इलेक्ट्रो-ऑप्टिक क्यू-स्विच्ड क्रिस्टल्सची संशोधन प्रगती – भाग 3: डीकेडीपी क्रिस्टल

इलेक्ट्रो-ऑप्टिक क्यू-स्विच्ड क्रिस्टल्सची संशोधन प्रगती – भाग 3: डीकेडीपी क्रिस्टल

पोटॅशियम डायड्युटेरियम फॉस्फेट (DKDP) 1940 मध्ये विकसित केलेल्या उत्कृष्ट इलेक्ट्रो-ऑप्टिक गुणधर्मांसह नॉनलाइनर ऑप्टिकल क्रिस्टलचा एक प्रकार आहे. हे ऑप्टिकल पॅरामेट्रिक ऑसिलेशन, इलेक्ट्रो-ऑप्टिक क्यू मध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते-स्विचिंग, इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेशन आणि असेच. DKDP क्रिस्टल आहेदोन टप्पे: मोनोक्लिनिक फेज आणि टेट्रागोनल फेज. द उपयुक्त DKDP क्रिस्टल टेट्रागोनल फेज आहे जो D च्या मालकीचा आहे२ दि-42m पॉइंट ग्रुप आणि आयडी12२ दि -42d अंतराळ गट. DKDP एक isomorphic आहेरचना पोटॅशियम डायहाइड्रोजन फॉस्फेट (KDP). हायड्रोजन कंपनामुळे अवरक्त शोषणाचा प्रभाव दूर करण्यासाठी केडीपी क्रिस्टलमध्ये ड्युटेरियम हायड्रोजनची जागा घेते.सह DKDP क्रिस्टल उच्च deuteration उंदीरio आहे चांगले इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल गुणधर्म आणि चांगले नॉनलाइनर गुणधर्म.

1970 पासून, लेसरचा विकास Inertial Cदंड Fusion (ICF) तंत्रज्ञानाने फोटोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल्सच्या, विशेषत: KDP आणि DKDP च्या मालिकेच्या विकासाला मोठ्या प्रमाणात प्रोत्साहन दिले आहे. म्हणून एक इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल आणि नॉनलाइनर ऑप्टिकल सामग्री मध्ये वापरले ICF, क्रिस्टल आहे उच्च संप्रेषण असणे आवश्यक आहे वेव्ह बँड मध्ये पासून जवळ-अल्ट्राव्हायोलेट ते जवळ-अवरक्त, मोठे इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल गुणांक आणि नॉनलाइनर गुणांक, उच्च नुकसान थ्रेशोल्ड आणि असल्याचे असण्यास सक्षम तयार करणेमध्ये d मोठे छिद्र आणि सह उच्च ऑप्टिकल गुणवत्ता. आतापर्यंत, फक्त केडीपी आणि डीकेडीपी क्रिस्टल्स भेटाse आवश्यकता

