Истражувачки напредок на кристали со електро-оптички Q-префрлување – Дел 3: Кристал DKDP

Истражувачки напредок на кристали со електро-оптички Q-префрлување – Дел 3: Кристал DKDP

Калиум дидеутериум фосфат (ДКДП) е еден вид нелинеарен оптички кристал со одлични електро-оптички својства развиен во 1940-тите. Широко се користи во оптичко параметарско осцилирање, електрооптичко Q- префрлување, електро-оптичка модулација и така натаму. DKDP кристал имадве фази: моноклинична фаза и тетрагонална фаза. На корисни Кристалот DKDP е тетрагонална фаза која припаѓа на D-42m точка група и ID12 -42d вселенска група. DKDP е изоморфнаструктура на калиум дихидроген фосфат (KDP). Деутериумот го заменува водородот во кристалот KDP за да го елиминира влијанието на апсорпцијата на инфрацрвена боја предизвикана од вибрации на водород.DKDP кристал со стаорец со поголема деутерацијаio има подобро електро-оптички својства и подобро нелинеарни својства.

Од 1970-тите, развојот на ласерот Iнетерална Cзатворање FUsion (ICF) технологијата во голема мера го промовираше развојот на серија фотоелектрични кристали, особено KDP и DKDP. Како ан електро-оптички и нелинеарен оптички материјал користено во МКФ, кристалот е потребно е да има висока пропустливост во бранови појаси од речиси ултравиолетово до блиско инфрацрвено, голем електро-оптички коефициент и нелинеарен коефициент, висок праг на оштетување и да бидеш способен да биде подготвиг во голема решетка и со високо-оптички квалитет. Досега само кристали на КДП и ДКДП запознајте говиди барања.

МКФ бара големина на DKDP компонента да достигне 400~600 mm. Обично се потребни 1-2 години за да растеDKDP кристал со толку голема големина со традиционален метод на ладење воден раствор, така што е извршена многу истражувачка работа за да стекнуваат брзиот раст на кристалите на DKDP. Во 1982 година, Беспалов и сор. ја проучувал технологијата за брз раст на DKDP кристал со пресек од 40 mm×40 mm, а стапката на раст достигна 0,5-1,0 mm/h, што беше ред по големина поголема од традиционалниот метод. Во 1987 година, Беспалов и сор. успешно растеше висококвалитетни DKDP кристали со големина од 150 мм×150 мм×80 мм од страна на користејќи слична техника за брз раст. Во 1990 година, Чернов и сор. добиени DKDP кристали со маса од 800 g со употреба на точка-метод на семе. Стапката на раст на кристалите на DKDP во Z-насока достигнеd 40-50 mm/d, а оние во X- и Ј-правци достигнеd 20-25 mm/d. Лоренс Ливермор национално Лабораторијата (LLNL) спроведе многу истражувања за подготовка на кристали KDP со големи димензии и кристали DKDP за потребите на Ннационални Објект за палење (NIF) на САД. Во 2012 година,Кинески истражувачи развија кристал DKDP со големина од 510 mm×390 мм×520 мм од кои сурова DKDP компонента од типот II удвојување на фреквенцијата со големина од 430 mm беше направени.

Апликациите за електрооптичко Q-преклопување бараат DKDP кристали со висока содржина на деутериум. Во 1995 година, Заицева и сор. растеле DKDP кристали со висока содржина на деутериум и стапка на раст од 10-40 mm/d. Во 1998 година, Заицева и сор. добиени DKDP кристали со добар оптички квалитет, мала густина на дислокација, висока оптичка униформност и висок праг на оштетување со користење на метод на континуирана филтрација. Во 2006 година беше патентиран методот на фотобања за одгледување на кристал DKDP со висок деутериум. Во 2015 година, DKDP кристали со деутерација стаорецio од 98% и големина од 100 mm×105 мм×96 мм беа успешно одгледувани по точка-семка метод на Универзитетот Шандонг на Кина. Те кристалот нема видлив макро дефект, и нејзиниот асиметријата со индекс на рефракција е помала од 0,441 ppm. Во 2015 година, технологијата за брз растод DKDP кристал со деутерација стаорецio од 90% беше употребен за прв пат во Кина за подготовка П-прекинувачинг материјал, докажувајќи дека технологијата за брз раст може да се примени за да се подготви електрооптички Q-прекинувач DKDP со дијаметар од 430 mmинг компонента бара од МКФ.

DKDP Crystal-WISOPTIC

DKDP кристал развиен од WISOPTIC (Deuteration > 99%)

Кристалите DKDP изложени на атмосферата долго време ќе имаат површински делириум и маглинашто ќе доведе до значително намалување на оптичкиот квалитет и губење на ефикасноста на конверзија. Затоа, неопходно е да се запечати кристалот при подготовка на електрооптичкиот Q-прекинувач. Со цел да се намали рефлексијата на светлинатана прозорецот за заптивањеs на Q-прекинувачот и на повеќекратни површини на кристалот, често се инјектира течност што одговара на индексот на рефракција во просторот помеѓу кристалот и прозорецотs. Дури и wбез анти-рефлектирачки слој, ттој пренос може да биде се зголеми од 92% на 96%-97% (бранова должина 1064 nm) со користење решение за совпаѓање со индекс на рефракција. Покрај тоа, заштитната фолија се користи и како мерка отпорна на влага. Ксионгet ал. подготвени SiO2 колоиден филм со функции на отпорен на влага и анти-рефлектирачкина. Преносот достигна 99,7% (бранова должина 794 nm), а прагот на ласерско оштетување достигна 16,9 J/cm2 (бранова должина 1053 nm, ширина на пулсот 1 ns). Ванг Ксијаодонг и сор. подготвен а заштитна фолија од страна на користејќи полисилоксан стаклена смола. Прагот на ласерско оштетување достигна 28 J/cm2 (бранова должина 1064 nm, ширина на пулсот 3 ns), а оптичките својства останаа прилично стабилни во околината со релативна влажност повисока од 90% за 3 месеци.

Различно од кристалот LN, со цел да се надмине влијанието на природното двојно прекршување, Кристалот DKDP најчесто прифаќа надолжна модулација. Кога се користи прстенестата електрода, должината на кристалот возрак насоката мора да биде поголема од кристалотs дијаметар, за да се добие еднообразно електрично поле, кое затоа ја зголемува апсорпција на светлина во кристалот и термичкиот ефект ќе доведе до деполаризација at висока просечна моќност.

Според барањето на ICF, технологијата за подготовка, обработка и примена на кристалот DKDP е развиена брзо, што ги прави електрооптичките Q-прекинувачи DKDP да бидат широко користени во ласерска терапија, ласерска естетика, ласерско гравирање, ласерско обележување, научни истражувања и други полиња на ласерска примена. Сепак, деликесценцијата, големата загуба на вметнување и неспособноста за работа на ниски температури се сè уште тесните грла што ја ограничуваат широката примена на кристалите DKDP.

DKDP Pockels Cell-WISOPTIC

DKDP Pockels ќелија направена од WISOPTIC


Време на објавување: Октомври-03-2021 година