晶体与微声材料

0118277EDTA 对 KDP 晶体光学性质影响[刊]/孙洵//光电子·激光.—2001,12(5).—488～490(E)本文探讨了不同掺杂浓度下,EDTA 对 KDP 晶体光学性质的影响。结果表明,高浓度 EDTA 对 KDP 晶体光散射有明显的影响,但对光学均匀性和光损伤阈值无明显影响。参50118278纳米 SiC 多晶膜的受激喇曼散射研究[刊]/张洪涛//半导体光电.—2001,22(3).—220～223(E)     

EDTA对KDP晶体光散射性质影响的研究

不同EDTA（乙二胺四乙酸）掺杂浓度条件下生长了KDP（磷酸二氢钾）晶体,超显微法观察了EDTA对KDP晶体光散射性质的影响。结果表明,随着溶液中EDTA含量的增加,相应晶体内部的光散射现象加重。其原因在于当溶液中EDTA含量较高时,阻碍了KDP晶体的生长,导致了液相包裹物的产生,造成光散射;同时发现,同一晶体不同部分的光散射也不同。对EDTA的影响机理进行了初步的探讨。     

KDP晶体光学质量对二次谐波振荡效率影响的研究

对三种不同光学质量的KDP晶体,测量了传统的晶体不均匀系数和两个与二次谐波振荡过程有关的参数,即“功率”参数和二次谐波温度空间分布的半宽度。指出,第一个参数在某种程度上可以表征KDP非线性晶体的光学质量,可是第二个参数未发现与晶体质量有明显关系。     

焦磷酸盐对KDP晶体透过光谱的影响

研究了焦磷酸盐对KDP晶体光谱性质的影响。焦磷酸盐对KDP晶体锥面透过光谱有明显影响,其原因在于焦磷酸根在锥面上吸附,进入晶格,形成一个质子空位,导致紫外光谱的额外吸收。     

电光调Q晶体[KDP]折光匹配液的研究

前言在激光调Q器件中,广泛使用KDP材料作为线性电光晶体。这是由于它与KDP晶体相比,除都可容易得到大尺寸、光学均匀的晶体外,还具有透射光谱范围宽(对1.06μm光吸收较小),四分之一波长电压(V_(λ/4))低等优点。众所周知,KDP是水溶法生长的晶体,其缺点是易潮解。在通光面镀上增透介质膜对降低晶体表面剩余反射效果明显,但这无助于解决潮解问题。国外多有采用折光匹配液技术对这两个问题同时予以解决。国内这方面的报导尚少。作者开展了这种匹配液的研究。     

基于功率谱密度分析真空吸盘对加工KDP晶体表面的影响

由于KDP(KH2PO4)晶体硬度低的特性,在利用单点金刚石切削技术对其进行加工的过程中,所使用的真空吸盘夹具会在其加工表面产生周期性波纹。周期性波纹在强激光非线性效应的作用下,不但会严重影响输出光束的质量,甚至还会破坏光学元件。因此,利用功率谱密度检测KDP晶体的加工表面,分析误差源,并指导加工工艺的改进。最后得出结论:在利用单点金刚石切削技术加工KDP晶体时,应根据不同的加工方式选择不同形状的真空吸槽作为夹具,尽量避免在垂直切削方向上使用真空吸槽吸附晶体,以减小吸槽的吸附力对晶体加工表面的影响。     

大口径KDP晶体夹持方式对面形的影响

对大口径KDP晶体的夹持方式以及夹持对面形的影响进行了研究。利用ANSYS建立KDP晶体侧面和正面夹持的有限元模型。研究了侧面均布荷载、侧面均匀及非均匀两点荷载作用时KDP晶体面形,得出了总荷载大小是影响晶体面形的关键因素。讨论了理想状态和实际状态下KDP晶体正面夹持面形,得出了元件表面平面度是影响晶体夹持面形主要因素。通过分析和计算,找到了降低元件平面加工精度对晶体正面夹持面形影响的理论技术方案。     

两端支撑夹持结构参数对三倍频转换效率的影响

在高功率固体激光器的终端光学组件中,为了提升三倍频转换效率,对大口径薄型KDP晶体采取两侧支撑的夹持方法,并利用有限元分析软件建立了夹持系统的仿真模型。在此基础上,计算分析了晶体以不同倾斜角度放置时,支撑条数目和长度等夹持系统结构参数对晶体附加面形、相位匹配角及三倍频转换效率的影响。研究结果表明:晶体两侧支撑条总数为4时,大口径薄型KDP晶体附加面形的峰谷值和均方根值、晶轴变化的平均值和三倍频转换效率随支撑条长度的变化不大,且可获得理想的三倍频转换效率。解决了反复调试KDP晶体面形质量的问题而缩短了工程装校时间。     

