ການຄົ້ນຄວ້າຄວາມຄືບໜ້າຂອງ Electro-Optic Q-Switched Crystals – ພາກທີ 3: DKDP Crystal

ການຄົ້ນຄວ້າຄວາມຄືບໜ້າຂອງ Electro-Optic Q-Switched Crystals – ພາກທີ 3: DKDP Crystal

ໂພແທດຊຽມ Dideuterium phosphate (DKDP) ແມ່ນປະເພດຂອງໄປເຊຍກັນ optical nonlinear ທີ່ມີຄຸນສົມບັດ electro-optic ທີ່ດີເລີດພັດທະນາໃນປີ 1940s. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການ oscillation parametric optical, electro-optic Q- ສະ​ຫຼັບ​, electro-optic modulation ແລະອື່ນໆ. DKDP crystal ມີສອງ​ໄລ​ຍະ​: ໄລຍະ monoclinic ແລະໄລຍະ tetragonal. ໄດ້ ເປັນປະໂຫຍດ DKDP ໄປເຊຍກັນແມ່ນໄລຍະ tetragonal ເຊິ່ງເປັນຂອງ D2 ງ-42m ກຸ່ມຈຸດແລະ ID122 ງ -42d ກຸ່ມອະວະກາດ. DKDP ແມ່ນ isomorphicໂຄງສ້າງ ຂອງ potassium dihydrogen phosphate (KDP). Deuterium ທົດແທນ hydrogen ໃນ KDP ໄປເຊຍກັນເພື່ອລົບລ້າງອິດທິພົນຂອງການດູດຊຶມ infrared ທີ່ເກີດຈາກການສັ່ນສະເທືອນຂອງ hydrogen.DKDP ໄປເຊຍກັນກັບ ຫນູ deuteration ສູງio ມີ electro-optical ທີ່ດີກວ່າ ຄຸນສົມບັດ ແລະ ດີກວ່າ ຄຸນສົມບັດ nonlinear.

ນັບຕັ້ງແຕ່ 1970s, ການພັດທະນາຂອງເລເຊີ Iເສັ້ນປະສາດ Cລະອຽດ Fເຕັກໂນໂລຊີ usion (ICF) ໄດ້ສົ່ງເສີມການພັດທະນາຂອງໄປເຊຍກັນ photoelectric ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະ KDP ແລະ DKDP. ເປັນ ເປັນ ວັດສະດຸ optical electro-optical ແລະ nonlinear optical ໃຊ້ໃນ ICF, ໄປເຊຍກັນໄດ້ ແມ່ນ ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການຖ່າຍທອດສູງ ໃນແຖບຄື້ນ ຈາກ ໃກ້ກັບ ultraviolet ໃກ້ກັບອິນຟາເຣດ, ຄ່າສໍາປະສິດ electro-optical ຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະ nonlinear, ຂອບເຂດຄວາມເສຍຫາຍສູງ, ແລະ. ຈະເປັນ ມີຄວາມສາມາດ ກະກຽມd ໃນ ຮູຮັບແສງໃຫຍ່ ແລະດ້ວຍ ຄຸນ​ນະ​ພາບ​ສູງ optical​. ມາຮອດປະຈຸ, ພຽງແຕ່ KDP ແລະ DKDP ໄປເຊຍກັນ ຕອບສະຫນອງຄວາມse ຄວາມຕ້ອງການ.