ICF ला DKDP चा आकार आवश्यक आहे घटक 400 ~ 600 मिमी पर्यंत पोहोचण्यासाठी. वाढण्यास साधारणपणे १ ते २ वर्षे लागतातसह DKDP क्रिस्टल इतका मोठा आकार पारंपारिक पद्धतीने च्या जलीय द्रावण थंड होते, म्हणून बरेच संशोधन कार्य केले गेले आहे घेणे DKDP क्रिस्टल्सची जलद वाढ. 1982 मध्ये, बेसपालोव आणि इतर. 40 मिमीच्या क्रॉस सेक्शनसह डीकेडीपी क्रिस्टलच्या जलद वाढीच्या तंत्रज्ञानाचा अभ्यास केला×40 मिमी, आणि वाढीचा दर 0.5-1.0 मिमी/ता पर्यंत पोहोचला, जो पारंपारिक पद्धतीपेक्षा जास्त परिमाणाचा क्रम होता. 1987 मध्ये, बेसपालोव आणि इतर. सह उच्च दर्जाचे DKDP क्रिस्टल्स यशस्वीरित्या वाढवले 150 मिमी आकार×150 मिमी×80 मिमी द्वारे एक समान जलद वाढ तंत्र वापरून. 1990 मध्ये, चेर्नोव आणि इतर. पॉइंट वापरून 800 ग्रॅम वस्तुमानासह DKDP क्रिस्टल्स मिळवले-बियाणे पद्धत. मध्ये DKDP क्रिस्टल्सचा वाढीचा दर Z-दिशा पोहोचणेd 40-50 मिमी/डी, आणि त्यामध्ये X- आणि वाय-दिशानिर्देश पोहोचणेd 20-25 मिमी/दि. लॉरेन्स लिव्हरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाळेने (LLNL) N च्या गरजांसाठी मोठ्या आकाराचे KDP क्रिस्टल्स आणि DKDP क्रिस्टल्स तयार करण्यावर बरेच संशोधन केले आहे.कट्टर प्रज्वलन सुविधा (NIF) यूएसए च्या. 2012 मध्ये,चिनी संशोधकांनी विकसित केले 510 मिमी आकाराचे DKDP क्रिस्टल×390 मिमी×520 मिमी ज्यातून प्रकारचा एक कच्चा DKDP घटक II वारंवारता दुप्पट 430 मिमी आकारासह होते केले.

इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल क्यू-स्विचिंग ऍप्लिकेशन्सना उच्च ड्युटेरियम सामग्रीसह DKDP क्रिस्टल्स आवश्यक असतात. 1995 मध्ये, झैत्सेवा इ. उच्च ड्युटेरियम सामग्रीसह आणि 10-40 mm/d वाढीचा दर असलेले DKDP क्रिस्टल्स वाढले. 1998 मध्ये, झैत्सेवा इ. सतत गाळण्याची पद्धत वापरून चांगली ऑप्टिकल गुणवत्ता, कमी विस्थापन घनता, उच्च ऑप्टिकल एकसमानता आणि उच्च नुकसान थ्रेशोल्डसह DKDP क्रिस्टल्स प्राप्त केले. 2006 मध्ये, उच्च ड्यूटेरियम डीकेडीपी क्रिस्टलच्या लागवडीसाठी फोटोबाथ पद्धतीचे पेटंट घेण्यात आले. 2015 मध्ये, DKDP क्रिस्टल्स सह deuteration उंदीरio 98% आणि आकार 100 मिमी×105 मिमी×बिंदूद्वारे 96 मिमी यशस्वीरित्या वाढले-बियाणे शेडोंग विद्यापीठातील पद्धत चीन च्या. गुआहे क्रिस्टलमध्ये कोणतेही दृश्यमान मॅक्रो दोष नाही, आणि त्याचे अपवर्तक निर्देशांक विषमता 0.441 पेक्षा कमी आहे पीपीएम. 2015 मध्ये, वेगवान वाढ तंत्रज्ञानDKDP क्रिस्टल चे deuteration उंदीर सहio 90% च्या तयार करण्यासाठी चीनमध्ये प्रथमच वापरला गेला प्रश्न-स्विचसाहित्य, 430 मिमी व्यासाचा DKDP इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल क्यू-स्विच तयार करण्यासाठी जलद वाढीचे तंत्रज्ञान लागू केले जाऊ शकते हे सिद्ध करणेing घटक ICF द्वारे आवश्यक.

