فوسفات ديديوتيريوم البوتاسيوم (DKDP) هو نوع من البلورات الضوئية غير الخطية ذات الخصائص الكهروضوئية الممتازة التي تم تطويرها في الأربعينيات. يستخدم على نطاق واسع في التذبذب البصري البصري ، الكهروبصري Q- التبديلوالتعديل الكهروضوئي وما إلى ذلك. الكريستال DKDP لهمرحلتين: طور أحادي الميل ومرحلة رباعي الزوايا. ال مفيد الكريستال DKDP هو طور رباعي الزوايا ينتمي إلى D._{2 د}-42m مجموعة النقاط والمعرف¹²_{2 د} -42d مجموعة الفضاء. DKDP هو متماثلبنية من فوسفات هيدروجين البوتاسيوم (KDP). يحل الديوتيريوم محل الهيدروجين في بلورة KDP للتخلص من تأثير امتصاص الأشعة تحت الحمراء الناجم عن اهتزاز الهيدروجين.الكريستال DKDP مع أعلى الجرذ التكسيرio لديه أفضل الكهروضوئية الخصائص و أفضل الخصائص غير الخطية.

منذ 1970s ، تطور الليزر Iالعطالة Cإنهاء Fعززت تقنية usion (ICF) بشكل كبير تطوير سلسلة من البلورات الكهروضوئية ، خاصة KDP و DKDP. كما ا المواد البصرية الكهروضوئية وغير الخطية مستعمل في ICF ، الكريستال يكون المطلوبة للحصول على نفاذية عالية في نطاقات الموجة من عند قريب من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة ، معامل كهربائي بصري كبير ومعامل غير خطي ، عتبة ضرر عالية ، و أن تكون قادر ان يكون إعدادد في فتحة كبيرة ومع جودة بصرية عالية. حتى الآن ، فقط بلورات KDP و DKDP قابلحد ذاتها المتطلبات.

يتطلب ICF حجم DKDP مكون لتصل إلى 400 ~ 600 ملم. عادة ما يستغرق النمو من سنة إلى سنتينالكريستال DKDP مع هذا الحجم الكبير بالطريقة التقليدية من تبريد المحلول المائي ، لذلك تم إجراء الكثير من العمل البحثي ل يستحوذ على النمو السريع لبلورات DKDP. في عام 1982 ، بيسبالوف وآخرون. درس تقنية النمو السريع لبلور DKDP بقطر 40 مم×40 مم ، وبلغ معدل النمو 0.5-1.0 مم / ساعة ، وهو ترتيب من حيث الحجم أعلى من الطريقة التقليدية. في عام 1987 ، Bespalov et al. نمت بنجاح بلورات DKDP عالية الجودة مع حجم 150 مم×150 ملم×80 ملم بواسطة باستخدام تقنية نمو سريع مماثلة. في عام 1990 ، قام تشيرنوف وآخرون. الحصول على بلورات DKDP بكتلة 800 جم باستخدام النقطة-طريقة البذور. معدل نمو بلورات DKDP في Z-الوصول إلى الاتجاهd 40-50 مم / د ، وتلك الموجودة في X- و ص-الاتجاهات حقd 20-25 مم / د. لورانس ليفرمور وطني أجرى المختبر (LLNL) الكثير من الأبحاث حول تحضير بلورات KDP كبيرة الحجم وبلورات DKDP لتلبية احتياجات Nاتيوني مرفق الإشعال (NIF) من الولايات المتحدة الأمريكية. في عام 2012،طور الباحثون الصينيون بلورة DKDP بحجم 510 مم×390 ملم×520 ملم منها مكون DKDP خام من النوع II مضاعفة التردد بحجم 430 ملم كان مصنوع.

