Q-Switched kristal elektrooptikoen ikerketaren aurrerapena - 3. zatia: DKDP kristala

Q-Switched kristal elektrooptikoen ikerketaren aurrerapena - 3. zatia: DKDP kristala

Potasio dideuterio fosfatoa (DKDP) 1940ko hamarkadan garatutako propietate elektrooptiko bikainak dituen kristal optiko ez-lineal mota bat da. Oso erabilia da oszilazio parametriko optikoetan, Q elektro-optikoan-aldatzea, modulazio elektro-optikoa eta abar. DKDP kristalak ditubi fase: fase monoklinikoa eta fase tetragonala. The erabilgarria DKDP kristala D-ri dagokion fase tetragonala da2d-42m puntu taldea eta NAN122d -42d espazio taldea. DKDP isomorfo bat daegitura potasio dihidrogeno fosfatoaren (KDP). Deuterioak hidrogenoa ordezkatzen du KDP kristalean hidrogenoaren bibrazioak eragindako infragorrien xurgapenaren eragina kentzeko.DKDP kristalarekin deuteration handiagoa arratoiaio dauka hobe elektro-optikoa propietateak eta hobeto propietate ez-linealak.

1970eko hamarkadaz geroztik, laserren garapena Inertziala Confinmendua Fusion (ICF) teknologiak kristal fotoelektriko batzuen garapena asko sustatu du, batez ere KDP eta DKDP. As bat material optiko elektro-optikoa eta ez-lineala urtean erabilia ICF, kristala da transmisio handia edukitzea beharrezkoa da uhin-bandetan tik ia ultramoretik hurbil infragorrira, koefiziente elektrooptiko handia eta koefiziente ez-lineala, kalte-atalase handia eta izan izateko gai prestatud sartu irekiera handia eta batera kalitate optiko handikoa. Orain arte, KDP eta DKDP kristalak bakarrik ezagutuse eskakizunak.

ICF-k DKDP-ren tamaina behar du osagaia 400~600 mm-ra iristeko. Normalean 1 ~ 2 urte behar izaten dira haztekoDKDP kristalarekin hain tamaina handia metodo tradizionalaren arabera de ur-disoluzio hoztea, beraz, ikerketa lan asko egin da eskuratu DKDP kristalen hazkunde azkarra. 1982an, Bespalov et al. DKDP kristalaren hazkuntza azkarreko teknologia aztertu zuen 40 mm-ko sekzioarekin×40 mm, eta hazkunde-tasa 0,5-1,0 mm/h-ra iritsi zen, hau da, metodo tradizionala baino magnitude ordena handiagoa zen. 1987an, Bespalov et al. kalitate handiko DKDP kristalak arrakastaz hazi ziren 150 mm-ko tamaina×150 mm×80 mm arabera hazkuntza azkarraren antzeko teknika erabiliz. 1990ean, Chernov et al. puntua erabiliz 800 g-ko masa duten DKDP kristalak lortu zituen-haziaren metodoa. DKDP kristalen hazkunde-tasa Z-norabidea iristead 40-50 mm/d, eta barrukoak X- eta Y-norabideak heldud 20-25 mm/d. Lawrence Livermore Nazionala Laborategiak (LLNL) ikerketa asko egin ditu tamaina handiko KDP kristalak eta DKDP kristalak N-ren beharretarako prestatzeko.azionala Pizteko instalazioa (NIF) AEBetakoak. 2012an,Txinako ikertzaileak garatu ziren 510 mm-ko tamaina duen DKDP kristal bat×390 mm×520 mm bertatik DKDP motako osagai gordina II maiztasuna bikoiztu 430 mm-ko tamaina zuen egina.

