Elektro-optik Q-switched kristallarini tadqiq qilish jarayoni – 3-qism: DKDP kristalli

Elektro-optik Q-switched kristallarini tadqiq qilish jarayoni – 3-qism: DKDP kristalli

Kaliy dideyterium fosfat (DKDP) 1940-yillarda ishlab chiqilgan mukammal elektro-optik xususiyatlarga ega bo'lgan chiziqli bo'lmagan optik kristalning bir turi. Optik parametrik tebranishda, elektro-optik Qda keng qoʻllaniladi- kommutatsiya, elektro-optik modulyatsiya va boshqalar. DKDP kristaliga egaikki bosqich: monoklinik faza va tetragonal faza. The foydali DKDP kristalli D ga tegishli tetragonal fazadir2d-42m nuqta guruhi va ID122d -42d kosmik guruh. DKDP izomorf hisoblanadituzilishi kaliy dihidrogen fosfat (KDP). Deyteriy vodorod tebranishidan kelib chiqadigan infraqizil yutilish ta'sirini bartaraf etish uchun KDP kristalidagi vodorodni almashtiradi.DKDP kristalli bilan yuqori deuteratsiya kalamushio mavjud yaxshi elektro-optik xususiyatlari va yaxshiroq chiziqli bo'lmagan xususiyatlar.

1970-yillardan boshlab lazerning rivojlanishi Iasabiy Cjarima Fusion (ICF) texnologiyasi bir qator fotoelektrik kristallarning, ayniqsa KDP va DKDP ning rivojlanishiga katta yordam berdi. Sifatida a elektro-optik va chiziqli bo'lmagan optik material da ishlatilgan ICF, kristall hisoblanadi yuqori o'tkazuvchanlikka ega bo'lishi kerak to'lqin chiziqlarida dan yaqin ultrabinafshadan yaqin infraqizilga, katta elektro-optik koeffitsient va chiziqli bo'lmagan koeffitsient, yuqori shikastlanish chegarasi va bolmoq bo'lishga qodir tayyorlamoqd in katta diafragma va bilan yuqori optik sifat. Hozircha faqat KDP va DKDP kristallari bilan tanishingse talablar.

ICF DKDP hajmini talab qiladi komponent 400 ~ 600 mm gacha. Odatda o'sishi uchun 1-2 yil kerak bo'ladiDKDP kristalli bilan shunday katta o'lcham an'anaviy usul bilan ning suvli eritmani sovutish, shuning uchun ko'plab tadqiqot ishlari olib borildi egallash DKDP kristallarining tez o'sishi. 1982 yilda Bespalov va boshqalar. 40 mm kesimli DKDP kristalining tez o'sishi texnologiyasini o'rgandi×40 mm va o'sish tezligi 0,5-1,0 mm / s ga yetdi, bu an'anaviy usuldan kattaroq tartib edi. 1987 yilda Bespalov va boshqalar. bilan yuqori sifatli DKDP kristallarini muvaffaqiyatli o'stirdi hajmi 150 mm×150 mm×80 mm tomonidan shunga o'xshash tez o'sish texnikasidan foydalanish. 1990 yilda Chernov va boshqalar. nuqta yordamida 800 g massali DKDP kristallarini oldi-urug'lik usuli. DKDP kristallarining o'sish sur'ati Z-yo‘nalishi yetib boradid 40-50 mm / kun va ular ichida X- va Y-yo'nalishlari erishishd 20-25 mm / kun. Lourens Livermor Milliy Laboratoriya (LLNL) katta o'lchamli KDP kristallarini va N.K.ning ehtiyojlari uchun DKDP kristallarini tayyorlash bo'yicha ko'plab tadqiqotlar o'tkazdi.milliy Olovni yoqish moslamasi (NIF) AQSH. 2012 yilda,Xitoy tadqiqotchilari ishlab chiqdilar 510 mm o'lchamdagi DKDP kristalli×390 mm×520 mm qaysi turdagi xom DKDP komponenti II chastotaning ikki baravar ko'payishi hajmi 430 mm bo'lgan qilingan.

