Kali dideuterium photphat (DKDP) là một loại tinh thể quang học phi tuyến với các đặc tính quang điện tuyệt vời được phát triển vào những năm 1940. Nó được sử dụng rộng rãi trong dao động tham số quang học, điện quang Q-switching, điều chế điện quang, v.v. Tinh thể DKDP cóhai giai đoạn: pha đơn tà và pha tứ giác. Các có ích Tinh thể DKDP là pha tứ giác thuộc D_2ngày-42m nhóm điểm và ID¹²_2ngày -42d nhóm không gian. DKDP là một đẳng cấukết cấu của kali dihydro photphat (KDP). Deuterium thay thế hydro trong tinh thể KDP để loại bỏ ảnh hưởng của sự hấp thụ tia hồng ngoại do dao động hydro gây ra.Tinh thể DKDP với chuột deuteration cao hơntôi có điện quang tốt hơn tính chất và tốt hơn tính chất phi tuyến.

Từ những năm 1970, sự phát triển của laser Ithần kinh Confinement FCông nghệ usion (ICF) đã thúc đẩy rất nhiều sự phát triển của một loạt các tinh thể quang điện, đặc biệt là KDP và DKDP. Như một vật liệu quang điện và quang phi tuyến Được dùng trong ICF, tinh thể Là yêu cầu có độ truyền cao trong dải sóng từ cận cực tím đến cận hồng ngoại, hệ số quang điện lớn và hệ số phi tuyến, ngưỡng sát thương cao, và được có khả năng là chuẩn bịd trong khẩu độ lớn và với chất lượng quang học cao. Cho đến nay, chỉ có tinh thể KDP và DKDP gặp gỡse các yêu cầu.

ICF yêu cầu kích thước của DKDP thành phần đạt 400 ~ 600 mm. Thường mất 1 ~ 2 năm để phát triểnTinh thể DKDP với kích thước lớn như vậy theo phương pháp truyền thống của làm mát dung dịch nước, vì vậy rất nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện để có được, thu được sự phát triển nhanh chóng của các tinh thể DKDP. Năm 1982, Bespalov et al. đã nghiên cứu công nghệ tăng trưởng nhanh của tinh thể DKDP có tiết diện 40 mm×40 mm, và tốc độ tăng trưởng đạt 0,5-1,0 mm / h, cao hơn một bậc so với phương pháp truyền thống. Năm 1987, Bespalov et al. nuôi cấy thành công các tinh thể DKDP chất lượng cao với kích thước 150 mm×150 mm×80 mm qua sử dụng một kỹ thuật tăng trưởng nhanh tương tự. Năm 1990, Chernov và cộng sự. thu được tinh thể DKDP có khối lượng 800 g bằng cách sử dụng điểm-phương pháp hạt giống. Tốc độ phát triển của tinh thể DKDP trong Z-hướng đi lạid 40-50 mm / d, và những người trong X- và Y-hướng thử lạid 20-25 mm / ngày. Lawrence Livermore thuộc quốc gia Phòng thí nghiệm (LLNL) đã tiến hành rất nhiều nghiên cứu về việc điều chế tinh thể KDP kích thước lớn và tinh thể DKDP phục vụ nhu cầu của National Cơ sở đánh lửa (NIF) của Mỹ. Vào năm 2012,Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát triển một tinh thể DKDP có kích thước 510 mm×390 mm×520 mm từ đó một thành phần DKDP thô của loại II tăng gấp đôi tần số với kích thước 430 mm là làm ra.

