kalium dideuteriumfosfaatti (DKDP) on eräänlainen 1940-luvulla kehitetty epälineaarinen optinen kide, jolla on erinomaiset sähköoptiset ominaisuudet. Sitä käytetään laajalti optisessa parametrisessa värähtelyssä, sähköoptisessa Q- vaihto, sähköoptinen modulaatio ja niin edelleen. DKDP-kristallilla onkaksi vaihetta: monokliininen faasi ja tetragonaalinen faasi. The hyödyllinen DKDP-kide on tetragonaalinen faasi, joka kuuluu D:hen_2d-42m pisteryhmä ja tunnus¹²_2d -42d avaruusryhmä. DKDP on isomorfinenrakenne kaliumdivetyfosfaattia (KDP). Deuterium korvaa vedyn KDP-kiteessä poistaakseen vedyn värähtelyn aiheuttaman infrapuna-absorption vaikutuksen.DKDP kristalli kanssa korkeamman deuteroinnin rottaiolla on parempi sähköoptinen ominaisuuksia ja paremmin epälineaariset ominaisuudet.

1970-luvulta lähtien laserin kehittäminen Inertiaalinen Crauhassa Fusion (ICF) -teknologia on suuresti edistänyt valosähköisten kiteiden sarjan, erityisesti KDP:n ja DKDP:n, kehitystä. Kuten an sähköoptinen ja epälineaarinen optinen materiaali käytetty ICF, kristalli On vaaditaan korkea läpäisevyys aaltokaistoissa alkaen läheltä ultravioletti - lähiinfrapuna, suuri sähkö-optinen kerroin ja epälineaarinen kerroin, korkea vauriokynnys ja olla kykenevä olemaan valmistellad sisään suuri aukko ja kanssa korkea optinen laatu. Toistaiseksi vain KDP- ja DKDP-kiteitä tapaase vaatimukset.

ICF vaatii DKDP:n koon komponentti saavuttaa 400-600 mm. Kasvu kestää yleensä 1-2 vuottaDKDP kristalli kanssa niin iso koko perinteisellä menetelmällä / vesiliuosjäähdytys, joten tutkimustyötä on tehty paljon hankkia DKDP-kiteiden nopea kasvu. Vuonna 1982 Bespalov et ai. tutki DKDP-kiteen nopean kasvun teknologiaa, jonka poikkileikkaus oli 40 mm×40 mm ja kasvunopeus oli 0,5-1,0 mm/h, mikä oli suuruusluokkaa suurempi kuin perinteisellä menetelmällä. Vuonna 1987 Bespalov et ai. kasvatti menestyksekkäästi korkealaatuisia DKDP-kiteitä koko 150 mm×150 mm×80 mm kirjoittaja käyttämällä samanlaista nopean kasvun tekniikkaa. Vuonna 1990 Chernov et ai. saatiin DKDP-kiteitä, joiden massa oli 800 g käyttämällä pistettä-siemenmenetelmä. DKDP-kiteiden kasvunopeus sisään Z-suunta saavuttaad 40-50 mm/d ja ne sisään X- ja Y-ohjeita tavoittaad 20-25 mm/d. Lawrence Livermore kansallinen Laboratorio (LLNL) on tehnyt paljon tutkimusta suurikokoisten KDP-kiteiden ja DKDP-kiteiden valmistuksesta N:n tarpeisiin.kansallinen Ignition Facility (NIF) USA:sta. Vuonna 2012Kiinalaiset tutkijat kehittivät DKDP-kide, jonka koko on 510 mm×390 mm×520 mm josta tyyppinen raaka DKDP-komponentti II taajuuden kaksinkertaistuminen jonka koko oli 430 mm tehty.