Q-switching elektro-optikoko aplikazioek deuterio eduki handia duten DKDP kristalak behar dituzte. 1995ean, Zaitseva et al. DKDP kristalak hazi ziren deuterio eduki handia eta 10-40 mm/egun hazkuntza-tasa zuten. 1998an, Zaitseva et al. DKDP kristalak kalitate optiko onarekin, dislokazio-dentsitate baxuarekin, uniformitate optiko handikoarekin eta kalte-atalase altuarekin lortu zituen iragazketa metodo jarraitua erabiliz. 2006an, deuterio handiko DKDP kristala lantzeko photobath metodoa patentatu zen. 2015ean, DKDP kristalekin deuteration arratoiaio %98koa eta 100 mm-ko tamaina×105 mm×96 mm puntuka arrakastaz hazi ziren-hazia metodoa Shandong Unibertsitatean Txinakoa. Thda kristalak ez du makro akats ikusgarririk, eta bere Errefrakzio-indizearen asimetria 0,441 baino txikiagoa da ppm. 2015ean, hazkunde azkarreko teknologiaDKDP kristala deuteration arratoiarekinio %90ekoa Txinan erabili zen lehen aldiz prestatzeko Q-etengailuaing materiala, hazkunde azkarreko teknologia 430 mm-ko diametroko DKDP Q-switch elektro-optikoa prestatzeko aplika daitekeela frogatuz.ing osagaia ICFk eskatzen duena.

DKDP Crystal-WISOPTIC

WISOPTIC-ek garatutako DKDP kristala (Deuteration>% 99)

Denbora luzez atmosferara jasandako DKDP kristalek izango dute izan azaleko eldarnioa eta nebuluaeta horrek kalitate optikoaren murrizketa nabarmena ekarriko du eta bihurtze-eraginkortasuna galtzea. Horregatik, beharrezkoa da kristala zigilatzea Q-switch elektro-optikoa prestatzerakoan. Argiaren isla murriztekoon zigilatzeko leihoas Q-switch-aren eta gainean kristalaren gainazal anitz, errefrakzio-indizea bat datorren likidoa sarritan injektatzen da espazioan sartu kristalaren eta leihoaren arteans. Nahiz wgabe anti-estaldura islatzailea, tzuen transmisioa izan daiteke %92tik %96tik %97ra igo da (1064 nm-ko uhin-luzera) erabiliz errefrakzio-indizea bat etortzeko soluzioa. Gainera, babes-filma hezetasunaren aurkako neurri gisa ere erabiltzen da. Xionget al. SiO prestatua2 film koloidala rekin ren funtzioak hezetasuna eta islaren aurkakoakon. Transmisioa % 99,7ra iritsi zen (uhin-luzera 794 nm), eta laser kaltearen atalasea 16,9 J/cm-ra iritsi zen2 (uhin-luzera 1053 nm, pultsu-zabalera 1 ns). Wang Xiaodong et al. prestatu a babes-filma arabera polisiloxanozko beira erretxina erabiliz. Laser kaltearen atalasea 28 J/cm-ra iritsi zen2 (uhin-luzera 1064 nm, pultsu-zabalera 3 ns), eta propietate optikoak nahiko egonkor mantendu ziren ingurunean hezetasun erlatiboa % 90 baino handiagoarekin 3 hilabetez.

LN kristalaren desberdina, birefringentzia naturalaren eragina gainditzeko, DKDP kristalak luzetarako modulazioa hartzen du gehienbat. Eraztun-elektrodoa erabiltzen denean, kristalaren luzerahabea norabidea kristala baino handiagoa izan behar das diametroa, eremu elektriko uniformea ​​lortzeko, zeina beraz areagotzen du argiaren xurgapena kristalean eta efektu termikoak despolarizazioa ekarriko du at batez besteko potentzia handia.

ICF-ren eskaeraren arabera, DKDP kristalaren prestaketa, prozesatu eta aplikazio teknologia azkar garatu da, eta horrek DKDP elektro-optiko Q-etengailuak asko erabiltzen ditu laser terapian, laser estetikan, laser grabatuan, laser bidezko markatzean, ikerketa zientifikoan. eta laser aplikazioaren beste eremu batzuk. Hala ere, delikueszentzia, txertatze-galera handia eta tenperatura baxuan lan egiteko ezintasuna dira oraindik DKDP kristalen aplikazio zabala mugatzen duten botila-lepoak.

DKDP Pockels Cell-WISOPTIC

WISOPTICek egindako DKDP Pockels zelula


Argitalpenaren ordua: 2021-10-03