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。     

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。     

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。     

聚焦激光在KDP晶体中的传输特性模拟

激光在KDP晶体中制作3维微结构是抑制高功率激光驱动器中横向受激喇曼散射效应的一种有效方法.为了了解激光制作微结构的可行性以及激光参量对制作精度、效率和成品率的影响,对聚焦激光在KDP晶体中的传输特性进行了数学模拟研究.激光焦点峰值功率密度、光斑畸变和位置偏移是影响制作精度和造成晶体碎裂的主要因素;e光焦点形貌会随着晶体光轴与入射激光的夹角增大而发生畸变,其峰值功率密度随着夹角的增大而迅速减小.结果表明,当夹角小于15,e光焦点可使加工效率提升1倍以上;当夹角大于30,低能量加工其影响可忽略,高能量加工则极易造成晶体碎裂,应对e光进行屏蔽.     

KDP晶体高效二倍频理论计算

根据三波耦合方程研究了基波功率密度晶体长度，相位匹配类型，相位失配角，离散角等因素对ＫＤＰ晶体倍频转换效率的影响。给出了不同长度ＫＤＰ晶体Ⅱ类相位匹配的理论计算曲线，由此选择最佳条件进行实验，获得了８０％的倍频转换效率。     

光学材料激光预处理技术机理研究现状

以机理研究为主线对激光预处理技术进行了回顾。从材料类型和激光参数等方面对预处理的理论与实验结果进行归纳分析,得出预处理效果取决于缺陷在热作用下的演变规律的结论。重点分析了三种定量模型,对比了各模型的优缺点,并指出了未来预处理模型的发展趋势。最后结合机理研究的新方法、工业化应用和进一步提高增益等问题对预处理技术进行了展望。     

掺杂焦磷酸对KDP晶体光散射的影响

掺杂焦磷酸的情况下降温生长了ＫＤＰ晶体,采用激光层析法对晶体的光散 观察,掺杂后晶体的光散射现象明显加剧;晶体的锥面、柱面和椎柱交界面处的散射点密度并不相同,其原因在于焦酸对ＫＤＰ晶体的锥面和锥面的影响不同。     

1064nm激光和355nm激光同时辐照DKDP晶体的耦合预处理效应

为了研究DKDP晶体在惯性约束核聚变(ICF)装置应用中的多波长激光诱导损伤特性,建立了1064 nm激光和355 nm激光同时辐照DKDP晶体的损伤测试装置,分析了不同激光能量密度组合下的损伤针点形貌、密度、尺寸和损伤概率。结果表明,当355 nm激光以R-on-1方式辐照样品,并加入不同能量密度的1064 nm激光时,随着1064 nm激光能量密度的升高,测试样品的抗激光损伤性能得到改善,损伤针点形貌逐渐与1064 nm激光单独作用时的损伤形貌类似,损伤针点密度减小,损伤针点尺寸增大,整体上表现出耦合预处理效应。     

光学薄膜元件的激光预处理技术

激光预处理技术作为一种提高激光约束核聚变装置中光学元件损伤阈值的有效方法,有重要的使用价值和学术价值。介绍了激光预处理的研究现状,重点介绍了小光斑光栅扫描预处理的方法及其应用,以及应注意的问题。讨论了几种被广泛认可的预处理增强机理,并对激光预处理技术进行了展望。     

高效率激光晶体倍频中晶体谐振腔参数的研究

本文研究了晶体谐振腔的参数如晶体吸收,晶体长度,两端反射率,端面曲率半径,以及激光束半径等对倍频效率的影响,在理论上给出获得高效率倍频输出的途径。     

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。     

大口径KDP晶体定向方法的研究

为了获得高效的二次、三次倍频的转换效率,KDP晶体的定向精度非常重要,尤其是以KDP晶体光轴的严格定向为前提的.对于大尺寸晶体,定向的常用方法X射线衍射法和偏振光干涉法都有各自的局限性,因此,我们采用了一种用Nd:YAG激光器装置直接确定KDP倍频晶体的定向偏差以及o轴与e轴方向的方法.报道了实验原理方法和结果.     

KDP晶体二倍频晶面纳米压痕实验研究

The nanohardness is from 1.44 to 2.61 GPa,the Vickers hardness is from 127 to 252 Vickers,and elastic modulus is from 52 to 123 GPa by the nanoindentation experiments on the doubler plane of KDP crystal. An indentation size effect is observed on the doubler plane in the test as the nanohardness and elastic modulus decreases with the increase of the maximum load.Slippage is identified as the major mode of plastic deformation, and pop-in events are attributed to the initiation of slippage.And the variation of unloading curve end is the result of stick effects between the indenter and the contact surface.The depth of the elastic deformation,which is between 40 and 75 nm,is responsible for the elastic deformation.The doubler plane of KDP crystal has anisotropy,and the relative anisotropy of nanohardness is 8.2%and the relative anisotropy of elastic modulus is 8.0%.     

KDP晶体高效二倍频实验

本文报导了关于ＫＤＰ晶体Ⅱ类相位匹配的实验研究。用Ⅱ类匹配的ＫＤＰ晶体对功率密度４ＧＷ／ｃｍ２的钕玻璃激光，以偏振方向与晶体Ｏ轴夹角４５°，３５．３°的情况进行实验，分别获得７９．５４％，６４．０６％的倍频转换效率。并对倍频绿光用Ｔｅｘｔｒｏｎｉｃｓｓｃｄ１０００，ＴｒａｎｓｉｅｎｔＤｉｇｉｔｉｚｅｒ示波器进行波型测量，用２０４８一维ＣＣＤ进行光谱分析，光谱线宽为０．００２３ｎｍ。实验还发现了倍频晶体ＬｉＮｂＯ３在达到破坏时出现的烟状斑痕     

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。     

Analysis of the stimulated Raman effects in an anisotropic crystal KDP

The semiclassical model of Shen and Bloembergen is applied to discuss the stimulated Raman effects in an anisotropic medium. In crystal KDP when the linear electrooptic effects are suppressed by proper orientation of the laser polarization with respect to the crystal axes, the coupled-wave analysis for Stokes generation give rise to solutions of ten composite Stokes-vibrational waves in the (anisotropic) Raman active medium. These composite waves may be identified as two ordinary forward-traveling waves, two ordinary backward-traveling waves, three extraordinary forward-traveling waves, and three extraordinary backward-traveling waves. When the phonons are nonpropagating, the solutions reduce to only one ordinary and one extraordinary wave in each direction. The thresholds and Stokes generations in this situation are discussed. Owing to the anisotropy of the crystal, it is found that the dispersion of KDP in general allows the momentum-matching condition for the coupling between Stokes and anti-Stokes waves to be nearly satisfied in five different situations.