Sähköoptiset Q-kytkentäsovellukset vaativat DKDP-kiteitä, joissa on korkea deuteriumpitoisuus. Vuonna 1995 Zaitseva et ai. kasvatti DKDP-kiteitä, joilla oli korkea deuteriumpitoisuus ja kasvunopeus 10-40 mm/d. Vuonna 1998 Zaitseva et ai. saatiin DKDP-kiteitä, joilla on hyvä optinen laatu, pieni dislokaatiotiheys, korkea optinen tasaisuus ja korkea vauriokynnys jatkuvalla suodatusmenetelmällä. Vuonna 2006 patentoitiin valokylpymenetelmä korkeadeuteriumisten DKDP-kiteiden viljelyyn. Vuonna 2015 DKDP kiteet kanssa deuteraatiorottaio 98 % ja koko 100 mm×105 mm×96 mm kasvatettiin onnistuneesti kärjellä-siemen menetelmä Shandongin yliopistossa Kiinasta. ThOn kristallilla ei ole näkyvää makrovikaa, ja sen taitekertoimen epäsymmetria on pienempi kuin 0,441 ppm. Vuonna 2015 nopeasti kasvava teknologiaDKDP-kidettä deuterointirotan kanssaio 90 % valmistukseen käytettiin ensimmäistä kertaa Kiinassa Q-vaihtaamateriaalia, joka osoittaa, että nopean kasvun tekniikkaa voidaan soveltaa halkaisijaltaan 430 mm:n DKDP-sähköoptisen Q-kytkimen valmistukseening komponentti ICF:n vaatima.

WISOPTICin kehittämä DKDP-kide (deuteraatio > 99 %)

Pitkään ilmakehään alttiina olevat DKDP-kiteet tulevat omistaa pintadelirium ja nebulTämä johtaa optisen laadun huomattavaan heikkenemiseen ja muunnostehokkuuden menetys. Siksi on välttämätöntä tiivistää kide, kun valmistellaan sähköoptista Q-kytkintä. Valon heijastuksen vähentämiseksipäällä tiivisteikkunas Q-kytkimestä ja päällä kiteen useille pinnoille ruiskutetaan usein taitekerrointa vastaavaa nestettä avaruuteen kristallin ja ikkunan välissäs. Jopa wilman anti-heijastava pinnoite, thän läpäisevyyttä voi olla nousi 92 %:sta 96 % -97 %:iin (aallonpituus 1064 nm) käyttämällä taitekertoimen sovitusratkaisu. Lisäksi suojakalvoa käytetään myös kosteudenkestävänä toimenpiteenä. Xionget al. valmistettu SiO₂ kolloidinen kalvo kanssa toiminnot kosteudenkestävä ja heijastamatonpäällä. Läpäisy oli 99,7 % (aallonpituus 794 nm), ja laservaurion kynnys saavutti 16,9 J/cm² (aallonpituus 1053 nm, pulssin leveys 1 ns). Wang Xiaodong et ai. valmisteltu a suojakalvo kirjoittaja käyttämällä polysiloksaanilasihartsia. Laservaurion kynnys saavutti 28 J/cm² (aallonpituus 1064 nm, pulssin leveys 3 ns), ja optiset ominaisuudet pysyivät melko vakaina ympäristössä, jossa suhteellinen kosteus oli yli 90 %, 3 kuukautta.

Erilainen kuin LN-kide, jotta voidaan voittaa luonnollisen kahtaistaittavuuden vaikutus, DKDP-kide käyttää enimmäkseen pitkittäistä modulaatiota. Kun rengaselektrodia käytetään, kiteen pituus onpalkki suunnan on oltava suurempi kuin kristalli’s halkaisija, jotta saadaan tasainen sähkökenttä, joka siksi lisää valon absorptio kristallissa ja lämpövaikutus johtaa depolarisaatioon at korkea keskiteho.

ICF:n vaatimuksesta DKDP-kiteen valmistus-, käsittely- ja sovellustekniikkaa on kehitetty nopeasti, minkä ansiosta DKDP-sähköoptiset Q-kytkimet ovat laajalti käytössä laserhoidossa, laseresteetiassa, laserkaiverruksessa, lasermerkinnässä, tieteellisessä tutkimuksessa. ja muilla lasersovellusten aloilla. Levitys, suuri lisäyshäviö ja kyvyttömyys toimia alhaisessa lämpötilassa ovat kuitenkin edelleen pullonkauloja, jotka rajoittavat DKDP-kiteiden laajaa käyttöä.

DKDP Pockels -solu, valmistaja WISOPTIC