Elektro-optik Q-switching ilovalari yuqori deyteriy tarkibiga ega bo'lgan DKDP kristallarini talab qiladi. 1995 yilda Zaitseva va boshqalar. deyteriy miqdori yuqori va o'sish tezligi 10-40 mm / d bo'lgan DKDP kristallarini o'stirdi. 1998 yilda Zaitseva va boshqalar. Uzluksiz filtrlash usuli yordamida yaxshi optik sifat, past dislokatsiya zichligi, yuqori optik bir xillik va yuqori zarar eshigi bilan DKDP kristallari olingan. 2006 yilda yuqori deyteriyli DKDP kristalini etishtirish uchun fotobanyo usuli patentlangan. 2015 yilda DKDP kristallari bilan deuteratsiya kalamushio 98% va o'lchami 100 mm×105 mm×96 mm nuqta bo'yicha muvaffaqiyatli o'stirildi-urug' Shandong universitetidagi usul Xitoyning. Thhisoblanadi kristallning ko'rinadigan so'l nuqsoni yo'q va uning sinishi indeksining assimetriyasi 0,441 dan kam ppm. 2015 yilda tez o'sish texnologiyasiDKDP kristalidan deuteratsiya kalamush bilanio 90% tayyorlash uchun Xitoyda birinchi marta ishlatilgan Q-almashtirishing material, tez o'sish texnologiyasi 430 mm diametrli DKDP elektro-optik Q-switchini tayyorlash uchun qo'llanilishi mumkinligini isbotlaydiing komponent ICF tomonidan talab qilinadi.

DKDP Crystal-WISOPTIC

WISOPTIC tomonidan ishlab chiqilgan DKDP kristalli (Deyteratsiya > 99%)

DKDP kristallari uzoq vaqt davomida atmosferaga ta'sir qiladi bor yuzaki deliryum va tumanlikoptik sifatning sezilarli darajada pasayishiga olib keladi va konvertatsiya samaradorligini yo'qotish. Shuning uchun elektro-optik Q-kalitini tayyorlashda kristallni muhrlash kerak. Yorug'lik aksini kamaytirish uchunyoqilgan muhrlangan oynas Q-switchning va ustida kristallning bir nechta yuzasi, sinishi indeksiga mos keladigan suyuqlik ko'pincha AOK qilinadi kosmosga kristall va deraza o'rtasidas. Hatto wyo'q qarshi-aks ettiruvchi qoplama, tu o'tkazuvchanlik bolishi mumkin tomonidan 92% dan 96%-97% gacha (toʻlqin uzunligi 1064 nm) oʻsdi. foydalanish sinishi indeksiga mos keladigan eritma. Bundan tashqari, namlik o'tkazmaydigan chora sifatida himoya plyonka ham qo'llaniladi. Xionget al. tayyorlangan SiO2 kolloid plyonka bilan ning funktsiyalari namlik o'tkazmaydigan va aks ettirishga qarshiyoqilgan. O'tkazuvchanlik 99,7% ga yetdi (to'lqin uzunligi 794 nm) va lazerning shikastlanish chegarasi 16,9 J / sm ga etdi.2 (to'lqin uzunligi 1053 nm, impuls kengligi 1 ns). Vang Xiaodong va boshqalar. tayyorlangan a himoya plyonka tomonidan polisiloksan shisha qatronidan foydalanish. Lazerning shikastlanish chegarasi 28 J / sm ga etdi2 (to'lqin uzunligi 1064 nm, impuls kengligi 3 ns) va nisbiy namlik 90% dan yuqori bo'lgan muhitda 3 oy davomida optik xususiyatlar ancha barqaror bo'lib qoldi.

LN kristalidan farqli o'laroq, tabiiy ikki sinishi ta'sirini bartaraf etish uchun, DKDP kristalli asosan uzunlamasına modulyatsiyani qabul qiladi. Halqali elektrod ishlatilganda, kristallning uzunliginur yo'nalishi kristalldan kattaroq bo'lishi keraks diametri, bir xil elektr maydonini olish uchun shuning uchun ni oshiradi yorug'likni singdirish kristallda va termal effekt depolarizatsiyaga olib keladi at yuqori o'rtacha quvvat.

ICF talabi ostida DKDP kristalini tayyorlash, qayta ishlash va qo'llash texnologiyasi jadal rivojlandi, bu esa DKDP elektro-optik Q-kalitlarini lazer terapiyasi, lazer estetikasi, lazerli o'yma, lazer markalash, ilmiy tadqiqotlarda keng qo'llash imkonini beradi. va lazerni qo'llashning boshqa sohalari. Biroq, deliquescence, yuqori kiritish yo'qotilishi va past haroratda ishlashga qobiliyatsizligi hali ham DKDP kristallarining keng qo'llanilishini cheklaydigan to'siqlardir.

DKDP Pockels Cell-WISOPTIC

WISOPTIC tomonidan ishlab chiqarilgan DKDP Pockels xujayrasi


Yuborilgan vaqt: 2021-yil 3-oktabr