Maendeleo ya Utafiti wa Fuwele za Electro-Optic Q-Switched - Sehemu ya 3: Kioo cha DKDP

Maendeleo ya Utafiti wa Fuwele za Electro-Optic Q-Switched - Sehemu ya 3: Kioo cha DKDP

Potasiamu dideuterium phosphate (DKDP) ni aina ya fuwele ya macho isiyo na mstari yenye sifa bora za kielektroniki zilizotengenezwa katika miaka ya 1940. Inatumika sana katika oscillation ya parametric ya macho, electro-optic Q-kubadili, electro-optic modulering na kadhalika. kioo cha DKDP kinaawamu mbili: awamu ya monoclinic na awamu ya tetragonal. The muhimu Kioo cha DKDP ni awamu ya tetragonal ambayo ni ya D2d-42m kikundi cha uhakika na kitambulisho122d -42d kikundi cha nafasi. DKDP ni isomorphicmuundo ya potasiamu dihydrogen phosphate (KDP). Deuterium inachukua nafasi ya hidrojeni katika kioo cha KDP ili kuondoa ushawishi wa ufyonzaji wa infrared unaosababishwa na mtetemo wa hidrojeni.kioo cha DKDP na juu deuteration panyaio ina bora electro-optical mali na bora mali zisizo za mstari.

Tangu miaka ya 1970, maendeleo ya laser Iupande mmoja Cutozaji fidia Fusion (ICF) teknolojia imekuza sana maendeleo ya mfululizo wa fuwele za photoelectric, hasa KDP na DKDP. Kama na vifaa vya macho vya umeme na visivyo vya mstari kutumika katika ICF, kioo ni inahitajika kuwa na usafirishaji wa juu katika bendi za mawimbi kutoka karibu-ultraviolet hadi karibu-infrared, mgawo mkubwa wa kielektroniki wa macho na mgawo usio na mstari, kiwango cha juu cha uharibifu, na kuwa uwezo wa kuwa kuandaad katika shimo kubwa na ubora wa juu wa macho. Kufikia sasa, fuwele za KDP na DKDP pekee kukutana nase mahitaji.

ICF inahitaji ukubwa wa DKDP sehemu kufikia 400 ~ 600 mm. Kawaida inachukua miaka 1-2 kukuakioo cha DKDP na saizi kubwa kama hiyo kwa njia ya jadi ya upoaji wa suluhisho la maji, kwa hivyo kazi nyingi za utafiti zimefanywa kupata ukuaji wa haraka wa fuwele za DKDP. Mnamo 1982, Bespalov et al. alisoma teknolojia ya ukuaji wa haraka wa kioo cha DKDP na sehemu ya msalaba ya 40 mm×40 mm, na kiwango cha ukuaji kilifikia 0.5-1.0 mm / h, ambayo ilikuwa amri ya ukubwa wa juu kuliko njia ya jadi. Mnamo 1987, Bespalov et al. kwa mafanikio ilikuza fuwele za ubora wa juu za DKDP na ukubwa wa 150 mm×150 mm×80 mm kwa kwa kutumia mbinu sawa ya ukuaji wa haraka. Mnamo 1990, Chernov et al. alipata fuwele za DKDP zenye uzito wa 800 g kwa kutumia uhakika-njia ya mbegu. Kiwango cha ukuaji wa fuwele za DKDP katika Z-kufikia mwelekeod 40-50 mm/d, na walio ndani X- na Y-maelekezo kufikiad 20-25 mm/d. Lawrence Livermore Kitaifa Maabara (LLNL) imefanya utafiti mwingi juu ya utayarishaji wa fuwele za ukubwa mkubwa wa KDP na fuwele za DKDP kwa mahitaji ya N.ya kitaifa Kituo cha Kuwasha (NIF) ya Marekani. Mwaka 2012,Watafiti wa Kichina waliendeleza kioo cha DKDP chenye ukubwa wa mm 510×390 mm×520 mm ambayo sehemu mbichi ya DKDP ya aina II frequency maradufu na ukubwa wa 430 mm ilikuwa kufanywa.

