Potassium dideuterium phosphate (DKDP) hè un tipu di cristallu otticu non lineare cù eccellenti proprietà elettro-ottiche sviluppate in l'anni 1940. Hè largamente utilizatu in l'oscillazione parametrica otticu, Q elettro-otticu- cambiendu, modulazione elettro-ottica è cusì. Cristalli DKDP hàduie fasi: fase monoclinica e fase tetragonale. U utile U cristallu DKDP hè a fase tetragonale chì appartene à D_2d-42m gruppu di punti è ID¹²_2d -42d gruppu spaziu. DKDP hè un isomorfustruttura di fosfatatu di diidrogenu di potassiu (KDP). Deuteriu rimpiazza l'idrogenu in u cristallu KDP per eliminà l'influenza di l'absorzione infrared causata da a vibrazione di l'idrogenu.Cristalli DKDP cun rata di deuteration più altaio hà megliu elettro-otticu pruprietà è megliu proprietà non lineari.

Dapoi 1970, u sviluppu di laser Inerziale Cnantu à fine FA tecnulugia di usion (ICF) hà assai prumuvutu u sviluppu di una seria di cristalli fotoelettrici, in particulare KDP è DKDP. As an materiale otticu elettro-otticu è non lineari usatu in ICF, u cristallu hè hè necessariu di avè una trasmittanza alta in bande d'onda da quasi ultraviolet à vicinu à l'infrarossu, grande coefficiente elettro-otticu è coefficienti non lineari, soglia di dannu altu, è esse capaci di esse preparanud in grande apertura è cun alta qualità ottica. Finu a ora, solu i cristalli KDP è DKDP scuntrà use esigenze.

ICF richiede a dimensione di DKDP cumpunente per ghjunghje à 400 ~ 600 mm. Di solitu ci vole 1 ~ 2 anni per cultivàCristalli DKDP cun tali grande taglia da u metudu tradiziunale di rinfrescante suluzione aqueous, cusì assai di travagliu di ricerca hè statu purtatu à acquistà crescita rapida di cristalli DKDP. In u 1982, Bespalov et al. hà studiatu a tecnulugia di crescita rapida di u cristallu DKDP cù una sezione trasversale di 40 mm×40 mm, è u ritmu di crescita hà righjuntu 0,5-1,0 mm / h, chì era un ordine di grandezza più altu ch'è u metudu tradiziunale. In u 1987, Bespalov et al. hà crisciutu cù successu cristalli DKDP di alta qualità misura di 150 mm×150 mm×80 mm da utilizendu una tecnica di crescita rapida simili. In u 1990, Chernov et al. ottenutu cristalli DKDP cù massa di 800 g usendu puntu-metudu di sementi. U ritmu di crescita di i cristalli DKDP in Z-direzzione ghjunghjed 40-50 mm/d, è quelli in X- è Y-direzzione ghjunghjed 20-25 mm/d. Lawrence Livermore Naziunale U Laboratoriu (LLNL) hà realizatu assai ricerche nantu à a preparazione di cristalli KDP di grande dimensione è cristalli DKDP per i bisogni di l'N.naziunale Impianto di accensione (NIF) d'USA. In u 2012,I circadori chinesi sviluppati un cristal DKDP cù una dimensione di 510 mm×390 mm×520 mm da quale un cumpunente DKDP crudu di tipu II raddoppiu di frequenza cù taglia di 430 mm era fattu.

L'applicazioni elettro-ottiche Q-switching necessitanu cristalli DKDP cun altu cuntenutu di deuteriu. In u 1995, Zaitseva et al. criscinu cristalli DKDP cun altu cuntenutu di deuteriu è a crescita di 10-40 mm / d. In u 1998, Zaitseva et al. ottenutu cristalli DKDP cù una bona qualità ottica, bassa densità di dislocazione, alta uniformità ottica è altu soglia di dannu utilizendu u metudu di filtrazione cuntinua. In u 2006, u metudu di photobath per u cultivo di cristalli DKDP di alta deuterium hè statu patentatu. In 2015, DKDP cristalli cun deuteration ratio di 98% è taglia di 100 mm×105 mm×96 mm sò stati cultivati ​​cù successu per puntu-sumente metudu in l'Università di Shandong di Cina. Thhè cristallu ùn hà micca difettu macro visibile, è u so l'asimmetria di l'indice di rifrazione hè menu di 0,441 ppm. In 2015, a tecnulugia di crescita rapidadi cristallu DKDP cun rat deuterationio di 90% hè stata utilizata per a prima volta in Cina per preparà Q-cambiàing materiale, pruvendu chì a tecnulugia di crescita rapida pò esse applicata per preparà un Q-switch elettro-otticu DKDP di diametru 430 mming cumpunente richieste da l'ICF.

Cristalli DKDP sviluppati da WISOPTIC (Deuteration> 99%)

Cristalli DKDP esposti à l'atmosfera per un bellu pezzu avè delirium superficia è nebuluization, chì vi purtari a riduzzione significativa in a qualità otticu è perdita di efficienza di cunversione. Per quessa, hè necessariu di segellà u cristallu quandu preparanu u Q-switch elettro-otticu. Per riduce u riflessu di a lucenantu a finestra di sigillaturas di u Q-switch è nantu à u multiple superfici di u cristallu, liquidu currispundenza indice refractive hè spessu injected in u spaziu trà u cristallu è a finestras. Ancu wsenza anti-rivestimentu riflettente, tellu trasmittanza pò esse aumentatu da 92% à 96% -97% (lunghezza d'onda 1064 nm) da usu Soluzione di corrispondenza di l'indice di rifrazione. Inoltre, a film protettiva hè ancu usata cum'è una misura a prova di umidità. Xionget al. SiO preparatu₂ film colloidale cun funzioni di a prova di umidità è antiriflessinantu. A trasmittanza hà righjuntu 99.7% (lunghezza d'onda 794 nm), è a soglia di dannu laser hà righjuntu 16,9 J / cm² (lunghezza d'onda 1053 nm, larghezza di impulsu 1 ns). Wang Xiaodong et al. preparatu a film protettivu da usendu resina di vetru polisiloxane. U limitu di dannu laser hà righjuntu 28 J / cm² (lunghezza d'onda 1064 nm, larghezza di impulsu 3 ns), è e proprietà ottiche sò stati abbastanza stabili in l'ambiente cù umidità relativa più altu di 90% per 3 mesi.

Differenti da u cristallu LN, per superà l'influenza di a birefringenza naturale, U cristallu DKDP adopta principalmente a modulazione longitudinale. Quandu l'elettrodu di l'anellu hè utilizatu, a durata di u cristallu in ufasciu a direzzione deve esse più grande di u cristallu’s diamitru, cusì à ottene u campu elettricu uniforme, chì dunque aumenta u assorbimentu di luce in u cristallu è l'effettu termale porta à a depolarizazione at altu putenza mediu.

Sottu à a dumanda di ICF, a tecnulugia di preparazione, trasfurmazioni è applicazione di u cristallu DKDP hè stata sviluppata rapidamente, chì face chì i Q-switches elettro-ottici DKDP sò largamente usati in terapia laser, estetica laser, incisione laser, marcatura laser, ricerca scientifica. è altri campi di applicazione laser. Tuttavia, deliquescence, alta perdita di inserimentu è incapaci di travaglià in bassa temperatura sò sempre i buttiglii chì limitanu l'applicazione larga di cristalli DKDP.

Cellula DKDP Pockels fatta da WISOPTIC