Pag-uswag sa Pagpanukiduki sa Electro-Optic Q-Switched Crystals - Bahin 3: DKDP Crystal

Pag-uswag sa Pagpanukiduki sa Electro-Optic Q-Switched Crystals - Bahin 3: DKDP Crystal

Potassium dideuterium phosphate (DKDP) mao ang usa ka matang sa nonlinear optical kristal uban sa maayo kaayo nga electro-optic kabtangan naugmad sa 1940s. Kini kaylap nga gigamit sa optical parametric oscillation, electro-optic Q-pagbalhin, electro-optic modulation ug uban pa. Ang kristal nga DKDP adunayduha ka hugna: monoclinic phase ug tetragonal phase. Ang nga mapuslanon Ang kristal nga DKDP kay tetragonal nga hugna nga iya sa D2d-42m punto nga grupo ug ID122d -42d grupo sa kawanangan. Ang DKDP kay isomorphicistruktura sa potassium dihydrogen phosphate (KDP). Gipulihan sa Deuterium ang hydrogen sa KDP nga kristal aron mawagtang ang impluwensya sa pagsuyop sa infrared tungod sa pagkurog sa hydrogen.DKDP nga kristal nga adunay mas taas nga deuteration nga ilagaio adunay mas maayo nga electro-optical kabtangan ug mas maayo nonlinear nga mga kabtangan.

Sukad sa 1970s, ang pag-uswag sa laser Inertial Confinement FAng teknolohiya sa usion (ICF) nagpasiugda pag-ayo sa pag-uswag sa usa ka serye sa mga kristal nga photoelectric, labi na ang KDP ug DKDP. Ingon an electro-optical ug nonlinear optical nga materyal gigamit sa ICF, ang kristal mao ang gikinahanglan nga adunay taas nga transmission sa mga wave band gikan sa near-ultraviolet ngadto sa near-infrared, dako nga electro-optical coefficient ug nonlinear coefficient, taas nga damage threshold, ug nga mahimong makahimo sa pagka mangandamd sa dako nga aperture ug uban sa taas nga kalidad nga optical. Sa pagkakaron, KDP ug DKDP lang ang mga kristal makigtagbo sase mga kinahanglanon.

Ang ICF nagkinahanglan sa gidak-on sa DKDP sangkap sa pagkab-ot sa 400 ~ 600 mm. Kasagaran nagkinahanglan kini og 1-2 ka tuig aron motuboDKDP nga kristal nga adunay ingon nga dako nga gidak-on pinaagi sa tradisyonal nga pamaagi sa tubig nga solusyon makapabugnaw, mao nga daghang mga research nga buhat nga gidala sa gawas sa makuha paspas nga pagtubo sa mga kristal sa DKDP. Niadtong 1982, si Bespalov et al. gitun-an ang paspas nga pagtubo nga teknolohiya sa DKDP nga kristal nga adunay cross section nga 40 mm×40 mm, ug ang rate sa pagtubo miabot sa 0.5-1.0 mm / h, nga usa ka han-ay sa magnitude nga mas taas kaysa sa tradisyonal nga pamaagi. Niadtong 1987, si Bespalov et al. malampuson nga mitubo ang taas nga kalidad nga DKDP nga mga kristal nga adunay gidak-on sa 150 mm×150 mm×80 mm pinaagi sa gamit ang parehas nga paspas nga teknik sa pagtubo. Niadtong 1990, si Chernov et al. nakuha ang mga kristal nga DKDP nga adunay masa nga 800 g pinaagi sa paggamit sa punto-pamaagi sa binhi. Ang rate sa pagtubo sa mga kristal sa DKDP sa Z-pag-abot sa direksyond 40-50 mm/d, ug kadtong sa X- ug Y-direksyon abotd 20-25 mm/d. Lawrence Livermore Nasyonal Ang Laboratory (LLNL) nagpahigayon ug daghang panukiduki bahin sa pag-andam sa dagkong mga KDP nga kristal ug DKDP nga kristal alang sa mga panginahanglan sa Nasyonal Pasilidad sa Ignition (NIF) sa USA. Niadtong 2012,Ang mga tigdukiduki sa China naugmad usa ka kristal nga DKDP nga adunay gidak-on nga 510 mm×390 mm×520 mm gikan diin ang usa ka hilaw nga sangkap sa DKDP sa tipo II pagdoble sa frequency nga adunay gidak-on nga 430 mm gihimo.