ICF ຕ້ອງການຂະຫນາດຂອງ DKDP ອົງປະກອບ ສາມາດບັນລຸ 400-600 ມມ. ມັນມັກຈະໃຊ້ເວລາ 1-2 ປີເພື່ອປູກDKDP ໄປເຊຍກັນກັບ ຂະໜາດໃຫຍ່ດັ່ງກ່າວ ໂດຍວິທີພື້ນເມືອງ ຂອງ aqueous solution cooling, ດັ່ງນັ້ນຫຼາຍຂອງວຽກງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອ ໄດ້ມາ ການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາຂອງໄປເຊຍກັນ DKDP. ໃນປີ 1982, Bespalov et al. ໄດ້ສຶກສາເຕັກໂນໂລຊີການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາຂອງ DKDP ໄປເຊຍກັນທີ່ມີສ່ວນຂ້າມຂອງ 40 ມມ×40 ມມ, ແລະອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວບັນລຸ 0.5-1.0 ມມ / ຊົ່ວໂມງ, ຊຶ່ງເປັນຄໍາສັ່ງຂອງຂະຫນາດທີ່ສູງກວ່າວິທີການພື້ນເມືອງ. ໃນປີ 1987, Bespalov et al. ສົບຜົນສໍາເລັດເພີ່ມຂຶ້ນໄປເຊຍກັນ DKDP ຄຸນນະພາບສູງກັບ ຂະໜາດ 150 ມມ×150 ມມ×80 ມມ ໂດຍ ການນໍາໃຊ້ເຕັກນິກການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາທີ່ຄ້າຍຄືກັນ. ໃນປີ 1990, Chernov et al. ໄດ້ຮັບໄປເຊຍກັນ DKDP ທີ່ມີມະຫາຊົນ 800 g ໂດຍໃຊ້ຈຸດ-ວິທີການແກ່ນ. ອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງໄປເຊຍກັນ DKDP ໃນ Z-ໄປ​ເຖິງ​ທິດ​ທາງ​d 40-50 mm/d, ແລະໃນ X- ແລະ Y-ທິດທາງ ຮອດd 20-25 ມມ/ມື້. Lawrence Livermore ແຫ່ງຊາດ ຫ້ອງທົດລອງ (LLNL) ໄດ້ດໍາເນີນການຄົ້ນຄ້ວາຫຼາຍກ່ຽວກັບການກະກຽມໄປເຊຍກັນ KDP ຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະໄປເຊຍກັນ DKDP ສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການຂອງ N.ມີເຫດຜົນ ສະຖານທີ່ຕິດໄຟ (NIF) ຂອງ​ສະຫະລັດ. ໃນປີ 2012,ນັກຄົ້ນຄວ້າຈີນພັດທະນາ ແກ້ວ DKDP ມີຂະຫນາດ 510 ມມ×390 ມມ×520 ມມ ຈາກທີ່ອົງປະກອບ DKDP ດິບຂອງປະເພດ II ຄວາມຖີ່ສອງເທົ່າ ມີຂະຫນາດ 430 ມມ ເຮັດ.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການສະຫຼັບໄຟຟ້າ-optical Q-ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີໄປເຊຍກັນ DKDP ທີ່ມີເນື້ອໃນ deuterium ສູງ. ໃນປີ 1995, Zaitseva et al. ເພີ່ມຂຶ້ນໄປເຊຍກັນ DKDP ທີ່ມີເນື້ອໃນ deuterium ສູງແລະອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ 10-40 mm/d. ໃນປີ 1998, Zaitseva et al. ໄດ້ຮັບໄປເຊຍກັນ DKDP ທີ່ມີຄຸນນະພາບ optical ດີ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ dislocation ຕ່ໍາ, ຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງ optical ສູງແລະຂອບເຂດຄວາມເສຍຫາຍສູງໂດຍການນໍາໃຊ້ວິທີການການກັ່ນຕອງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ໃນປີ 2006, ວິທີການ photobath ສໍາລັບການປູກຝັງຂອງ deuterium DKDP ໄປເຊຍກັນສູງໄດ້ຮັບສິດທິບັດ. ໃນ 2015, ໄປເຊຍກັນ DKDP ກັບ ຫນູ deuterationໄອໂອ ຂອງ 98% ແລະຂະຫນາດຂອງ 100 ມມ×105 ມມ×96 ມມໄດ້ຖືກຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງສໍາເລັດຜົນໂດຍຈຸດ-ແກ່ນ ວິ​ທີ​ການ​ໃນ​ວິ​ທະ​ຍາ​ໄລ Shandong​ ຂອງ​ຈີນ. ທແມ່ນ Crystal ບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງມະຫາພາກທີ່ເຫັນໄດ້, ແລະ ຂອງມັນ ດັດຊະນີ refractive asymmetry ແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າ 0.441 ppm. ໃນປີ 2015, ເຕັກໂນໂລຢີການຂະຫຍາຍຕົວໄວຂອງ DKDP crystal ກັບຫນູ deuterationໄອໂອ ຂອງ 90% ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຄັ້ງທໍາອິດໃນປະເທດຈີນເພື່ອກະກຽມ ຖາມ-ສະຫຼັບວັດສະດຸ, ພິສູດວ່າເຕັກໂນໂລຊີການຂະຫຍາຍຕົວໄວສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອກະກຽມ 430 mm ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ DKDP electro-optical Q-switching ອົງປະກອບ ຕ້ອງການໂດຍ ICF.

