Progresi i kërkimit të kristaleve elektro-optike me ndërprerje Q – Pjesa 3: Kristali DKDP

Progresi i kërkimit të kristaleve elektro-optike me ndërprerje Q – Pjesa 3: Kristali DKDP

Dideuterium fosfat i kaliumit (DKDP) është një lloj kristali optik jolinear me veti të shkëlqyera elektro-optike të zhvilluara në vitet 1940. Përdoret gjerësisht në lëkundjet parametrike optike, elektro-optike Q-ndërrimi, modulim elektro-optik e kështu me radhë. Kristal DKDP kady faza: faza monoklinike dhe faza tetragonale. Të të dobishme Kristali DKDP është një fazë tetragonale që i përket D2d-42m grup pikësh dhe ID122d -42d grup hapësinor. DKDP është një izomorfikstrukturën të dihidrogjen fosfatit të kaliumit (KDP). Deuteriumi zëvendëson hidrogjenin në kristalin KDP për të eliminuar ndikimin e përthithjes infra të kuqe të shkaktuar nga dridhja e hidrogjenit.Kristal DKDP me miu me deutrim më të lartëio ka më mirë elektro-optik Vetitë dhe më mirë vetitë jolineare.

Që nga vitet 1970, zhvillimi i lazerit Inervore Cmbyllje FTeknologjia e përdorimit (ICF) ka promovuar shumë zhvillimin e një sërë kristalesh fotoelektrike, veçanërisht KDP dhe DKDP. Si një material optik elektro-optik dhe jolinear përdorur në ICF, kristali është kërkohet të ketë transmetim të lartë në brezat e valëve nga afër ultravjollcë në infra të kuqe afër, koeficient i madh elektro-optik dhe koeficient jolinear, pragu i lartë i dëmtimit dhe te behesh të aftë për të qenë përgatisind në me hapje të madhe dhe me cilësi të lartë optike. Deri më tani, vetëm kristale KDP dhe DKDP takohen mese Kërkesat.

ICF kërkon madhësinë e DKDP komponent për të arritur 400~600 mm. Zakonisht duhen 1-2 vjet për t'u rriturKristal DKDP me përmasa kaq të mëdha me metodën tradicionale e ftohje me tretësirë ​​ujore, kështu që është kryer shumë punë kërkimore për të fitojnë rritja e shpejtë e kristaleve të DKDP. Në 1982, Bespalov et al. studioi teknologjinë e rritjes së shpejtë të kristalit DKDP me një seksion kryq prej 40 mm×40 mm, dhe shkalla e rritjes arriti në 0,5-1,0 mm/h, që ishte një renditje e madhësisë më e lartë se metoda tradicionale. Në 1987, Bespalov et al. u rritën me sukses kristalet DKDP me cilësi të lartë madhësia prej 150 mm×150 mm×80 mm nga duke përdorur një teknikë të ngjashme të rritjes së shpejtë. Në vitin 1990, Chernov et al. përftohen kristale DKDP me masë 800 g duke përdorur pikë-metoda e farës. Shkalla e rritjes së kristaleve të DKDP në Z-drejtim të arrijëd 40-50 mm/d, dhe ato në X- dhe Y-drejtimet arrijnëd 20-25 mm/d. Lawrence Livermore Kombëtare Laboratori (LLNL) ka kryer shumë kërkime për përgatitjen e kristaleve KDP me madhësi të madhe dhe kristaleve DKDP për nevojat e N.nacionale Njësia e ndezjes (NIF) të SHBA-së. ne vitin 2012,Kërkuesit kinezë zhvilluan një kristal DKDP me madhësi 510 mm×390 mm×520 mm nga i cili një komponent i papërpunuar i tipit DKDP II dyfishimi i frekuencës me madhësi 430 mm ishte i bërë.