DKDP Crystal-WISOPTIC

WISOPTIC द्वारे विकसित DKDP क्रिस्टल (Deuteration > 99%)

डीकेडीपी क्रिस्टल्स दीर्घकाळ वातावरणाच्या संपर्कात राहतील आहे पृष्ठभाग प्रलाप आणि नेबुलization, ज्यामुळे ऑप्टिकल गुणवत्तेत लक्षणीय घट होईल आणि रूपांतरण कार्यक्षमतेचे नुकसान. म्हणून, इलेक्ट्रो-ऑप्टिक क्यू-स्विच तयार करताना क्रिस्टल सील करणे आवश्यक आहे. प्रकाशाचे परावर्तन कमी करण्यासाठीवर सीलिंग विंडोs Q-स्विच आणि वर क्रिस्टलच्या अनेक पृष्ठभागांवर, अपवर्तक निर्देशांक जुळणारे द्रव अनेकदा इंजेक्शनने दिले जाते अंतराळात क्रिस्टल आणि खिडकी दरम्यानs. अगदी पत्याशिवाय विरोधी-परावर्तित कोटिंग, टतो ट्रान्समिटन्स असू शकते 92% वरून 96%-97% (तरंगलांबी 1064 nm) ने वाढली वापरून अपवर्तक निर्देशांक जुळणारे समाधान. याव्यतिरिक्त, संरक्षक फिल्म देखील ओलावा-पुरावा उपाय म्हणून वापरली जाते. झिओंगet al तयार SiO2 कोलाइडल फिल्म सह ची कार्ये ओलावा-पुरावा आणि अँटी-रिफ्लेक्टीवर. प्रेषण 99.7% पर्यंत पोहोचले (तरंगलांबी 794 nm), आणि लेसर नुकसान थ्रेशोल्ड 16.9 J/cm वर पोहोचला2 (तरंगलांबी 1053 एनएम, नाडी रुंदी 1 एनएस). वांग झियाओडोंग आणि इतर. तयार a संरक्षणात्मक चित्रपट द्वारे पॉलिसिलॉक्सेन ग्लास राळ वापरणे. लेसर नुकसान थ्रेशोल्ड 28 J/cm पर्यंत पोहोचला2 (तरंगलांबी 1064 nm, नाडी रुंदी 3 ns), आणि ऑप्टिकल गुणधर्म 3 महिन्यांसाठी 90% पेक्षा जास्त सापेक्ष आर्द्रता असलेल्या वातावरणात बऱ्यापैकी स्थिर राहिले.

LN क्रिस्टल पेक्षा वेगळे, नैसर्गिक birefringence च्या प्रभावावर मात करण्यासाठी, डीकेडीपी क्रिस्टल मुख्यतः अनुदैर्ध्य मॉड्यूलेशन स्वीकारतो. रिंग इलेक्ट्रोड वापरला जातो तेव्हा, मध्ये क्रिस्टलची लांबीतुळई दिशा क्रिस्टल पेक्षा मोठी असणे आवश्यक आहेs व्यास, एकसमान विद्युत क्षेत्र प्राप्त करण्यासाठी, जे म्हणून वाढवते प्रकाश शोषण क्रिस्टल मध्ये आणि थर्मल इफेक्टमुळे विध्रुवीकरण होईल aटी उच्च सरासरी शक्ती.

ICF च्या मागणीनुसार, DKDP क्रिस्टलची तयारी, प्रक्रिया आणि अनुप्रयोग तंत्रज्ञान वेगाने विकसित केले गेले आहे, ज्यामुळे DKDP इलेक्ट्रो-ऑप्टिक क्यू-स्विच मोठ्या प्रमाणावर लेसर थेरपी, लेसर सौंदर्यशास्त्र, लेसर खोदकाम, लेसर मार्किंग, वैज्ञानिक संशोधनात वापरले जाऊ शकते. आणि लेसर अनुप्रयोगाची इतर फील्ड. तथापि, डीकेडीपी क्रिस्टल्सच्या विस्तृत वापरास प्रतिबंधित करणार्‍या अडथळ्यांमुळे डेलीकेसन्स, उच्च इन्सर्शन लॉस आणि कमी तापमानात काम करण्यास असमर्थता आहे.

DKDP Pockels Cell-WISOPTIC

WISOPTIC द्वारे तयार केलेला DKDP पॉकेल्स सेल


पोस्ट वेळ: ऑक्टोबर-03-2021