Fosforečnan dideutérium draselný (DKDP) je druh nelineárneho optického kryštálu s vynikajúcimi elektrooptickými vlastnosťami vyvinutý v 40. rokoch 20. storočia. Je široko používaný v optickej parametrickej oscilácii, elektrooptickej Q- prepínanie, elektro-optická modulácia a tak ďalej. Kryštál DKDP mádve fázy: monoklinická fáza a tetragonálna fáza. The užitočné Kryštál DKDP je tetragonálna fáza, ktorá patrí do D_2d-42m skupina bodov a ID¹²_2d -42d vesmírna skupina. DKDP je izomorfnáštruktúru dihydrogenfosforečnanu draselného (KDP). Deutérium nahrádza vodík v kryštáli KDP, aby sa eliminoval vplyv infračervenej absorpcie spôsobenej vibráciami vodíka.DKDP kryštál s vyššia deuterácia potkanaio má lepšia elektrooptická vlastnosti a lepšie nelineárne vlastnosti.

Od 70. rokov 20. storočia vývoj lasera Inertial Confinement Fuse (ICF) technológia výrazne podporila vývoj série fotoelektrických kryštálov, najmä KDP a DKDP. Ako an elektrooptický a nelineárny optický materiál použité v ICF, kryštál je vyžaduje vysokú priepustnosť vo vlnových pásmach od blízko ultrafialového až blízkeho infračerveného žiarenia, veľký elektrooptický koeficient a nelineárny koeficient, vysoký prah poškodenia a byť schopný byť pripraviťd v veľký otvor a s vysoká optická kvalita. Zatiaľ len kryštály KDP a DKDP stretnúťse požiadavky.

ICF vyžaduje veľkosť DKDP komponent dosiahnuť 400 ~ 600 mm. Rast zvyčajne trvá 1 až 2 rokyDKDP kryštál s taká veľká veľkosť tradičnou metódou z chladenie vodného roztoku, preto sa vykonalo veľa výskumných prác získať rýchly rast kryštálov DKDP. V roku 1982 Bespalov a spol. študovali technológiu rýchleho rastu kryštálu DKDP s prierezom 40 mm×40 mm a rýchlosť rastu dosiahla 0,5-1,0 mm/h, čo bolo rádovo vyššie ako pri tradičnej metóde. V roku 1987 Bespalov a spol. úspešne pestovali vysokokvalitné kryštály DKDP s veľkosť 150 mm×150 mm×80 mm podľa pomocou podobnej techniky rýchleho rastu. V roku 1990 Chernov a spol. získané kryštály DKDP s hmotnosťou 800 g pomocou bod-semenná metóda. Rýchlosť rastu kryštálov DKDP v Z-smer dosahd 40-50 mm/d, a tie v X- a Y-pokyny dosiahnuťd 20-25 mm/d. Lawrence Livermore Národný Laboratórium (LLNL) vykonalo množstvo výskumov v oblasti prípravy veľkých kryštálov KDP a kryštálov DKDP pre potreby Nnárodný Zapaľovacie zariadenie (NIF) z USA. V roku 2012,Čínski vedci vyvinuli kryštál DKDP s veľkosťou 510 mm×390 mm×520 mm z ktorých je surová zložka DKDP typu II zdvojnásobenie frekvencie s rozmerom 430 mm bol vyrobené.

Elektrooptické aplikácie s Q-spínaním vyžadujú kryštály DKDP s vysokým obsahom deutéria. V roku 1995 Zaitseva a kol. rástli kryštály DKDP s vysokým obsahom deutéria a rýchlosťou rastu 10-40 mm/d. V roku 1998 Zaitseva a kol. získali kryštály DKDP s dobrou optickou kvalitou, nízkou hustotou dislokácií, vysokou optickou rovnomernosťou a vysokým prahom poškodenia použitím metódy kontinuálnej filtrácie. V roku 2006 bola patentovaná metóda fotokúpele na kultiváciu kryštálu DKDP s vysokým obsahom deutéria. V roku 2015 kryštály DKDP s deuteračný potkanio 98 % a veľkosť 100 mm×105 mm×96 mm boli úspešne narastené po bode-semienko metóda na Shandong University Číny. Thje kryštál nemá žiadny viditeľný makro defekt a jeho asymetria indexu lomu je menšia ako 0,441 ppm. V roku 2015 rýchlo rastie technológiakryštálu DKDP s deuteračným potkanomio z 90 % bol prvýkrát použitý v Číne na prípravu Q-prepínačmateriálu, čo dokazuje, že technológiu rýchleho rastu možno použiť na prípravu elektro-optického Q-spínača DKDP s priemerom 430 mming komponent vyžaduje ICF.

Kryštál DKDP vyvinutý spoločnosťou WISOPTIC (deuterácia > 99 %)

Kryštály DKDP vystavené atmosfére po dlhú dobu budú mať povrchové delírium a hmlovinačo povedie k výraznému zníženiu optickej kvality a strata účinnosti konverzie. Preto je potrebné pri príprave elektro-optického Q-spínača kryštál utesniť. Aby sa znížil odraz svetlana tesniace okienkos Q-spínača a na na viacerých povrchoch kryštálu sa často vstrekuje kvapalina zodpovedajúca indexu lomu do priestoru medzi kryštálom a oknoms. Dokonca aj wbez anti-reflexný náter, ton priepustnosť môže byť zvýšená z 92 % na 96 % - 97 % (vlnová dĺžka 1064 nm) o použitím riešenie na porovnávanie indexu lomu. Okrem toho sa ochranná fólia používa aj ako opatrenie proti vlhkosti. Xionget al. pripravený SiO₂ koloidný film s funkcie odolný proti vlhkosti a antireflexnýna. Priepustnosť dosiahla 99,7% (vlnová dĺžka 794 nm) a prah poškodenia laserom dosiahol 16,9 J/cm² (vlnová dĺžka 1053 nm, šírka impulzu 1 ns). Wang Xiaodong a kol. pripravený a ochranný film podľa s použitím polysiloxánovej sklenenej živice. Prah poškodenia laserom dosiahol 28 J/cm² (vlnová dĺžka 1064 nm, šírka impulzu 3 ns) a optické vlastnosti zostali pomerne stabilné v prostredí s relatívnou vlhkosťou vyššou ako 90 % počas 3 mesiacov.

Na rozdiel od LN kryštálu, aby sa prekonal vplyv prirodzeného dvojlomu, Kryštál DKDP väčšinou využíva pozdĺžnu moduláciu. Keď sa použije prstencová elektróda, dĺžka kryštálu vlúč smer musí byť väčší ako kryštál’s priemer, aby sa získalo rovnomerné elektrické pole, ktoré preto zvyšuje absorpcia svetla v kryštáli a tepelný efekt povedie k depolarizácii at vysoký priemerný výkon.

Na základe požiadavky ICF sa rýchlo vyvinula technológia prípravy, spracovania a aplikácie kryštálu DKDP, vďaka čomu sa elektrooptické Q-spínače DKDP široko používajú v laserovej terapii, laserovej estetike, laserovom gravírovaní, laserovom značení, vedeckom výskume. a ďalšie oblasti laserovej aplikácie. Avšak navlhčenie, vysoká vložná strata a neschopnosť pracovať pri nízkej teplote sú stále prekážkami, ktoré obmedzujú široké použitie kryštálov DKDP.

Bunka DKDP Pockels vyrobená spoločnosťou WISOPTIC