Aplikacionet elektro-optike të ndërrimit Q kërkojnë kristale DKDP me përmbajtje të lartë deuteriumi. Në 1995, Zaitseva et al. u rritën kristalet DKDP me përmbajtje të lartë deuteriumi dhe shpejtësi rritjeje 10-40 mm/d. Në 1998, Zaitseva et al. ka marrë kristale DKDP me cilësi të mirë optike, densitet të ulët dislokimi, uniformitet të lartë optik dhe prag të lartë dëmtimi duke përdorur metodën e filtrimit të vazhdueshëm. Në vitin 2006, u patentua metoda e fotobathit për kultivimin e kristalit DKDP me deuterium të lartë. Në vitin 2015, DKDP kristalet me rat deuterationio prej 98% dhe madhësi 100 mm×105 mm×96 mm u rritën me sukses në pikë-farë metodë në Universitetin Shandong të Kinës. Thështë kristali nuk ka asnjë defekt të dukshëm makro, dhe e saj Asimetria e indeksit të thyerjes është më pak se 0,441 ppm. Në 2015, teknologjia me rritje të shpejtëprej kristali DKDP me rat deuterationio prej 90% u përdor për herë të parë në Kinë për të përgatitur Q-kaloniing material, duke dëshmuar se teknologjia e rritjes së shpejtë mund të aplikohet për të përgatitur ndërprerësin elektro-optik Q DKDP me diametër 430 mming komponent kërkuar nga ICF.

DKDP Crystal-WISOPTIC

Kristal DKDP i zhvilluar nga WISOPTIC (Deuteration > 99%)

Kristalet e DKDP-së do të ekspozohen në atmosferë për një kohë të gjatë kanë deliri sipërfaqësor dhe mjegullnajëizimi, i cili do të çojë në ulje të ndjeshme të cilësisë optike dhe humbje e efikasitetit të konvertimit. Prandaj, është e nevojshme të vulosni kristalin kur përgatitni ndërprerësin elektro-optik Q. Për të zvogëluar reflektimin e dritës dritaren e vulosjess të ndërprerësit Q dhe sipërfaqe të shumta të kristalit, shpesh injektohet lëng që përputhet me indeksin e thyerjes në hapësirë mes kristalit dhe dritaress. Edhe wpa anti-veshje reflektuese, tai transmetim mund te jete u rrit nga 92% në 96%-97% (gjatësia vale 1064 nm) me duke përdorur Zgjidhja e përputhjes së indeksit të thyerjes. Përveç kësaj, filmi mbrojtës përdoret gjithashtu si një masë rezistente ndaj lagështirës. Xionget al. përgatitur SiO2 film koloidal me funksionet e rezistent ndaj lagështirës dhe kundër reflektimit. Transmetimi arriti në 99.7% (gjatësia vale 794 nm), dhe pragu i dëmtimit të lazerit arriti në 16.9 J/cm2 (gjatësia e valës 1053 nm, gjerësia e pulsit 1 ns). Wang Xiaodong et al. përgatitur a film mbrojtës nga duke përdorur rrëshirë qelqi polisiloksan. Pragu i dëmtimit të lazerit arriti në 28 J/cm2 (gjatësia e valës 1064 nm, gjerësia e pulsit 3 ns), dhe vetitë optike mbetën mjaft të qëndrueshme në mjedis me lagështi relative më të lartë se 90% për 3 muaj.

Ndryshe nga kristali LN, për të kapërcyer ndikimin e dythyeshmërisë natyrore, Kristali DKDP kryesisht miraton modulimin gjatësor. Kur përdoret elektroda unazore, gjatësia e kristalit nërreze drejtimi duhet të jetë më i madh se kristalis diametri, në mënyrë që të përftohet një fushë elektrike uniforme, e cila prandaj rrit thithjen e dritës në kristal dhe efekti termik do të çojë në depolarizim at fuqia mesatare e lartë.

Sipas kërkesës së ICF, përgatitja, përpunimi dhe teknologjia e aplikimit të kristalit DKDP janë zhvilluar me shpejtësi, gjë që bën që çelsat elektro-optike Q DKDP të përdoren gjerësisht në terapinë me lazer, estetikën lazer, gdhendjen me lazer, markimin me lazer, kërkimin shkencor. dhe fusha të tjera të aplikimit të lazerit. Sidoqoftë, delikuenca, humbja e lartë e futjes dhe paaftësia për të punuar në temperaturë të ulët janë ende pengesat që kufizojnë aplikimin e gjerë të kristaleve DKDP.

DKDP Pockels Cell-WISOPTIC

DKDP Pockels qelizë e bërë nga WISOPTIC


Koha e postimit: Tetor-03-2021