Programu za kubadilisha Q-electro-optical zinahitaji fuwele za DKDP zenye maudhui ya juu ya deuterium. Mnamo 1995, Zaitseva et al. ilikua fuwele za DKDP zenye maudhui ya juu ya deuterium na kiwango cha ukuaji cha 10-40 mm/d. Mnamo 1998, Zaitseva et al. fuwele za DKDP zilizo na ubora mzuri wa macho, msongamano mdogo wa kutenganisha, usawa wa juu wa macho na kiwango cha juu cha uharibifu kwa kutumia njia ya kuchuja inayoendelea. Mnamo 2006, mbinu ya umwagaji picha kwa ajili ya kulima kioo cha juu cha deuterium DKDP ilipewa hati miliki. Mnamo 2015, fuwele za DKDP na deuteration panyaio 98% na ukubwa wa 100 mm×105 mm×96 mm zilikuzwa kwa uhakika-mbegu mbinu katika Chuo Kikuu cha Shandong ya China. Thni kioo haina kasoro kubwa inayoonekana, na yake refractive index asymmetry ni chini ya 0.441 ppm. Mnamo 2015, teknolojia ya ukuaji wa harakaya kioo cha DKDP na deuteration panyaio ya 90% ilitumika kwa mara ya kwanza nchini China kuandaa Q-kubadilinyenzo, kuthibitisha kwamba teknolojia ya ukuaji wa haraka inaweza kutumika kuandaa kipenyo cha 430 mm DKDP electro-optical Q-switching sehemu inahitajika na ICF.

DKDP Crystal-WISOPTIC

kioo cha DKDP kimetengenezwa na WISOPTIC (Deuteration > 99%)

Fuwele za DKDP zilizo wazi kwa anga kwa muda mrefu zitaweza kuwa na uso delirium na nebulization, ambayo itasababisha kupunguzwa kwa ubora wa macho na kupoteza ufanisi wa uongofu. Kwa hiyo, ni muhimu kuziba kioo wakati wa kuandaa electro-optic Q-switch. Ili kupunguza mwangaza wa mwangajuu dirisha la kuzibas ya Q-switch na kwenye nyuso nyingi za kioo, refractive index vinavyolingana kioevu mara nyingi hudungwa kwenye nafasi kati ya kioo na dirishas. Hata wnje anti-mipako ya kutafakari,tyeye transmittance inaweza kuwa iliongezeka kutoka 92% hadi 96%-97% (wavelength 1064 nm) kwa kutumia suluhisho la kulinganisha faharisi refractive. Kwa kuongezea, filamu ya kinga pia hutumiwa kama kipimo cha kuzuia unyevu. Xionget al. tayari SiO2 filamu ya colloidal na kazi za unyevu-ushahidi na anti-reflectijuu. Usambazaji ulifikia 99.7% (wavelength 794 nm), na kizingiti cha uharibifu wa laser kilifikia 16.9 J/cm2 (wavelength 1053 nm, upana wa mapigo 1 ns). Wang Xiaodong et al. iliyoandaliwa a filamu ya kinga kwa kwa kutumia polysiloxane kioo resin. Kizingiti cha uharibifu wa laser kilifikia 28 J / cm2 (wavelength 1064 nm, upana wa mapigo 3 ns), na sifa za macho zilibakia kwa usawa katika mazingira na unyevu wa juu kuliko 90% kwa miezi 3.

Tofauti na kioo cha LN, ili kuondokana na ushawishi wa birefringence ya asili, Kioo cha DKDP mara nyingi hutumia urekebishaji wa longitudinal. Wakati electrode pete ni kutumika, urefu wa kioo katikaboriti mwelekeo lazima uwe mkubwa kuliko kioos kipenyo, ili kupata sare uwanja wa umeme, ambayo kwa hiyo huongeza kunyonya mwanga katika kioo na athari ya joto itasababisha depolarization at nguvu ya wastani ya juu.

Chini ya mahitaji ya ICF, teknolojia ya utayarishaji, usindikaji na utumiaji wa fuwele ya DKDP imeendelezwa kwa haraka, ambayo inafanya swichi za DKDP za kielektroniki za DKDP kutumika sana katika tiba ya leza, urembo wa laser, kuchora leza, kuweka alama kwa leza, utafiti wa kisayansi. na nyanja zingine za matumizi ya laser. Hata hivyo, uzembe, upotevu mkubwa wa uwekaji na kutoweza kufanya kazi katika halijoto ya chini bado ni vikwazo vinavyozuia utumizi mpana wa fuwele za DKDP.

DKDP Pockels Cell-WISOPTIC

Seli ya DKDP Pockels iliyotengenezwa na WISOPTIC


Muda wa kutuma: Oct-03-2021