Ffosffad potasiwm dideuterium (DKDP) yn fath o grisial optegol aflinol gydag eiddo electro-optig rhagorol a ddatblygwyd yn 1940au. Fe'i defnyddir yn helaeth mewn osciliad parametrig optegol, electro-optig Q.-switching, modiwleiddio electro-optig ac ati. Mae gan grisial DKDPdau gam: cyfnod monoclinig a chyfnod tetragonal. Mae'r yn ddefnyddiol Mae grisial DKDP yn gyfnod tetragonal sy'n perthyn i D._2d-42m grŵp pwynt ac ID¹²_2d -42d grŵp gofod. Mae DKDP yn isomorffigstrwythur ffosffad potasiwm dihydrogen (KDP). Mae Deuteriwm yn disodli hydrogen mewn grisial KDP i ddileu dylanwad amsugno is-goch a achosir gan ddirgryniad hydrogen.Grisial DKDP gyda llygoden fawr deuteration uwchio wedi gwell electro-optegol priodweddau a gwell eiddo aflinol.

Ers 1970au, datblygiad laser Inertial Confinement Fmae technoleg usion (ICF) wedi hyrwyddo datblygiad cyfres o grisialau ffotodrydanol yn fawr, yn enwedig KDP a DKDP. Fel an deunydd optegol electro-optegol ac aflinol a ddefnyddir yn ICF, y grisial yn sy'n ofynnol i gael trawsyriant uchel mewn bandiau tonnau o cyfernod electro-optegol bron-uwchfioled i bron-is-goch, cyfernod electro-optegol mawr a chyfernod aflinol, trothwy difrod uchel, a i fod galluog i fod paratoid yn agorfa fawr a chyda ansawdd uchel-optegol. Hyd yn hyn, dim ond crisialau KDP a DKDP cwrdd â'rse gofynion.

Mae ICF yn gofyn am faint DKDP cydran i gyrraedd 400 ~ 600 mm. Fel rheol mae'n cymryd 1 ~ 2 flynedd i dyfuGrisial DKDP gyda maint mor fawr yn ôl y dull traddodiadol o oeri toddiannau dyfrllyd, felly gwnaed llawer o waith ymchwil caffael twf cyflym crisialau DKDP. Yn 1982, Bespalov et al. astudiodd dechnoleg twf cyflym grisial DKDP gyda chroestoriad o 40 mm×40 mm, a chyrhaeddodd y gyfradd twf 0.5-1.0 mm / h, a oedd yn orchymyn maint yn uwch na'r dull traddodiadol. Yn 1987, fe wnaeth Bespalov et al. tyfodd grisialau DKDP o ansawdd uchel yn llwyddiannus gyda maint o 150 mm×150 mm×80 mm gan gan ddefnyddio techneg twf cyflym tebyg. Yn 1990, Chernov et al. wedi cael crisialau DKDP â màs o 800 g trwy ddefnyddio pwynt-dull hadau. Cyfradd twf crisialau DKDP yn Z-reache cyfeiriadd 40-50 mm / d, a'r rhai i mewn X- ac Y.-cyfarwyddiadau reached 20-25 mm / d. Lawrence Livermore Cenedlaethol Mae Labordy (LLNL) wedi cynnal llawer o ymchwil ar baratoi crisialau KDP maint mawr a chrisialau DKDP ar gyfer anghenion y N.ational Cyfleuster Tanio (NIF) o UDA. Yn 2012,Datblygodd ymchwilwyr Tsieineaidd grisial DKDP gyda maint o 510 mm×390 mm×520 mm y mae cydran DKDP amrwd ohoni II dyblu amledd gyda maint o 430 mm oedd gwneud.

