上海光機所在高氘DKDP晶體光學(xué)及激光損傷特性方面取得新進展
近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所薄膜光學(xué)實驗室和福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所合作，在高氘DKDP晶體光學(xué)及激光誘導(dǎo)損傷特性方面取得新進展。相關(guān)成果以O(shè)ptical and laser damage properties of 98% deuterium DKDP crystal in different crystal orientations為題發(fā)表于Optical Material。 <s (o?U
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KDP/DKDP晶體是性能良好的非線性光學(xué)晶體及電光晶體，具有高的電光系數(shù)、寬的透過波段、高的雙折射系數(shù)、易生長出大尺寸單晶等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)用途。高氘DKDP晶體作為電光開關(guān)、光參量啁啾脈沖放大器中光學(xué)元件，是高功率激光系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件，其光學(xué)及激光誘導(dǎo)損傷特性對光學(xué)元件的使用壽命和高功率激光裝置的穩(wěn)定運行至關(guān)重要，因此有必要對應(yīng)用于光開關(guān)及光參量啁啾脈沖放大領(lǐng)域的高氘DKDP晶體開展系統(tǒng)性研究。 cx*$GaMk
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研究團隊研究了光開關(guān)及OPCPA應(yīng)用方向的高氘DKDP晶體的光學(xué)及激光誘導(dǎo)損傷性能，發(fā)現(xiàn)98%氘含量的DKDP晶體具有比KDP晶體更低的光學(xué)損耗；損傷閾值數(shù)據(jù)表明，98%氘含量DKDP晶體具有良好的抗激光損傷性能，光開關(guān)高氘DKDP晶體的激光損傷閾值為40 J/cm2 @ (1064 nm, 3 ns)，OPCPA應(yīng)用高氘DKDP晶體的532 nm激光損傷閾值沒有明顯的偏振依賴性，分別為24.2 J/cm2@ (532 nm, 3 ns, P)和19.9 J/cm2@ (532 nm, 3 ns, S)；研究發(fā)現(xiàn)高氘DKDP晶體低通量損傷前驅(qū)體誘導(dǎo)的損傷點形貌主要由中心空洞和定向裂紋組成，定向裂紋的長度隨著輻照激光能量密度的增加而呈線性增加的趨勢，定向裂紋的形成與DKDP晶體體內(nèi)氫（氘）鍵的空間分布密切相關(guān)。本研究能夠為高氘DKDP晶體在高功率激光裝置中的應(yīng)用提供參考。 Vx=tP.BO]
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圖1.高氘DKDP晶體的透過率及激光誘導(dǎo)損傷閾值 8 v<*xy
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圖2.類高氘DKDP晶體低通量前驅(qū)體誘導(dǎo)的損傷點與化學(xué)鍵分布關(guān)系 BBRZl x
相關(guān)工作得到了國家重點研發(fā)計劃、中國科學(xué)院國際合作局對外合作重點項目、國家自然科學(xué)基金、中國博士后面上基金及中國科學(xué)院特別研究助理項目的支持。 srd\Mf_Ej
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原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925346722011673
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