Ang mga aplikasyon sa electro-optical Q-switching nanginahanglan mga kristal nga DKDP nga adunay taas nga sulud sa deuterium. Niadtong 1995, si Zaitseva et al. mitubo ang mga kristal nga DKDP nga adunay taas nga sulod sa deuterium ug gikusgon sa pagtubo nga 10-40 mm/d. Niadtong 1998, si Zaitseva et al. nakuha ang DKDP nga mga kristal nga adunay maayo nga optical nga kalidad, ubos nga dislocation density, taas nga optical uniformity ug taas nga damage threshold pinaagi sa paggamit sa padayon nga pagsala nga pamaagi. Sa 2006, ang photobath nga pamaagi alang sa cultivation sa taas nga deuterium DKDP kristal patented. Sa 2015, DKDP kristal nga adunay deuteration nga ilagaio sa 98% ug gidak-on sa 100 mm×105 mm×Ang 96 mm malampuson nga gipatubo pinaagi sa punto-liso pamaagi sa Shandong University sa China. Ang Thmao ang kristal walay makita nga macro depekto, ug niini Ang refractive index asymmetry mas ubos sa 0.441 ppm. Sa 2015, ang paspas nga pagtubo nga teknolohiyasa DKDP nga kristal uban sa deuteration nga ilagaio sa 90% gigamit sa unang higayon sa China sa pag-andam Q-switchmateryal nga, nga nagpamatuod nga ang paspas nga pagtubo nga teknolohiya mahimong magamit sa pag-andam sa 430 mm diametro DKDP electro-optical Q-switching sangkap gikinahanglan sa ICF.

DKDP Crystal-WISOPTIC

Ang kristal nga DKDP nga gihimo sa WISOPTIC (Deuteration> 99%)

Ang mga kristal nga DKDP nga naladlad sa atmospera sa dugay nga panahon adunay nawong delirium ug nebulization, nga mosangpot sa mahinungdanon nga pagkunhod sa optical nga kalidad ug pagkawala sa pagkaayo sa pagkakabig. Busa, gikinahanglan ang pagsilyo sa kristal sa dihang nag-andam sa electro-optic Q-switch. Aron makunhuran ang kahayag sa pagpamalandongsa ang sealing windows sa Q-switch ug sa daghang mga nawong sa kristal, ang refractive index matching liquid kanunay nga giindyeksyon ngadto sa kawanangan tali sa kristal ug sa bintanas. Bisan wsa gawas anti-reflective coating, tiyang transmittance mahimo misaka gikan sa 92% ngadto sa 96% -97% (wavelength 1064 nm) pinaagi sa naggamit solusyon sa pagpares sa refractive index. Dugang pa, ang protective film gigamit usab ingon nga usa ka sukod sa umog. Si Xionget al. giandam ang SiO2 colloidal nga pelikula uban sa mga gimbuhaton sa moisture-proof ug anti-reflectisa. Ang transmittance miabot sa 99.7% (wavelength 794 nm), ug ang laser damage threshold miabot sa 16.9 J/cm2 ( wavelength 1053 nm, gilapdon sa pulso 1 ns). Wang Xiaodong et al. giandam a protective nga pelikula pinaagi sa gamit ang polysiloxane glass resin. Ang laser damage threshold miabot sa 28 J/cm2 (wavelength 1064 nm, pulse width 3 ns), ug ang optical properties nagpabilin nga lig-on sa palibot nga adunay paryente nga humidity nga mas taas sa 90% sulod sa 3 ka bulan.

Lahi sa kristal nga LN, aron mabuntog ang impluwensya sa natural nga birefringence, Ang kristal nga DKDP kasagaran nagsagop sa longhitudinal modulation. Sa diha nga ang singsing electrode gigamit, ang gitas-on sa kristal sasagbayan Ang direksyon kinahanglan nga mas dako pa kay sa kristals diametro, aron sa pagkuha sa uniporme electric uma, nga busa nagdugang ang kahayag pagsuyup sa kristal ug ang thermal nga epekto modala ngadto sa depolarization at taas nga average nga gahum.

Ubos sa panginahanglan sa ICF, ang pag-andam, pagproseso ug teknolohiya sa aplikasyon sa kristal nga DKDP naugmad nga paspas, nga naghimo sa DKDP electro-optic Q-switch nga kaylap nga gigamit sa laser therapy, laser aesthetic, laser engraving, laser pagmarka, siyentipikong panukiduki ug uban pang mga natad sa aplikasyon sa laser. Bisan pa, ang deliquescence, taas nga pagkawala sa pagsal-ot ug dili makahimo sa pagtrabaho sa ubos nga temperatura mao gihapon ang mga bottleneck nga nagpugong sa lapad nga paggamit sa mga kristal sa DKDP.

DKDP Pockels Cell-WISOPTIC

DKDP Pockels cell nga gihimo sa WISOPTIC


Oras sa pag-post: Okt-03-2021