تتطلب تطبيقات Q-switching الكهروضوئية بلورات DKDP ذات المحتوى العالي من الديوتيريوم. في عام 1995 ، زايتسيفا وآخرون. نمت بلورات DKDP مع نسبة عالية من الديوتيريوم ومعدل نمو 10-40 مم / يوم. في عام 1998 ، زايتسيفا وآخرون. الحصول على بلورات DKDP بجودة بصرية جيدة ، وكثافة منخفضة للخلع ، وتوحيد بصري عالي وعتبة تلف عالية باستخدام طريقة الترشيح المستمر. في عام 2006 ، تم تسجيل براءة اختراع طريقة Photobath لزراعة بلورات DKDP عالية الديوتيريوم. في عام 2015 ، بلورات DKDP مع الجرذ التكسيرio 98٪ وحجم 100 مم×105 ملم×نمت 96 ملم بنجاح بنقطة-بذرة طريقة في جامعة شاندونغ من الصين. ذيكون الكريستال لا يحتوي على عيب كلي مرئي ، و إنه عدم تناسق معامل الانكسار أقل من 0.441 جزء في المليون. في عام 2015 ، التكنولوجيا سريعة النمومن الكريستال DKDP مع الجرذ المؤخرio 90٪ تم استخدامه لأول مرة في الصين للتحضير س-تحولجي المواد، مما يثبت أنه يمكن تطبيق تقنية النمو السريع لإعداد مفتاح Q الكهروضوئي DKDP بقطر 430 ممعمل مكون مطلوب من قبل ICF.

كريستال DKDP تم تطويره بواسطة WISOPTIC (Deuteration> 99٪)

تعرض بلورات DKDP للغلاف الجوي لفترة طويلة لديك الهذيان السطحي و سديمالتحسين ، مما سيؤدي إلى انخفاض كبير في الجودة البصرية وفقدان كفاءة التحويل. لذلك ، من الضروري إغلاق البلورة عند تحضير مفتاح Q الكهروضوئي. من أجل تقليل انعكاس الضوءتشغيل نافذة الختمs من Q-switch و على ال أسطح متعددة من البلورة ، غالبًا ما يتم حقن السائل المطابق لمعامل الانكسار في الفضاء بين البلور والنافذةs. حتى wبدون مضاد-طلاء عاكس، رهو النفاذية يمكن ان يكون زادت من 92٪ إلى 96٪ -97٪ (الطول الموجي 1064 نانومتر) بمقدار استخدام حل مطابقة معامل الانكسار. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام فيلم الحماية أيضًا كإجراء مقاوم للرطوبة. شيونغet آل. أعد SiO₂ فيلم غرواني مع وظائف مقاوم للرطوبة ومضاد للانعكاستشغيل. وصلت النفاذية 99.7٪ (الطول الموجي 794 نانومتر) ، وبلغت عتبة تلف الليزر 16.9 J / سم² (الطول الموجي 1053 نانومتر ، عرض النبضة 1 نانومتر). وانغ شياودونغ وآخرون. أعدت أ فيلم واقية بواسطة باستخدام راتنج زجاج بولي سيلوكسان. وصلت عتبة تلف الليزر إلى 28 J / cm² (الطول الموجي 1064 نانومتر ، عرض النبضة 3 نانوثانية) ، وظلت الخصائص البصرية مستقرة إلى حد ما في البيئة مع رطوبة نسبية أعلى من 90٪ لمدة 3 أشهر.

يختلف عن الكريستال LN ، من أجل التغلب على تأثير الانكسار الطبيعي ، تعتمد بلورات DKDP في الغالب تعديلًا طوليًا. عندما يتم استخدام حلقة القطب الكهربائي ، وطول الكريستال فيالحزم يجب أن يكون الاتجاه أكبر من البلورة’s القطر ، وذلك للحصول على مجال كهربائي موحد ، والتي وبالتالي يزيد من امتصاص الضوء في الكريستال و التأثير الحراري سيؤدي إلى إزالة الاستقطاب aر متوسط ​​قوة عالية.

بناءً على طلب ICF ، تم تطوير تكنولوجيا التحضير والمعالجة والتطبيق لبلور DKDP بسرعة ، مما يجعل مفاتيح Q الكهروضوئية DKDP تستخدم على نطاق واسع في العلاج بالليزر ، الجمالية بالليزر ، النقش بالليزر ، الوسم بالليزر ، البحث العلمي وغيرها من مجالات تطبيق الليزر. ومع ذلك ، فإن الإغراق ، وفقدان الإدخال العالي ، وعدم القدرة على العمل في درجات حرارة منخفضة لا تزال تمثل الاختناقات التي تقيد التطبيق الواسع لبلورات DKDP.

خلية DKDP Pockels من صنع WISOPTIC