DKDP Crystal-WISOPTIC

DKDP crystal ພັດທະນາໂດຍ WISOPTIC (Deuteration > 99%)

ໄປເຊຍກັນ DKDP exposed ກັບບັນຍາກາດເປັນເວລາດົນນານຈະ ມີ delirium ດ້ານແລະ ເນບູລization, ເຊິ່ງຈະນໍາໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຄຸນນະພາບ optical ແລະການສູນເສຍປະສິດທິພາບການແປງ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະປະທັບຕາໄປເຊຍກັນໃນເວລາທີ່ກະກຽມ electro-optic Q-switch. ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສະທ້ອນແສງສຸດ ປ່ອງຢ້ຽມຜະນຶກs ຂອງ Q-switch ແລະ ສຸດ ຫຼາຍດ້ານຂອງໄປເຊຍກັນ, ດັດຊະນີ refractive ຈັບຄູ່ຂອງແຫຼວມັກຈະຖືກສີດ ເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງ ລະຫວ່າງໄປເຊຍກັນແລະປ່ອງຢ້ຽມs. ເຖິງແມ່ນວ່າ wບໍ່​ມີ ຕ້ານ-ການເຄືອບສະທ້ອນ, ທລາວສົ່ງສັນຍານ ສາມາດເປັນ ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 92% ເປັນ 96%-97% (ຄວາມຍາວຄື້ນ 1064 nm) ໂດຍ ການ​ນໍາ​ໃຊ້ ການແກ້ໄຂການຈັບຄູ່ດັດຊະນີສະທ້ອນແສງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຮູບເງົາປ້ອງກັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເປັນມາດຕະການປ້ອງກັນຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ. Xionget al. ກະກຽມ SiO2 ຮູບເງົາ colloidal ກັບ ຫນ້າທີ່ຂອງ ຄວາມຊຸ່ມຊື້ນແລະຕ້ານການສະທ້ອນສຸດ. ການ​ສົ່ງ​ຜ່ານ​ບັນ​ລຸ 99,7​% (ຄວາມຍາວຄື້ນ 794 nm), ແລະລະດັບຄວາມເສຍຫາຍຂອງເລເຊີບັນລຸ 16.9 J/cm.2 (ຄວາມຍາວຄື້ນ 1053 nm, ຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນ 1 ns). Wang Xiaodong et al. ກະກຽມ ກ ຮູບເງົາປ້ອງກັນ ໂດຍ ການນໍາໃຊ້ຢາງແກ້ວ polysiloxane. ລະດັບຄວາມເສຍຫາຍຂອງເລເຊີບັນລຸເຖິງ 28 J/cm2 (ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ 1064 nm, ຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນ 3 ns), ແລະຄຸນສົມບັດ optical ຍັງຄົງຄວາມຫມັ້ນຄົງພໍສົມຄວນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມຊຸ່ມຊື່ນພີ່ນ້ອງສູງກວ່າ 90% ສໍາລັບ 3 ເດືອນ.

ແຕກຕ່າງຈາກ LN ໄປເຊຍກັນ, ເພື່ອເອົາຊະນະອິດທິພົນຂອງ birefringence ທໍາມະຊາດ, ແກ້ວ DKDP ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນໃຊ້ການດັດແປງຕາມລວງຍາວ. ໃນເວລາທີ່ electrode ວົງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້, ຄວາມຍາວຂອງໄປເຊຍກັນໃນລຳ ທິດທາງຈະຕ້ອງໃຫຍ່ກວ່າໄປເຊຍກັນs ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ, ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າເປັນເອກະພາບ, ເຊິ່ງ ດັ່ງນັ້ນ ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ ການດູດຊຶມແສງສະຫວ່າງ ໃນໄປເຊຍກັນແລະ ຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນຈະນໍາໄປສູ່ການ depolarization at ພະ​ລັງ​ງານ​ສະ​ເລ່ຍ​ສູງ​.

ພາຍໃຕ້ຄວາມຕ້ອງການຂອງ ICF, ເຕັກນິກການກະກຽມ, ການປຸງແຕ່ງແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງໄປເຊຍກັນ DKDP ໄດ້ຖືກພັດທະນາຢ່າງໄວວາ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ DKDP electro-optic Q-switches ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການປິ່ນປົວດ້ວຍເລເຊີ, ຄວາມງາມຂອງເລເຊີ, ການແກະສະຫລັກເລເຊີ, ເຄື່ອງຫມາຍ laser, ການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ. ແລະຂົງເຂດອື່ນໆຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ laser. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມບໍ່ພໍໃຈ, ການສູນເສຍການແຊກສູງແລະບໍ່ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາແມ່ນຍັງເປັນຂໍ້ບົກຜ່ອງທີ່ຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງໄປເຊຍກັນ DKDP.

DKDP Pockels Cell-WISOPTIC

ເຊລ DKDP Pockels ສ້າງໂດຍ WISOPTIC


ເວລາປະກາດ: ຕຸລາ 03-2021