Potasyum didöteryum fosfat (DKDP) 1940'larda geliştirilen mükemmel elektro-optik özelliklere sahip bir tür doğrusal olmayan optik kristaldir. Optik parametrik salınım, elektro-optik Q'da yaygın olarak kullanılmaktadır.-anahtarlama, elektro-optik modülasyon vb. DKDP kristali variki aşama: monoklinik faz ve tetragonal faz. NS kullanışlı DKDP kristali, D'ye ait olan tetragonal fazdır._{2 boyutlu}-42m nokta grubu ve kimliği¹²_{2 boyutlu} -42d uzay grubu. DKDP bir izomorfiktiryapı potasyum dihidrojen fosfat (KDP). Döteryum, hidrojen titreşiminin neden olduğu kızılötesi absorpsiyonun etkisini ortadan kaldırmak için KDP kristalindeki hidrojenin yerini alır.DKDP kristali ile daha yüksek döterasyon sıçanıio var daha iyi elektro-optik özellikler ve daha iyi doğrusal olmayan özellikler.

1970'lerden bu yana lazerin gelişimi Inötr Cceza Fusion (ICF) teknolojisi, özellikle KDP ve DKDP olmak üzere bir dizi fotoelektrik kristalin geliştirilmesini büyük ölçüde desteklemiştir. Olarak bir elektro-optik ve doğrusal olmayan optik malzeme kullanılan ICF, kristal NS yüksek geçirgenliğe sahip olması gerekir dalga bantlarında itibaren yakın-ultraviyole ila yakın-kızılötesi, büyük elektro-optik katsayı ve doğrusal olmayan katsayı, yüksek hasar eşiği ve olmak olma özelliği Hazırlamakd'de geniş diyafram Ve birlikte yüksek optik kalite. Şimdiye kadar sadece KDP ve DKDP kristalleri Bununla Tanışse Gereksinimler.

ICF, DKDP boyutunu gerektirir bileşen 400~600 mm'ye ulaşmak için. Büyümek genellikle 1 ~ 2 yıl sürerDKDP kristali ile böyle büyük boy geleneksel yöntemle ile ilgili sulu çözelti soğutması, bu nedenle birçok araştırma çalışması yapılmıştır. elde etmek DKDP kristallerinin hızlı büyümesi. 1982 yılında Beşpalov ve ark. 40 mm kesitli DKDP kristalinin hızlı büyüme teknolojisini inceledi×40 mm ve büyüme hızı, geleneksel yöntemden daha yüksek bir büyüklük sırası olan 0,5-1,0 mm/saate ulaştı. 1987 yılında Beşpalov ve ark. ile yüksek kaliteli DKDP kristallerini başarıyla büyüttü. 150 mm'lik boyut×150 mm×80 mm tarafından benzer bir hızlı büyüme tekniği kullanarak. 1990 yılında Chernov ve ark. kullanılarak 800 g kütleli DKDP kristalleri elde edilmiştir.-tohum yöntemi. DKDP kristallerinin büyüme hızı Z-yön ulaşmakd 40-50 mm/d ve X- ve Y-talimatlar ulaşmakd 20-25 mm/gün. Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvar (LLNL), N'nin ihtiyaçları için büyük boyutlu KDP kristallerinin ve DKDP kristallerinin hazırlanması konusunda birçok araştırma yapmıştır.ulusal Ateşleme Tesisi (NIF) ABD'nin. 2012 yılındaÇinli araştırmacılar geliştirildi 510 mm boyutunda bir DKDP kristali×390 mm×520 mm türdeki ham bir DKDP bileşeninden II frekans ikiye katlama 430 mm boyutundaydı yapılmış.

