Kaliumdideuteriumfosfaat (DKDP) is 'n soort nie-lineêre optiese kristal met uitstekende elektro-optiese eienskappe wat in 1940's ontwikkel is. Dit word wyd gebruik in optiese parametriese ossillasie, elektro-optiese Q-skakeling, elektro-optiese modulasie en so aan. DKDP kristal hettwee fases: monokliniese fase en tetragonale fase. Die nuttig DKDP-kristal is tetragonale fase wat aan D behoort_2d-42m puntgroep en ID¹²_2d -42d ruimte groep. DKDP is 'n isomorfstruktuur van kaliumdiwaterstoffosfaat (KDP). Deuterium vervang waterstof in KDP-kristal om die invloed van infrarooi-absorpsie wat deur waterstofvibrasie veroorsaak word, uit te skakel.DKDP kristal met hoër deuterasie rotio het beter elektro-opties eiendomme en beter nie-lineêre eienskappe.

Sedert 1970's, die ontwikkeling van laser Inertiaal Conboetheid Fgebruik (ICF) tegnologie het die ontwikkeling van 'n reeks foto-elektriese kristalle, veral KDP en DKDP, grootliks bevorder. Soos an elektro-optiese en nie-lineêre optiese materiaal gebruik in ICF, die kristal is vereis om hoë transmissie te hê in golfbande van naby-ultraviolet tot naby-infrarooi, groot elektro-optiese koëffisiënt en nie-lineêre koëffisiënt, hoë skadedrempel, en om te wees in staat om te wees voorbereid in groot opening en met hoë-optiese kwaliteit. Tot dusver slegs KDP- en DKDP-kristalle ontmoet diese vereistes.

ICF vereis die grootte van DKDP komponent om 400~600 mm te bereik. Dit neem gewoonlik 1~2 jaar om te groeiDKDP kristal met so groot grootte volgens die tradisionele metode van waterige oplossing verkoeling, so baie navorsingswerk is uitgevoer om verkry vinnige groei van DKDP-kristalle. In 1982 het Bespalov et al. het die vinnige groeitegnologie van DKDP-kristal met 'n deursnit van 40 mm bestudeer×40 mm, en die groeitempo het 0,5-1,0 mm/h bereik, wat 'n orde van grootte hoër was as die tradisionele metode. In 1987 het Bespalov et al. suksesvol gegroei hoë-gehalte DKDP kristalle met grootte van 150 mm×150 mm×80 mm deur gebruik 'n soortgelyke vinnige groeitegniek. In 1990 het Chernov et al. DKDP-kristalle met 'n massa van 800 g verkry deur punt te gebruik-saad metode. Die groeikoers van DKDP kristalle in Z-rigting bereikd 40-50 mm/d, en dié in X- en Y-aanwysings bereikd 20-25 mm/d. Lawrence Livermore Nasionaal Laboratorium (LLNL) het baie navorsing gedoen oor die voorbereiding van grootgrootte KDP-kristalle en DKDP-kristalle vir die behoeftes van die Nasionale Ontstekingsfasiliteit (NIF) van die VSA. In 2012,Chinese navorsers ontwikkel 'n DKDP kristal met 'n grootte van 510 mm×390 mm×520 mm waaruit 'n rou DKDP-komponent van tipe II frekwensie verdubbeling met grootte van 430 mm was gemaak.

Elektro-optiese Q-skakeltoepassings vereis DKDP-kristalle met 'n hoë deuteriuminhoud. In 1995 het Zaitseva et al. het DKDP-kristalle met 'n hoë deuteriuminhoud en groeitempo van 10-40 mm/d gegroei. In 1998 het Zaitseva et al. verkry DKDP-kristalle met goeie optiese gehalte, lae ontwrigtingdigtheid, hoë optiese eenvormigheid en hoë skadedrempel deur gebruik te maak van deurlopende filtrasiemetode. In 2006 is die fotobadmetode vir die verbouing van hoë deuterium DKDP-kristal gepatenteer. In 2015, DKDP kristalle met deuterasie rotio van 98% en grootte van 100 mm×105 mm×96 mm is suksesvol puntsgewys gegroei-saad metode in Shandong Universiteit van China. This kristal het geen sigbare makro defek, en sy brekingsindeks asimmetrie is minder as 0,441 dpm. In 2015, die vinnige groei tegnologievan DKDP kristal met deuterasie rotio van 90% is vir die eerste keer in China gebruik om voor te berei V-skakelaarmateriaal, wat bewys dat die vinnige groei-tegnologie toegepas kan word om 'n 430 mm deursnee DKDP elektro-optiese Q-skakelaar voor te bereiing komponent vereis deur ICF.

DKDP kristal ontwikkel deur WISOPTIC (Deuteration > 99%)

DKDP-kristalle wat vir 'n lang tyd aan die atmosfeer blootgestel word het oppervlak delirium en newelisering, wat sal lei tot aansienlike vermindering in die optiese kwaliteit en verlies aan omskakelingsdoeltreffendheid. Daarom is dit nodig om die kristal te verseël wanneer die elektro-optiese Q-skakelaar voorberei word. Om die ligweerkaatsing te verminderaan die seëlvensters van die Q-skakelaar en op die veelvuldige oppervlaktes van die kristal, word brekingsindeks wat ooreenstem met vloeistof dikwels ingespuit in die ruimte tussen die kristal en die vensters. Selfs wdit sonder anti-reflektiewe laag, thy oordrag Kan wees toegeneem van 92% tot 96%-97% (golflengte 1064 nm) met gebruik brekingsindeks passing oplossing. Daarbenewens word beskermende film ook as 'n vogbestande maatreël gebruik. Xionget al. voorbereide SiO₂ kolloïdale film met funksies van vogbestand en anti-reflekteeraan. Die oordrag het 99,7% bereik (golflengte 794 nm), en die laserskadedrempel het 16,9 J/cm bereik² (golflengte 1053 nm, polswydte 1 ns). Wang Xiaodong et al. voorberei a beskermende film deur gebruik van polisiloksaanglashars. Die laserskadedrempel het 28 J/cm bereik² (golflengte 1064 nm, polswydte 3 ns), en die optiese eienskappe het redelik stabiel gebly in die omgewing met relatiewe humiditeit hoër as 90% vir 3 maande.

Anders as LN kristal, om die invloed van natuurlike dubbelbreking te oorkom, DKDP kristal neem meestal longitudinale modulasie aan. Wanneer die ringelektrode gebruik word, is die lengte van die kristal in diebalk rigting moet groter as die kristal wees’s deursnee, sodat uniform elektriese veld te verkry, wat daarom verhoog die lig absorpsie in die kristal en die termiese effek sal lei tot depolarisasie at hoë gemiddelde krag.

Onder die vraag van ICF, is die voorbereiding, verwerking en toepassing tegnologie van DKDP kristal vinnig ontwikkel, wat maak dat die DKDP elektro-optiese Q-skakelaars wyd gebruik word in laserterapie, laser-estetiese, lasergravering, lasermerk, wetenskaplike navorsing en ander velde van lasertoepassing. Delikasie, hoë invoegingsverlies en onvermoë om in lae temperatuur te werk, is egter steeds die knelpunte wat die wye toepassing van DKDP-kristalle beperk.

DKDP Pockels-sel gemaak deur WISOPTIC