基于光热位移原理的KDP晶体光吸收系数干涉测量方法的数学模型及结构参数优化

KDP晶体的光吸收系数是评价其光学质量的重要参数。尤其在惯性约束核聚变装置（ICF）中,其大小直接决定出射脉冲的能量及频率转换效率,因此必须对它进行高精度测量。KDP晶体光吸收系数的数量级一般在10-3/cm~10-5/cm,传统的光吸收系数检测方法已经无法满足该测量分辨率要求。文中针对KDP晶体的特点提出了一种基于光热位移原理的干涉测量方法来解决其吸收系数精密测量的问题。首先利用积分变换思想建立了KDP 晶体光吸收系数干涉测量数学模型,然后基于该模型对测量系统的结构参数进行了仿真优化,得到了系统的设计参数。     

KDP和DKDP电光晶体沿表层缺陷研究

对激光技术广泛使用的磷酸二氢钾(KDP)和磷酸二氘钾(DKDP)电光晶体另件加工的基本要求是获得的抛光表面缺陷要最少。根据对晶体损伤提出的热电子机理得出,为了提高表面的抗光强度首先要改善加工,即在保持表面光学质量条件下尽可能完全消除由于机械加工而引起的损伤裂纹层。根据文献[2]数据,KDP晶体经极粗的机械加工(切割)后,其〔001〕面方向损伤层深度不大于145微米。关于DKDP晶体的类似数据文献中未见到。作者研究了KDP和DKDP晶体用不同粒度金刚砂粉研磨后的凸凹和裂纹层,并讨论     

KDP晶体激光损伤的研究

报道了散射颗粒、焦斑面积和非线性吸收等对ＫＤＰ晶体激光损伤的影响。研究了ＫＤＰ晶体的多脉冲损伤。     

采用蒸发法实现KDP单晶柱面扩展

传统的人工生长大尺寸KDP(磷酸二氢钾)单晶过程中，柱面生长很慢，锥面的生长速度较快。实验利用恒温蒸发溶剂的办法，生长出了截面较大的KDP单晶体（8mm×22mm×45mm）。柱面的生长速度较传统的溶液降温法得到了有效的提高，尤其是向下的方向更加明显，这主要是由于液面下降，溶质边界层浓度梯度发生持续变化促使晶体快速生长造成的。对溶液的提纯、预热以及起始温度选择等积累了经验。实验也为后续的晶体生长打下了很好的基础。     

皮秒激光抛光KDP晶体的工艺研究

为了改变KDP晶体精密加工难和效率低的状态,采用皮秒超快激光抛光KDP晶体的新方法,系统地研究了激光波长、单脉冲能量密度、激光束入射角、光斑搭接率、扫描方式以及激光焦深等因素对激光抛光KDP晶体质量的影响规律,并对激光与KDP晶体的相互作用机理进行了分析。结果表明,在皮秒激光波长λ=355nm、聚焦镜焦距f=56mm、激光束入射角α=84°、激光重复频率F=800kHz、脉冲能量密度Q=2.4J/cm2、光斑搭接率O=60%、45°多方向交叉扫描以及加工次数T=10次的优化参量条件下,KDP晶体表面粗糙度均方根值可达到76nm。这一结果使激光抛光技术的研究得到了进一步补充。     

KDP晶体激光预处理参数的优化

KDP 晶体是目前高功率激光装置中倍频材料的首选,元件上架前通常采用激光预处理来提高抗激光损伤性能,由于预处理流程耗时较多,提升预处理效率对于工程应用具有重要意义。研究了激光预处理参数对 KDP 晶体材料损伤性能的影响,通过分析激光辐照通量、辐照发次、能量台阶等预处理参数与元件损伤性能的变化关系,发现在一定通量范围内用不同的能量台阶可以获得同样的预处理效果,由此确定采用变能量台阶的方法对预处理参数进行优化。实验证明,采用此方法可以在保证预处理效果的前提下,将总的激光辐照发次缩减三分之一,结果对于大口径 KDP 晶体元件的激光预处理工艺具有重要参考价值。     

KDP反常声光衍射几何关系的研究

讨论了ＫＤＰ晶体在三个主轴坐标平面内的反常声光衍射几何关系，计算了中心频率在２００ＭＨｚ以下ＫＤＰ声光器件的各设计参数以及性能参数。     

包裹体对KDP晶体光损伤阈值的影响

探讨了包裹体与KDP晶体光损伤阈值的关系。利用透射电子显微技术观察了不同条件下生长的KDP晶体中包裹物,并对晶体中的包裹体在热退火前后进行了比较。发现导致KDP晶体光损伤阈值降低的主要因素是较大尺寸的包裹体。