Прагрэс даследаванняў электра-аптычных крышталяў з пераключальнікамі Q - Частка 3: DKDP Crystal

Прагрэс даследаванняў электра-аптычных крышталяў з пераключальнікамі Q - Частка 3: DKDP Crystal

Калія дидейтерий фасфат (DKDP) з'яўляецца выглядам нелінейна-аптычнага крышталя з выдатнымі электрааптычнымі ўласцівасцямі, распрацаваным у 1940-х гадах. Ён шырока выкарыстоўваецца ў аптычных параметрічных ваганнях, электрааптычных Q-пераключэнне, электрааптычная мадуляцыя і гэтак далей. Крышталь DKDP маедзве фазы: монаклінная фаза і тэтрагональная фаза. The карысным Крышталь DKDP - гэта тэтраганальная фаза, якая належыць D2d-42m кропкавая група і ID122d -42d касмічная група. DKDP з'яўляецца ізаморфнымструктура дигидрофосфата калія (KDP). Дэйтэрый замяняе вадарод у крышталі KDP, каб ліквідаваць уплыў інфрачырвонага паглынання, выкліканага вібрацыяй вадароду.ДКДП крышталь с вышэйшы дэйтэрацыйны пацукio мае лепш электра-аптычны ўласцівасці і лепш нелінейныя ўласцівасці.

З 1970-х гадоў пачалося развіццё лазера Iнерцыяльны Cна штраф FТэхналогія выкарыстання (ICF) значна спрыяла распрацоўцы серыі фотаэлектрычных крышталяў, асабліва KDP і DKDP. Як ан электрааптычны і нелінейна-аптычны матэрыял выкарыстоўваецца ў ICF, крышталь ёсць патрабуецца высокая прапускальнасць у хвалевых палосах ад ад блізкага ультрафіялетавага да блізкага інфрачырвонага, вялікі электрааптычны каэфіцыент і нелінейны каэфіцыент, высокі парог пашкоджання і быць здольны быць падрыхтавацьд у з вялікай дыяфрагмай і з высокая аптычная якасць. Пакуль толькі крышталі KDP і DKDP сустрэцьse патрабаванні.

ICF патрабуе памеру DKDP кампанент дасягаць 400 ~ 600 мм. Звычайна для росту патрабуецца 1-2 гадыДКДП крышталь с такі вялікі памер традыцыйным метадам з водным растворам астуджэння, таму была праведзена вялікая навукова-даследчая праца набываць хуткі рост крышталяў DKDP. У 1982 г. Бяспалаў і інш. вывучана тэхналогія хуткага росту крышталя ДКДП перасекам 40 мм×40 мм, а хуткасць росту дасягала 0,5-1,0 мм/гадз, што было на парадак вышэй, чым традыцыйным метадам. У 1987 г. Бяспалаў і інш. паспяхова вырошчваў высакаякасныя крышталі DKDP с памер 150 мм×150 мм×80 мм па з выкарыстаннем падобнай тэхнікі хуткага росту. У 1990 г. Чарноў і інш. атрымлівалі крышталі ДКДП масай 800 г з дапамогай пункта-насеннай метад. Хуткасць росту крышталяў DKDP ст Z-напрамак дасягнуцьd 40-50 мм/сут, а тыя ў X- і Ю-напрамкі дасягнуцьd 20-25 мм/сут. Лоўрэнс Лівермар Нацыянальны Лабараторыя (LLNL) правяла шмат даследаванняў па падрыхтоўцы крышталяў КДП вялікага памеру і крышталяў ДКДП для патрэб Н.нацыянальны Прылада запальвання (NIF) ЗША. У 2012 г.Кітайскія даследчыкі распрац крышталь DKDP памерам 510 мм×390 мм×520 мм з якога сырой кампанент DKDP тыпу II падваенне частоты з памерам 430 мм было зроблены.

