快速生长DKDP晶体的光学均匀性研究

发布时间：2020-09-03 21:05

　　 氘化磷酸二氢钾[K(D_x H_(1-x))_2PO_4,简称DKDP]是一种性能优良的非线性光学晶体材料,相比于磷酸二氢钾(KH_2PO_4,简称KDP)晶体具有更宽的透光波段,更大的电光系数等优势,并且能有效降低横向受激拉曼散射,改变其折射率从而降低晶体实现非临界相位匹配的温度。光学质量问题是制约其非线性性能和倍频转换效率的主要因素。因此本文采用点籽晶快速生长法生长了不同参数的KDP/DKDP晶体,从DKDP晶体的生长、氘分凝均匀性以及透过均匀性方面研究入手,对不同氘化程度和生长温度的一系列快速生长的DKDP晶体氘分凝和透过率进行测试分析。对比DKDP晶体生长过程发现过饱和度的控制对晶体生长尤为关键。通过粉末XRD确定了所生长晶体的准确性,晶格参数计算发现DKDP的晶胞常数的变化趋势。通过Raman光谱确定晶体氘含量,分析各生长温度区间的DKDP氘分凝均匀性和透过率差异。对比了不同溶液氘含量快速生长的DKDP晶体的氘分凝差异,以及掺入氘对DKDP晶体透过率的影响。通过各DKDP晶体的不同取样位置对比个体晶体均匀性差异。发现在快速生长过程中,适当控制过饱和度在保证晶体横向扩展的情况下,较低的过饱和度能使晶体氘含量的空间分凝差异变小。晶体锥部位置的近红外透过率和透过截止范围有略微缩减,但是紫外透过率要明显好于柱面边缘取样位置。另外,对于该系列DKDP晶体的固定取样位置的样品进行了透过率对比,并得出DKDP晶体在263nm波段其透过率随着晶体厚度所导致的线性吸收现象。
【学位单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O734
【部分图文】：

图 1.1 KDP/DKDP 晶体的外形结构模型P/DKDP 晶体的理论外形如图 1.1 所示，是由一个四方柱和两个四方锥体。KDP 晶体是离子键为主的晶体，混有其它类型键，如氢键和共价键键合离子空间分布如图 1.1（右图）所示。氧原子与磷原子以共价键结，每个磷原子被位于顶角位置的四个氧原子构所成的近似正四面体包

图 1.2 传统降温生长法生长装置示意图20 世纪 90 年代，KDP 型晶体的快速生长技实现了很大的突破与发展，C]在 1990 年率先利用点籽晶（尺寸为 5mm′5mm′5mm）进行快速全方位了重量为 800g 的 DKDP 晶体，Z 向生长速度为 25-40mm/d，X 轴和 Y 轴

图 1.3 DKDP 晶体受均匀性影响示意图。（由于晶体控制在固定温度下，因此氘分凝差异会导致折射率不均，从而影响控温时四倍频输出的稳定性和效率）一方面，在晶体生长阶段可以通过使用高纯度生长原料，对溶液进行精细过滤，

【参考文献】

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本文编号：2811957