אשלגן דידיוטריום פוספט (DKDP) הוא סוג של גביש אופטי לא ליניארי בעל תכונות אלקטרו-אופטיות מצוינות שפותח בשנות הארבעים של המאה הקודמת. הוא נמצא בשימוש נרחב בתנודה פרמטרית אופטית, אלקטרו-אופטי Q-החלפה, אפנון אלקטרו-אופטי וכן הלאה. גביש DKDP יששני שלבים: שלב מונוקליני ושלב טטראגונלי. ה מוֹעִיל גביש DKDP הוא שלב טטראגונלי השייך ל-D_2ד-42m קבוצת נקודות ותעודת זהות¹²_2ד -42d קבוצת חלל. DKDP הוא איזומורפימִבְנֶה של אשלגן דימימן פוספט (KDP). דאוטריום מחליף מימן בקריסטל KDP כדי לבטל את ההשפעה של ספיגת אינפרא אדום הנגרמת על ידי רטט מימן.קריסטל DKDP עם עכברוש דיוטרציה גבוהה יותרל-io יש אלקטרו-אופטי טוב יותר נכסים ו טוב יותר מאפיינים לא ליניאריים.

מאז שנות ה-70, התפתחות הלייזר Iנרטיאלי Cעל החפירה Fטכנולוגיית usion (ICF) קידמה מאוד את הפיתוח של סדרה של גבישים פוטו-אלקטריים, במיוחד KDP ו-DKDP. כפי ש an חומר אופטי אלקטרו-אופטי ולא ליניארי בשימוש ב ICF, הגביש הוא נדרש להיות בעל שידור גבוה ברצועות גל מ כמעט אולטרה סגול עד אינפרא אדום קרוב, מקדם אלקטרו-אופטי גדול ומקדם לא ליניארי, סף נזק גבוה, ו להיות מסוגל להיות הכןד ב בעל צמצם גדול ועם איכות אופטית גבוהה. עד כה, רק גבישי KDP ו-DKDP פגוש אתse דרישות.

ICF דורש גודל של DKDP רְכִיב להגיע ל-400~600 מ"מ. זה בדרך כלל לוקח 1 ~ 2 שנים לגדולקריסטל DKDP עם גודל כזה גדול בשיטה המסורתית שֶׁל קירור תמיסה מימית, ולכן בוצעה עבודת מחקר רבה לִרְכּוֹשׁ צמיחה מהירה של גבישי DKDP. בשנת 1982, Bespalov et al. למד את טכנולוגיית הצמיחה המהירה של גביש DKDP עם חתך רוחב של 40 מ"מ×40 מ"מ, וקצב הגידול הגיע ל-0.5-1.0 מ"מ לשעה, שהיה גבוה בסדר גודל מהשיטה המסורתית. בשנת 1987, Bespalov et al. הצמיחה בהצלחה גבישי DKDP באיכות גבוהה עם גודל של 150 מ"מ×150 מ"מ×80 מ"מ על ידי באמצעות טכניקת צמיחה מהירה דומה. בשנת 1990, Chernov et al. השיג גבישי DKDP עם מסה של 800 גרם באמצעות נקודה-שיטת הזרע. קצב הצמיחה של גבישי DKDP נכנס פנימה Z-כיוון להגיעd 40-50 מ"מ/ד', ואלה שב X- ו-Y-כיוונים להגיעd 20-25 מ"מ/ד'. לורנס ליברמור לאומי מעבדה (LLNL) ערכה מחקר רב על הכנת גבישי KDP בגודל גדול וגבישי DKDP לצרכי ה-Nרציונלי מתקן הצתה (NIF) של ארה"ב. ב 2012,חוקרים סיניים פיתחו גביש DKDP בגודל של 510 מ"מ×390 מ"מ×520 מ"מ שממנו רכיב DKDP גולמי מסוג II הכפלת התדר עם גודל של 430 מ"מ היה עָשׂוּי.