Các ứng dụng chuyển mạch Q điện quang yêu cầu các tinh thể DKDP có hàm lượng đơteri cao. Năm 1995, Zaitseva et al. tinh thể DKDP phát triển với hàm lượng đơteri cao và tốc độ tăng trưởng 10-40 mm / ngày. Năm 1998, Zaitseva et al. thu được các tinh thể DKDP có chất lượng quang học tốt, mật độ lệch lạc thấp, độ đồng đều quang học cao và ngưỡng hư hỏng cao bằng phương pháp lọc liên tục. Năm 2006, phương pháp photobath để nuôi cấy tinh thể DKDP deuterium cao đã được cấp bằng sáng chế. Trong năm 2015, DKDP tinh thể với chuột deuterationio 98% và kích thước 100 mm×105 mm×96 mm đã được phát triển thành công theo điểm-hạt giống phương pháp ở Đại học Sơn Đông Của Trung Quốc. Thứ tựLà pha lê không có khiếm khuyết macro nhìn thấy được và nó là chiết suất không đối xứng nhỏ hơn 0,441 ppm. Năm 2015, công nghệ phát triển nhanh chóngcủa tinh thể DKDP với chuột deuterationio 90% đã được sử dụng lần đầu tiên ở Trung Quốc để chuẩn bị NS-chuyểnvật liệu ing, chứng minh rằng công nghệ tăng trưởng nhanh có thể được áp dụng để sản xuất bộ chuyển mạch điện quang Q-switch DKDP đường kính 430 mmNS thành phần theo yêu cầu của ICF.

Tinh thể DKDP do WISOPTIC phát triển (Độ bền> 99%)

Các tinh thể DKDP tiếp xúc với khí quyển trong một thời gian dài sẽ có mê sảng bề mặt và sương mùion hóa, sẽ dẫn đến giảm đáng kể chất lượng quang học và mất hiệu quả chuyển đổi. Vì vậy, cần phải làm kín tinh thể khi điều chế Q-switch điện quang. Để giảm phản xạ ánh sángtrên cửa sổ niêm phongs của Q-switch và trên nhiều bề mặt của tinh thể, chất lỏng phù hợp với chỉ số khúc xạ thường được tiêm vào vào không gian giữa pha lê và cửa sổs. Ngay cả wkhông có chống lại-lớp phủ phản chiếu, NSanh ấy truyền có thể tăng từ 92% lên 96% -97% (bước sóng 1064 nm) bởi sử dụng chiết suất phù hợp dung dịch. Ngoài ra, màng bảo vệ còn được sử dụng như một biện pháp chống ẩm. Xionget al. SiO đã chuẩn bị₂ phim keo với chức năng của chống ẩm và chống phản xạtrên. Hệ số truyền đạt 99,7% (bước sóng 794 nm), và ngưỡng sát thương của tia laser đạt 16,9 J / cm² (bước sóng 1053 nm, độ rộng xung 1 ns). Wang Xiaodong và cộng sự. chuẩn bị một màng bảo vệ qua sử dụng nhựa thủy tinh polysiloxan. Ngưỡng sát thương của tia laser đạt 28 J / cm² (bước sóng 1064 nm, độ rộng xung 3 ns), và các đặc tính quang học vẫn khá ổn định trong môi trường có độ ẩm tương đối cao hơn 90% trong 3 tháng.

Khác với tinh thể LN, để khắc phục ảnh hưởng của hiện tượng lưỡng chiết tự nhiên, Tinh thể DKDP chủ yếu sử dụng điều chế dọc. Khi điện cực vòng được sử dụng, chiều dài của tinh thể trongchùm tia hướng phải lớn hơn tinh thể’s đường kính, để có được điện trường đều, vì thế tăng sự hấp thụ ánh sáng trong tinh thể và hiệu ứng nhiệt sẽ dẫn đến khử cực at công suất trung bình cao.

Theo yêu cầu của ICF, công nghệ điều chế, xử lý và ứng dụng tinh thể DKDP đã được phát triển nhanh chóng, điều này làm cho Q-switch quang điện DKDP được sử dụng rộng rãi trong điều trị laser, thẩm mỹ laser, khắc laser, khắc laser, nghiên cứu khoa học và các lĩnh vực ứng dụng laser khác. Tuy nhiên, hiện tượng mê sảng, suy hao chèn cao và không có khả năng làm việc ở nhiệt độ thấp vẫn là những điểm nghẽn hạn chế ứng dụng rộng rãi của tinh thể DKDP.

Di động DKDP Pockels do WISOPTIC sản xuất