтерированная крысаio 98% и размером 100 мм×105 мм×96 мм были успешно выращены точечно-семя метод в Шаньдунском университете Китая. Чтявляется кристалл не имеет видимых макродефектов, и это асимметрия показателя преломления менее 0,441 промилле. В 2015 году быстрорастущие технологиикристалла DKDP с дейтерированной крысойio 90% впервые в Китае использовался для приготовления Q-выключательматериал, доказывая, что технология быстрого роста может быть применена для изготовления электрооптического переключателя добротности DKDP диаметром 430 мм.ing составная часть требуется ICF.

Кристалл DKDP, разработанный WISOPTIC (дейтерирование> 99%)

Кристаллы DKDP, долгое время подвергавшиеся воздействию атмосферы, будут имеют поверхностный делирий и туманностьдозаправки, что приведет к значительному снижению оптического качества и потеря эффективности преобразования. Поэтому при подготовке электрооптического переключателя добротности необходимо герметизировать кристалл. Чтобы уменьшить отражение светана герметичное окноs Q-переключателя и на несколько поверхностей кристалла, часто вводится жидкость для согласования показателя преломления в космос между кристаллом и окномs. Даже жбез анти-светоотражающее покрытие, тон пропускание может быть увеличился с 92% до 96% -97% (длина волны 1064 нм) на с использованием решение для согласования показателя преломления. Кроме того, защитная пленка также используется как средство защиты от влаги. Xionget al. подготовил SiO₂ коллоидная пленка с участием функции влагостойкий и антибликовыйна. Коэффициент пропускания достиг 99,7%. (длина волны 794 нм), а порог лазерного поражения достигал 16,9 Дж / см² (длина волны 1053 нм, длительность импульса 1 нс). Ван Сяодун и др. подготовил защитная пленка к с использованием полисилоксановой стеклянной смолы. Порог лазерного поражения достигал 28 Дж / см.² (длина волны 1064 нм, ширина импульса 3 нс), а оптические свойства оставались достаточно стабильными в окружающей среде с относительной влажностью выше 90% в течение 3 месяцев.

В отличие от кристалла LN, чтобы преодолеть влияние естественного двойного лучепреломления, Кристалл DKDP в основном использует продольную модуляцию. При использовании кольцевого электрода длина кристалла влуч направление должно быть больше кристалла’s диаметр, чтобы получить однородное электрическое поле, которое следовательно увеличивает поглощение света в кристалле и тепловой эффект приведет к деполяризации at высокая средняя мощность.

По требованию ICF были быстро разработаны технологии изготовления, обработки и нанесения кристаллов DKDP, что позволяет широко использовать электрооптические переключатели добротности DKDP в лазерной терапии, лазерной эстетике, лазерной гравировке, лазерной маркировке, научных исследованиях. и другие области применения лазеров. Однако текучесть, высокие вносимые потери и неспособность работать при низких температурах все еще являются узкими местами, ограничивающими широкое применение кристаллов DKDP.

Ячейка Поккельса DKDP производства WISOPTIC