יישומי מיתוג Q אלקטרו-אופטיים דורשים גבישי DKDP עם תכולת דאוטריום גבוהה. בשנת 1995, Zaitseva et al. גידל גבישי DKDP עם תכולת דאוטריום גבוהה וקצב צמיחה של 10-40 מ"מ ליום. בשנת 1998, Zaitseva et al. הושגו גבישי DKDP עם איכות אופטית טובה, צפיפות נקע נמוכה, אחידות אופטית גבוהה וסף נזק גבוה על ידי שימוש בשיטת סינון רציפה. בשנת 2006 נרשמה פטנט על שיטת הפוטובאט לגידול גביש DKDP גבוה של דאוטריום. בשנת 2015, גבישים DKDP עם עכברוש דיוטרציהio של 98% וגודל של 100 מ"מ×105 מ"מ×96 מ"מ גדלו בהצלחה לפי נקודה-זֶרַע שיטה באוניברסיטת שאנדונג של סין. Thהוא לקריסטל אין פגם מאקרו גלוי, ו שֶׁלָה אסימטריה של מקדם השבירה היא פחות מ-0.441 ppm. בשנת 2015, טכנולוגיית הצמיחה המהירהשל גביש DKDP עם חולדה דיוטרציהio של 90% שימש לראשונה בסין להכנה ש-החלףחומר, מה שמוכיח שניתן ליישם את טכנולוגיית הצמיחה המהירה להכנת מתג Q DKDP אלקטרו-אופטי בקוטר 430 מ"מing רְכִיב נדרש על ידי ICF.

גביש DKDP שפותח על ידי WISOPTIC (דיוטרציה > 99%)

גבישי DKDP שנחשפו לאטמוספירה במשך זמן רב יעשו זאת יש דליריום משטח ו ערפיליתיזציה, שתוביל להפחתה משמעותית באיכות האופטית ואובדן יעילות ההמרה. לכן, יש צורך לאטום את הגביש בעת הכנת מתג ה-Q האלקטרו-אופטי. על מנת להפחית את החזר האורעַל חלון האיטוםs של מתג Q ו על משטחים מרובים של הגביש, מוזרק לעתים קרובות נוזל תואם אינדקס השבירה לתוך החלל בין הקריסטל לחלוןs. אפילו wבלי אַנְטִי-ציפוי רפלקטיבי, טהוא שידור יכול להיות גדל מ-92% ל-96%-97% (אורך גל 1064 ננומטר) על ידי באמצעות פתרון התאמת אינדקס השבירה. בנוסף, סרט מגן משמש גם כאמצעי חסין לחות. שיונגet אל. מוכן SiO₂ סרט קולואידי עם פונקציות של חסין לחות ואנטי רפלקטיביעַל. השידור הגיע ל-99.7% (אורך גל 794 ננומטר), וסף נזקי הלייזר הגיע ל-16.9 J/cm² (אורך גל 1053 ננומטר, רוחב דופק 1 ננומטר). Wang Xiaodong et al. הכין א סרט מגן על ידי באמצעות שרף זכוכית polysiloxane. סף נזקי הלייזר הגיע ל-28 J/cm² (אורך גל 1064 ננומטר, רוחב דופק 3 ננו) והמאפיינים האופטיים נשארו יציבים למדי בסביבה עם לחות יחסית גבוהה מ-90% למשך 3 חודשים.

שונה מקריסטל LN, על מנת להתגבר על ההשפעה של שבירה דו-פעמית טבעית, גביש DKDP מאמץ בעיקר אפנון אורך. כאשר משתמשים באלקטרודת הטבעת, אורך הגביש ב-קֶרֶן הכיוון חייב להיות גדול מהגביש’s קוטר, כדי לקבל שדה חשמלי אחיד, אשר לָכֵן מגדיל את קליטת אור בקריסטל ו האפקט התרמי יוביל לדה-פולריזציה at כוח ממוצע גבוה.

תחת הדרישה של ICF, טכנולוגיית ההכנה, העיבוד והיישום של גביש DKDP פותחו במהירות, מה שהופך את מתגי ה-Q-אלקטרו-אופטיים של DKDP לשימוש נרחב בטיפול בלייזר, אסתטיקה בלייזר, חריטת לייזר, סימון לייזר, מחקר מדעי ותחומים אחרים של יישום לייזר. עם זאת, דלילות, אובדן הכנסה גבוה וחוסר יכולת לעבוד בטמפרטורה נמוכה הם עדיין צווארי הבקבוק המגבילים את היישום הרחב של גבישי DKDP.

תא DKDP Pockels תוצרת WISOPTIC