Электра-аптычныя прыкладання Q-пераключальнікаў патрабуюць крышталяў DKDP з высокім утрыманнем дэйтэрыю. У 1995 г. Зайцава і інш. вырошчваў крышталі ДКДП з высокім утрыманнем дэйтэрыю і хуткасцю росту 10-40 мм/сут. У 1998 г. Зайцава і інш. Атрымлівалі крышталі DKDP з добрым аптычным якасцю, нізкай шчыльнасцю дыслакацый, высокай аптычнай аднастайнасцю і высокім парогам пашкоджання з дапамогай бесперапыннага метаду фільтрацыі. У 2006 годзе быў запатэнтаваны метад фотаванны для вырошчвання крышталя DKDP з высокім утрыманнем дэйтэрыю. У 2015 годзе крышталі ДКДП с дэйтэрацыйны пацукio 98% і памерам 100 мм×105 мм×96 мм былі паспяхова вырашчаны па кропках-насенне метад у Шаньдунскім універсітэце Кітая. Thёсць крышталь не мае бачных макрадэфектаў, і яго асіметрыя паказчыка праламлення менш за 0,441 праміле. У 2015 годзе тэхналогія хуткага ростуз крышталя DKDP з дэйтэрацыйным пацукомio з 90% быў упершыню выкарыстаны ў Кітаі для падрыхтоўкі Q-перамыкачны матэрыял, даказваючы, што тэхналогія хуткага росту можа быць прыменена для падрыхтоўкі электра-аптычнага Q-пераключальніка DKDP дыяметрам 430 ммінж кампанент патрабуецца ICF.

DKDP Crystal-WISOPTIC

Крышталь DKDP, распрацаваны WISOPTIC (дэйтэрацыя > 99%)

Крышталі DKDP падвяргаюцца ўздзеянню атмасферы на працягу доўгага часу мець павярхоўны трызненне і туманнасцьізацыі, што прывядзе да значнага зніжэння аптычнага якасці і страта эфектыўнасці пераўтварэння. Такім чынам, неабходна герметызаваць крышталь пры падрыхтоўцы электрааптычнага Q-пераключальніка. Для таго, каб паменшыць адлюстраванне святлана ўшчыльняльнае акноs Q-пераключальніка і на некалькі паверхняў крышталя, часта ўводзяць вадкасць, якая адпавядае паказчыку праламлення у космас паміж крышталем і акномs. Нават жithout анты-адлюстроўвае пакрыццё, тён прапусканне можа быць павялічылася з 92% да 96%-97% (даўжыня хвалі 1064 нм) на выкарыстоўваючы рашэнне для супастаўлення паказчыка праламлення. Акрамя таго, ахоўная плёнка выкарыстоўваецца і ў якасці вільгацятрывалай меры. Сюнet інш. падрыхтаваны SiO2 калоідная плёнка з функцыі з вільгацятрывалыя і антыблікавыяна. Прапусканне дасягнула 99,7% (даўжыня хвалі 794 нм), а парог лазернага пашкоджання дасягнуў 16,9 Дж/см2 (даўжыня хвалі 1053 нм, шырыня імпульсу 1 нс). Ван Сяодун і інш. падрыхтаваны а ахоўная плёнка па з выкарыстаннем полісілаксанавай смалы шкла. Парог пашкоджанні лазерам дасягаў 28 Дж/см2 (даўжыня хвалі 1064 нм, шырыня імпульсу 3 нс), а аптычныя ўласцівасці заставаліся даволі стабільнымі ў навакольным асяроддзі з адноснай вільготнасцю вышэй за 90% на працягу 3 месяцаў.

У адрозненне ад крышталя LN, для таго, каб пераадолець уплыў натуральнага падвойнага прамяня, Крышталь DKDP у асноўным прымае падоўжную мадуляцыю. Калі выкарыстоўваецца кальцавы электрод, даўжыня крышталя ўбэлька кірунак павінна быць больш, чым крыштальs дыяметра, каб атрымаць аднастайнае электрычнае поле, якое таму павялічвае паглынанне святла у крышталі і цеплавой эфект прывядзе да дэпалярызацыі at высокая сярэдняя магутнасць.

У адпаведнасці з патрабаваннямі ICF, тэхналогія падрыхтоўкі, апрацоўкі і прымянення крышталя DKDP была хутка распрацавана, што робіць DKDP электрааптычныя Q-пераключальнікі, якія шырока выкарыстоўваюцца ў лазернай тэрапіі, лазернай эстэтыцы, лазернай гравіроўцы, лазернай маркіроўцы, навуковых даследаваннях. і іншыя вобласці прымянення лазера. Тым не менш, вузкія месцы, якія абмяжоўваюць шырокае прымяненне крышталяў DKDP, па-ранейшаму з'яўляюцца вузкімі месцамі, якія абмяжоўваюць разбурэнне, высокія ўносныя страты і няздольнасць працаваць пры нізкіх тэмпературах.

DKDP Pockels Cell-WISOPTIC

Ячэйка DKDP Pockels вытворчасці WISOPTIC


Час публікацыі: 03 кастрычніка 2021 г