Elektro-optik Q-anahtarlama uygulamaları, yüksek döteryum içeriğine sahip DKDP kristalleri gerektirir. 1995 yılında Zaitseva ve ark. yüksek döteryum içeriğine ve 10-40 mm/d büyüme hızına sahip DKDP kristalleri yetiştirdi. 1998'de Zaitseva ve ark. sürekli filtrasyon yöntemi kullanılarak iyi optik kalite, düşük dislokasyon yoğunluğu, yüksek optik homojenlik ve yüksek hasar eşiğine sahip DKDP kristalleri elde edildi. 2006 yılında, yüksek döteryumlu DKDP kristalinin yetiştirilmesi için fotobanyo yönteminin patenti alındı. 2015 yılında DKDP kristalleri ile döteryum sıçanıio %98 ve 100 mm boyutunda×105 mm×96 mm başarıyla büyütüldü-tohum Shandong Üniversitesi'nde yöntem Çin'in. NSNS kristalin görünür bir makro kusuru yoktur ve onun kırılma indisi asimetrisi 0.441'den az ppm. 2015 yılında hızlı büyüyen teknolojiDKDP kristali döteryum sıçanı ileio %90 hazırlamak için Çin'de ilk kez kullanıldı. Q-değiştirmekmalzeme430 mm çaplı DKDP elektro-optik Q-switch hazırlamak için hızlı büyüme teknolojisinin uygulanabileceğini kanıtlıyorNS bileşen ICF tarafından gerekli kılınmıştır.

WISOPTIC tarafından geliştirilen DKDP kristali (Deuterasyon > %99)

Atmosfere uzun süre maruz kalan DKDP kristalleri Sahip olmak yüzey deliryum ve bulutsuoptik kalitede önemli bir azalmaya yol açacak olan ve dönüşüm verimliliği kaybı. Bu nedenle, elektro-optik Q-anahtarını hazırlarken kristali mühürlemek gerekir. Işık yansımasını azaltmak içinüzerinde sızdırmazlık penceresis Q anahtarının ve üzerinde kristalin çoklu yüzeyleri, kırılma indisi uyumlu sıvı genellikle enjekte edilir uzaya kristal ve pencere arasındas. Hatta whiçbir şey anti-yansıtıcı kaplama, To geçirgenlik olabilir %92'den %96-97'ye (dalga boyu 1064 nm) arttı kullanarak kırılma indisi eşleştirme çözümü. Ayrıca nem geçirmezlik önlemi olarak koruyucu film de kullanılır. Xionget al. hazırlanmış SiO₂ kolloidal film ile birlikte işlevleri nem geçirmez ve yansıma önleyiciüzerinde. İletim% 99.7'ye ulaştı (dalga boyu 794 nm) ve lazer hasar eşiği 16.9 J/cm'ye ulaştı² (dalga boyu 1053 nm, darbe genişliği 1 ns). Wang Xiaodong ve ark. hazırlanmış bir koruyucu film tarafından polisiloksan cam reçinesi kullanarak. Lazer hasar eşiği 28 J/cm'ye ulaştı² (dalga boyu 1064 nm, darbe genişliği 3 ns) ve optik özellikler, bağıl nemin %90'ın üzerinde olduğu ortamda 3 ay boyunca oldukça sabit kalmıştır.

LN kristalinden farklı olarak, doğal çift kırılmanın etkisinin üstesinden gelmek için, DKDP kristali çoğunlukla uzunlamasına modülasyonu benimser. Halka elektrot kullanıldığında, içindeki kristalin uzunluğuışın yön kristalden daha büyük olmalıdır’s düzgün elektrik alanı elde etmek için çap, Öyleyse artırır ışık emilimi kristalde ve termal etki depolarizasyona yol açacaktır at yüksek ortalama güç.

ICF'nin talebi altında, DKDP kristalinin hazırlanması, işlenmesi ve uygulama teknolojisi hızla geliştirildi, bu da DKDP elektro-optik Q-anahtarlarının lazer tedavisi, lazer estetiği, lazer gravür, lazer markalama, bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılmasını sağlıyor. ve diğer lazer uygulama alanları. Bununla birlikte, sıvılaşma, yüksek ekleme kaybı ve düşük sıcaklıkta çalışamama, hala DKDP kristallerinin geniş uygulamasını kısıtlayan darboğazlardır.

WISOPTIC tarafından yapılan DKDP Pockels hücresi