Mae cymwysiadau switsh Q-electro-optegol yn gofyn am grisialau DKDP sydd â chynnwys deuteriwm uchel. Ym 1995, Zaitseva et al. tyfodd grisialau DKDP gyda chynnwys deuteriwm uchel a chyfradd twf o 10-40 mm / d. Yn 1998, Zaitseva et al. wedi cael crisialau DKDP gydag ansawdd optegol da, dwysedd dadleoli isel, unffurfiaeth optegol uchel a throthwy difrod uchel trwy ddefnyddio dull hidlo parhaus. Yn 2006, patentwyd y dull ffotobath ar gyfer tyfu grisial DKDP deuteriwm uchel. Yn 2015, crisialau DKDP gyda llygoden fawr deuterationio o 98% a maint 100 mm×105 mm×Tyfwyd 96 mm yn llwyddiannus yn ôl pwynt-Hedyn dull ym Mhrifysgol Shandong o China. Thyn nid oes gan grisial ddiffyg macro gweladwy, a ei mae anghymesuredd mynegai plygiannol yn llai na 0.441 ppm. Yn 2015, y dechnoleg twf cyflymo grisial DKDP gyda llygoden fawr deuterationio o 90% ei ddefnyddio am y tro cyntaf yn Tsieina i baratoi Q-switshdeunydd ing, gan brofi y gellir cymhwyso'r dechnoleg twf cyflym i baratoi switsh Q electro-optegol DKDP 430 mm o ddiamedring cydran sy'n ofynnol gan ICF.

Crisial DKDP wedi'i ddatblygu gan WISOPTIC (Deuteration> 99%)

Bydd crisialau DKDP sy'n agored i'r awyrgylch am amser hir cael deliriwm arwyneb a nebulization, a fydd yn arwain at ostyngiad sylweddol yn yr ansawdd optegol a cholli effeithlonrwydd trosi. Felly, mae angen selio'r grisial wrth baratoi'r switsh Q electro-optig. Er mwyn lleihau'r adlewyrchiad ysgafnymlaen y ffenestr selios o'r switsh-Q a ar y mae arwynebau lluosog y grisial, hylif paru mynegai plygiannol yn aml yn cael ei chwistrellu i mewn i'r gofod rhwng y grisial a'r ffenestrs. Hyd yn oed without gwrth-cotio myfyriol, ttrosglwyddiad gallu bod wedi cynyddu o 92% i 96% -97% (tonfedd 1064 nm) erbyn gan ddefnyddio datrysiad paru mynegai plygiannol. Yn ogystal, defnyddir ffilm amddiffynnol hefyd fel mesur gwrth-leithder. Xionget al. paratowyd SiO₂ ffilm colloidal gyda swyddogaethau gwrth-leithder a gwrth-reflectiymlaen. Cyrhaeddodd y trawsyriant 99.7% (tonfedd 794 nm), a chyrhaeddodd y trothwy difrod laser 16.9 J / cm² (tonfedd 1053 nm, lled pwls 1 ns). Wang Xiaodong et al. paratowyd a ffilm amddiffynnol gan gan ddefnyddio resin gwydr polysiloxane. Cyrhaeddodd y trothwy difrod laser 28 J / cm² (tonfedd 1064 nm, lled pwls 3 ns), ac arhosodd yr eiddo optegol yn weddol sefydlog yn yr amgylchedd gyda lleithder cymharol yn uwch na 90% am 3 mis.

Yn wahanol i grisial LN, er mwyn goresgyn dylanwad birefringence naturiol, Mae grisial DKDP yn mabwysiadu modiwleiddio hydredol yn bennaf. Pan ddefnyddir yr electrod cylch, hyd y grisial yn ytrawst rhaid i'r cyfeiriad fod yn fwy na'r grisial’s diamedr, er mwyn cael maes trydan unffurf, sydd felly yn cynyddu'r amsugno ysgafn yn y grisial a bydd yr effaith thermol yn arwain at ddadbolariad at pŵer cyfartalog uchel.

O dan alw ICF, mae technoleg paratoi, prosesu a chymhwyso grisial DKDP wedi cael ei datblygu'n gyflym, sy'n golygu bod y switshis Q electro-optig DKDP i'w defnyddio'n helaeth mewn therapi laser, esthetig laser, engrafiad laser, marcio laser, ymchwil wyddonol. a meysydd eraill o gymhwyso laser. Fodd bynnag, deliquescence, colled mewnosod uchel ac yn analluog i weithio mewn tymheredd isel yw'r tagfeydd sy'n cyfyngu ar gymhwyso crisialau DKDP yn eang.

Cell Pockels DKDP wedi'i gwneud gan WISOPTIC