Fosfat de dideuteriu de potasiu (DKDP) este un fel de cristal optic neliniar cu proprietăți electro-optice excelente, dezvoltat în anii 1940. Este utilizat pe scară largă în oscilația parametrică optică, Q electro-optic- comutare, modulare electro-optică și așa mai departe. Cristalul DKDP aredoua faze: faza monoclinica si faza tetragonala. The util Cristalul DKDP este o fază tetragonală care aparține lui D_2d-42m grup de puncte și ID¹²_2d -42d grup spațial. DKDP este un izomorfstructura de fosfat dihidrogen de potasiu (KDP). Deuteriul înlocuiește hidrogenul din cristalul KDP pentru a elimina influența absorbției în infraroșu cauzată de vibrația hidrogenului.Cristal DKDP cu şobolan cu deuterăţie mai mareio are mai bine electro-optic proprietăți și mai bine proprietăți neliniare.

Din anii 1970, dezvoltarea laserului Inerțial Confinement Ftehnologia usion (ICF) a promovat foarte mult dezvoltarea unei serii de cristale fotoelectrice, în special KDP și DKDP. La fel de un material electro-optic și optic neliniar folosit in ICF, cristalul este necesar să aibă o transmisie mare în benzi de undă din aproape ultraviolet până la infraroșu apropiat, coeficient electro-optic mare și coeficient neliniar, prag de deteriorare ridicat și a fi capabil de a fi a pregatid in cu deschidere mare si cu calitate optică înaltă. Până acum, doar cristale KDP și DKDP întâlni pese cerințe.

ICF necesită dimensiunea DKDP componentă pentru a ajunge la 400~600 mm. De obicei, durează 1-2 ani pentru a creșteCristal DKDP cu dimensiuni atât de mari prin metoda traditionala de soluție apoasă de răcire, așa că s-au efectuat o mulțime de lucrări de cercetare pentru dobândi creșterea rapidă a cristalelor DKDP. În 1982, Bespalov și colab. a studiat tehnologia de creștere rapidă a cristalului DKDP cu o secțiune transversală de 40 mm×40 mm, iar rata de creștere a ajuns la 0,5-1,0 mm/h, ceea ce a fost cu un ordin de mărime mai mare decât metoda tradițională. În 1987, Bespalov și colab. a crescut cu succes cristale DKDP de înaltă calitate cu dimensiune de 150 mm×150 mm×80 mm de folosind o tehnică similară de creștere rapidă. În 1990, Chernov et al. a obţinut cristale DKDP cu masa de 800 g prin folosirea punctului-metoda semințelor. Rata de creștere a cristalelor DKDP în Z-direcția ajunged 40-50 mm/zi, iar cele in X- și Y-directii ajunged 20-25 mm/zi. Lawrence Livermore Naţional Laboratorul (LLNL) a efectuat o mulțime de cercetări privind pregătirea cristalelor KDP de dimensiuni mari și a cristalelor DKDP pentru nevoile N.ational Instalație de aprindere (NIF) din SUA. În 2012,Cercetătorii chinezi s-au dezvoltat un cristal DKDP cu dimensiunea de 510 mm×390 mm×520 mm din care o componentă brută DKDP de tip II dublarea frecventei cu dimensiunea de 430 mm a fost făcut.

Aplicațiile electro-optice Q-switching necesită cristale DKDP cu conținut ridicat de deuteriu. În 1995, Zaitseva et al. au crescut cristale DKDP cu un conținut ridicat de deuteriu și o rată de creștere de 10-40 mm/zi. În 1998, Zaitseva et al. a obținut cristale DKDP cu calitate optică bună, densitate scăzută de dislocare, uniformitate optică ridicată și prag de deteriorare ridicat prin utilizarea metodei de filtrare continuă. În 2006, a fost brevetată metoda de baie foto pentru cultivarea cristalului DKDP cu un conținut ridicat de deuteriu. În 2015, cristalele DKDP cu sobolan de deuterationio de 98% și dimensiunea de 100 mm×105 mm×96 mm au fost crescute cu succes la punct-sămânță metoda la Universitatea Shandong a Chinei. Theste cristalul nu are niciun defect macro vizibil și este asimetria indicelui de refracție este mai mică de 0,441 ppm. În 2015, tehnologia cu creștere rapidăde cristal DKDP cu sobolan de deuterationio de 90% a fost folosit pentru prima dată în China pentru preparare Q-intrerupatoring material, dovedind că tehnologia de creștere rapidă poate fi aplicată pentru a pregăti Q-switch electro-optic DKDP cu diametrul de 430 mming componentă cerute de ICF.

Cristal DKDP dezvoltat de WISOPTIC (Deuteration > 99%)

Cristalele DKDP expuse la atmosferă pentru o lungă perioadă de timp vor avea delir de suprafaţă şi nebulcare va duce la o reducere semnificativă a calității optice și pierderea eficienței conversiei. Prin urmare, este necesar să sigilați cristalul atunci când pregătiți comutatorul Q electro-optic. Pentru a reduce reflexia luminiipe fereastra de etanșares a comutatorului Q și pe pe mai multe suprafețe ale cristalului, se injectează adesea lichid care se potrivește cu indicele de refracție în spațiu între cristal și fereastrăs. Chiar și wfără anti-înveliș reflectorizant, tel transmitanța poate fi a crescut de la 92% la 96%-97% (lungime de undă 1064 nm) cu folosind soluție de potrivire a indicelui de refracție. În plus, folie de protecție este folosită și ca măsură de rezistență la umiditate. Xionget al. SiO preparat₂ film coloidal cu funcţiile de rezistent la umezeală și anti-reflexpe. Transmitanța a ajuns la 99,7% (lungime de undă 794 nm), iar pragul de deteriorare a laserului a atins 16,9 J/cm² (lungime de undă 1053 nm, lățimea impulsului 1 ns). Wang Xiaodong și colab. pregătit a folie protectoare de folosind rășină de sticlă polisiloxanică. Pragul de deteriorare laser a atins 28 J/cm² (lungime de undă 1064 nm, lățime a impulsului 3 ns), iar proprietățile optice au rămas destul de stabile în mediu cu umiditate relativă mai mare de 90% timp de 3 luni.

Diferit de cristalul LN, pentru a depăși influența birefringenței naturale, Cristalul DKDP adoptă în mare parte modulația longitudinală. Când este utilizat electrodul inel, lungimea cristalului îngrindă direcția trebuie să fie mai mare decât cea a cristalului’s diametru, astfel încât să se obțină câmp electric uniform, care prin urmare crește absorbția luminii în cristal şi efectul termic va duce la depolarizare at putere medie mare.

La cererea ICF, tehnologia de pregătire, procesare și aplicare a cristalului DKDP a fost dezvoltată rapid, ceea ce face ca comutatoarele Q electro-optice DKDP să fie utilizate pe scară largă în terapia cu laser, estetica cu laser, gravarea cu laser, marcarea cu laser, cercetarea științifică. și alte domenii de aplicare a laserului. Cu toate acestea, delicscența, pierderea mare de inserție și incapacitatea de a lucra la temperaturi scăzute sunt încă blocajele care limitează aplicarea largă a cristalelor DKDP.

Celulă DKDP Pockels produsă de WISOPTIC