Fosfat de dideuteri potàssic (DKDP) és una mena de cristall òptic no lineal amb excel·lents propietats electroòptiques desenvolupades a la dècada de 1940. S'utilitza àmpliament en oscil·lació paramètrica òptica, electro-òptica Q-canvi, modulació electroòptica i així successivament. El cristall DKDP tédues fases: fase monoclínica i fase tetragonal. El útil El cristall DKDP és una fase tetragonal que pertany a D_2d-42m grup de punts i identificació¹²_2d -42d grup espacial. DKDP és un isomorfestructura de fosfat dihidrogen potàssic (KDP). El deuteri substitueix l'hidrogen en el cristall KDP per eliminar la influència de l'absorció d'infrarojos causada per la vibració de l'hidrogen.Cristall DKDP amb rata de deuteració més altaio té millor electro-òptica propietats i millor propietats no lineals.

Des de la dècada de 1970, el desenvolupament del làser Inercial Confinement FLa tecnologia d'Usion (ICF) ha promogut molt el desenvolupament d'una sèrie de cristalls fotoelèctrics, especialment KDP i DKDP. Com un material òptic electro-òptic i no lineal utilitzat en ICF, el cristall és necessària per tenir una gran transmitància en bandes d'ona des de gairebé ultraviolada a infraroig proper, gran coeficient electro-òptic i coeficient no lineal, llindar de dany elevat i ser capaç de ser preparard en de gran obertura i amb alta qualitat òptica. Fins ara, només els cristalls KDP i DKDP conèixer else requisits.

ICF requereix la mida de DKDP component per arribar als 400~600 mm. Normalment triguen 1-2 anys a créixerCristall DKDP amb mida tan gran pel mètode tradicional de refrigeració de la solució aquosa, per la qual cosa s'ha realitzat una gran quantitat de treball de recerca adquirir creixement ràpid de cristalls de DKDP. El 1982, Bespalov et al. va estudiar la tecnologia de creixement ràpid del cristall DKDP amb una secció transversal de 40 mm×40 mm, i la taxa de creixement va arribar a 0,5-1,0 mm/h, que era un ordre de magnitud superior al mètode tradicional. El 1987, Bespalov et al. va fer créixer amb èxit cristalls DKDP d'alta qualitat mida de 150 mm×150 mm×80 mm per utilitzant una tècnica similar de creixement ràpid. El 1990, Chernov et al. va obtenir cristalls DKDP amb una massa de 800 g mitjançant l'ús de punt-mètode de llavors. La taxa de creixement dels cristalls de DKDP Z-direcció arribard 40-50 mm/d, i els de polzada X- i Y-indicacions arribard 20-25 mm/d. Lawrence Livermore Nacional Laboratori (LLNL) ha dut a terme moltes investigacions sobre la preparació de cristalls KDP de gran mida i cristalls DKDP per a les necessitats del Nacional Instal·lació d'encesa (NIF) dels EUA. L'any 2012,Els investigadors xinesos es van desenvolupar un cristall DKDP amb mida de 510 mm×390 mm×520 mm del qual un component DKDP en brut de tipus II duplicació de freqüència amb una mida de 430 mm era fet.

Les aplicacions de commutació Q electro-òptica requereixen cristalls DKDP amb alt contingut de deuteri. El 1995, Zaitseva et al. van créixer cristalls de DKDP amb un alt contingut de deuteri i una taxa de creixement de 10-40 mm/d. El 1998, Zaitseva et al. va obtenir cristalls DKDP amb bona qualitat òptica, baixa densitat de dislocació, alta uniformitat òptica i alt llindar de dany mitjançant l'ús del mètode de filtració contínua. El 2006, es va patentar el mètode de fotobany per al cultiu de cristall DKDP d'alt deuteri. El 2015, els cristalls DKDP amb rata de deuterationio del 98% i mida de 100 mm×105 mm×96 mm es van créixer amb èxit per punt-llavor mètode a la Universitat de Shandong de la Xina. Thés el cristall no té cap defecte macro visible, i la seva l'asimetria de l'índex de refracció és inferior a 0,441 ppm. El 2015, la tecnologia de ràpid creixementde cristall DKDP amb rata de deuterationio del 90% es va utilitzar per primera vegada a la Xina per preparar Q-interruptoring material, demostrant que la tecnologia de creixement ràpid es pot aplicar per preparar un interruptor Q electro-òptic DKDP de 430 mm de diàmetreing component requerit per l'ICF.

Cristall DKDP desenvolupat per WISOPTIC (Deuteration > 99%)

Els cristalls DKDP exposats a l'atmosfera durant molt de temps ho faran tenir deliri superficial i nebulosala qual cosa comportarà una reducció significativa de la qualitat òptica i pèrdua d'eficiència de conversió. Per tant, és necessari segellar el cristall quan es prepara l'interruptor Q electro-òptic. Per tal de reduir la reflexió de la llumactivat la finestra de segellats de l'interruptor Q i a la múltiples superfícies del cristall, sovint s'injecta líquid que coincideix amb l'índex de refracció a l'espai entre el cristall i la finestras. Fins i tot wsense anti-recobriment reflectant, tell transmitància pot ser augmentat del 92% al 96%-97% (longitud d'ona 1064 nm) en utilitzant solució de coincidència d'índex de refracció. A més, la pel·lícula protectora també s'utilitza com a mesura a prova d'humitat. Xionget al. SiO preparat₂ pel·lícula col·loïdal amb funcions de resistent a la humitat i antireflectantsactivat. La transmitància va arribar al 99,7% (longitud d'ona 794 nm) i el llindar de dany del làser va arribar als 16,9 J/cm² (longitud d'ona 1053 nm, amplada del pols 1 ns). Wang Xiaodong et al. preparat a pel·lícula protectora per utilitzant resina de vidre polisiloxà. El llindar de dany del làser va arribar als 28 J/cm² (longitud d'ona 1064 nm, amplada del pols 3 ns) i les propietats òptiques es van mantenir força estables a l'entorn amb una humitat relativa superior al 90% durant 3 mesos.

Diferent del cristall LN, per superar la influència de la birrefringència natural, El cristall DKDP adopta majoritàriament la modulació longitudinal. Quan s'utilitza l'elèctrode d'anell, la longitud del cristall en elbiga La direcció ha de ser més gran que la del cristall’s diàmetre, per tal d'obtenir un camp elèctric uniforme, que per tant augmenta la absorció de la llum en el cristall i l'efecte tèrmic conduirà a la despolarització at alta potència mitjana.

Sota la demanda d'ICF, la tecnologia de preparació, processament i aplicació del cristall DKDP s'ha desenvolupat ràpidament, cosa que fa que els interruptors Q electro-òptics DKDP s'utilitzin àmpliament en teràpia làser, estètica làser, gravat làser, marcatge làser, investigació científica. i altres camps d'aplicació del làser. No obstant això, la deliquescència, l'elevada pèrdua d'inserció i la incapacitat de treballar a baixa temperatura segueixen sent els colls d'ampolla que restringeixen l'àmplia aplicació dels cristalls DKDP.

Cèl·lula DKDP Pockels fabricada per WISOPT