Fosforečnan dideuterium draselný (DKDP) je druh nelineárního optického krystalu s vynikajícími elektrooptickými vlastnostmi vyvinutý ve 40. letech 20. století. Je široce používán v optické parametrické oscilaci, elektrooptické Q- přepínání, elektro-optická modulace a tak dále. DKDP krystal mádvě fáze: monoklinická fáze a tetragonální fáze. The užitečný Krystal DKDP je tetragonální fáze, která patří do D_2d-42m skupina bodů a ID¹²_2d -42d vesmírná skupina. DKDP je izomorfnístruktura dihydrogenfosforečnanu draselného (KDP). Deuterium nahrazuje vodík v krystalu KDP, aby se eliminoval vliv infračervené absorpce způsobené vibracemi vodíku.DKDP krystal s vyšší deuterační krysaio má lepší elektrooptické vlastnosti a lepší nelineární vlastnosti.

Od 70. let 20. století vývoj laseru Inerciální Confinement Ftechnologie použití (ICF) značně podpořila vývoj řady fotoelektrických krystalů, zejména KDP a DKDP. Tak jako an elektrooptický a nelineární optický materiál použito v ICF, krystal je vyžaduje vysokou propustnost ve vlnových pásmech z blízké ultrafialovému až blízkému infračervenému záření, velký elektrooptický koeficient a nelineární koeficient, vysoký práh poškození a být schopný být připravitd v velký otvor a s vysoká optická kvalita. Zatím jen krystaly KDP a DKDP Poznejtese požadavky.

ICF vyžaduje velikost DKDP komponent dosáhnout 400~600 mm. Růst obvykle trvá 1–2 rokyDKDP krystal s takové velké velikosti tradiční metodou z chlazení vodného roztoku, takže bylo provedeno mnoho výzkumných prací získat rychlý růst krystalů DKDP. V roce 1982 Bespalov a spol. studovali technologii rychlého růstu krystalu DKDP o průřezu 40 mm×40 mm a rychlost růstu dosáhla 0,5-1,0 mm/h, což bylo o řád vyšší než u tradiční metody. V roce 1987 Bespalov a spol. úspěšně pěstoval vysoce kvalitní krystaly DKDP s velikosti 150 mm×150 mm×80 mm podle pomocí podobné techniky rychlého růstu. V roce 1990 Chernov a kol. získané krystaly DKDP o hmotnosti 800 g za použití bod-semenná metoda. Rychlost růstu krystalů DKDP v Z-směr dosahd 40-50 mm/d, a ti in X- a Y-Pokyny dosáhnoutd 20-25 mm/d. Lawrence Livermore Národní Laboratoř (LLNL) provedla mnoho výzkumů v oblasti přípravy velkorozměrových krystalů KDP a krystalů DKDP pro potřeby Nnárodní zapalovací zařízení (NIF) USA. V roce 2012,Čínští vědci vyvinuli krystal DKDP o velikosti 510 mm×390 mm×520 mm ze kterého je surová složka DKDP typu II zdvojnásobení frekvence o velikosti 430 mm byl vyrobeno.

Elektrooptické Q-spínací aplikace vyžadují krystaly DKDP s vysokým obsahem deuteria. V roce 1995 Zaitseva a kol. rostly krystaly DKDP s vysokým obsahem deuteria a rychlostí růstu 10-40 mm/d. V roce 1998 Zaitseva a kol. získané DKDP krystaly s dobrou optickou kvalitou, nízkou hustotou dislokací, vysokou optickou uniformitou a vysokým prahem poškození použitím metody kontinuální filtrace. V roce 2006 byla patentována metoda fotolázně pro kultivaci krystalu DKDP s vysokým obsahem deuteria. V roce 2015 byly DKDP krystaly s deuterační krysaio 98 % a velikosti 100 mm×105 mm×96 mm byly úspěšně narostlé po bodu-semínko metoda na Shandong University Číny. Thje krystal nemá žádnou viditelnou makro vadu a své Asymetrie indexu lomu je menší než 0,441 ppm. V roce 2015 rychle rostoucí technologiekrystalu DKDP s deuterační krysouio z 90 % byl poprvé použit v Číně k přípravě Q-přepínačing materiálu, což dokazuje, že technologii rychlého růstu lze použít k přípravě elektrooptického Q-spínače DKDP o průměru 430 mmIng komponent požadované ICF.

Krystal DKDP vyvinutý společností WISOPTIC (deuterace > 99 %)

Krystaly DKDP vystavené atmosféře po dlouhou dobu ano mít povrchové delirium a mlhovinato povede k výraznému snížení optické kvality a ztráta účinnosti konverze. Proto je nutné při přípravě elektro-optického Q-spínače krystal utěsnit. Aby se snížil odraz světlana těsnící okénkos Q-spínače a na více povrchů krystalu je často vstřikována kapalina odpovídající indexu lomu do prostoru mezi krystalem a oknems. Dokonce i wbez proti-reflexní povlak, ton propustnost může být zvýšen z 92 % na 96 % - 97 % (vlnová délka 1064 nm) o použitím řešení pro přizpůsobení indexu lomu. Kromě toho se ochranná fólie používá také jako opatření proti vlhkosti. Xionget al. připravený SiO₂ koloidní film s funkce odolný proti vlhkosti a antireflexnína. Propustnost dosáhla 99,7 % (vlnová délka 794 nm) a práh poškození laserem dosáhl 16,9 J/cm² (vlnová délka 1053 nm, šířka pulzu 1 ns). Wang Xiaodong a kol. připravil a ochranný film podle pomocí polysiloxanové skleněné pryskyřice. Práh poškození laserem dosáhl 28 J/cm² (vlnová délka 1064 nm, šířka pulzu 3 ns) a optické vlastnosti zůstaly poměrně stabilní v prostředí s relativní vlhkostí vyšší než 90 % po dobu 3 měsíců.

Na rozdíl od LN krystalu, aby se překonal vliv přirozeného dvojlomu, Krystal DKDP většinou využívá podélnou modulaci. Při použití prstencové elektrody je délka krystalu vpaprsek směr musí být větší než krystal’s průměru tak, aby se získalo rovnoměrné elektrické pole, které proto zvyšuje absorpce světla v krystalu a tepelný efekt povede k depolarizaci at vysoký průměrný výkon.

Na základě poptávky ICF byla technologie přípravy, zpracování a aplikace krystalu DKDP rychle vyvinuta, díky čemuž jsou elektro-optické Q-spínače DKDP široce používány v laserové terapii, laserové estetice, laserovém gravírování, laserovém značení, vědeckém výzkumu. a další oblasti laserové aplikace. Navlhčení, vysoký vložný útlum a neschopnost pracovat při nízké teplotě jsou však stále překážkami, které omezují široké použití krystalů DKDP.

Buňka DKDP Pockels vyrobená společností WISOPTIC