Potassium dideuterium phosphate (DKDP) ay isang uri ng nonlinear optical crystal na may mahusay na mga katangian ng electro-optic na binuo noong 1940s. Ito ay malawakang ginagamit sa optical parametric oscillation, electro-optic Q-pagpalit, electro-optic modulation at iba pa. Ang kristal ng DKDP ay mayroondalawang yugto: monoclinic phase at tetragonal phase. Ang kapaki-pakinabang Ang DKDP crystal ay tetragonal phase na kabilang sa D_2d-42m pangkat ng punto at ID¹²_2d -42d pangkat ng espasyo. Ang DKDP ay isang isomorphicistraktura ng potassium dihydrogen phosphate (KDP). Pinapalitan ng Deuterium ang hydrogen sa KDP crystal upang alisin ang impluwensya ng infrared na pagsipsip na dulot ng hydrogen vibration.DKDP kristal na may mas mataas na deuteration na dagamayroon ang io mas mahusay na electro-optical ari-arian at mas mabuti mga hindi linear na katangian.

Mula noong 1970s, ang pag-unlad ng laser Inertial Confinement FAng teknolohiya ng usion (ICF) ay lubos na nagsulong ng pagbuo ng isang serye ng mga kristal na photoelectric, lalo na ang KDP at DKDP. Bilang isang electro-optical at nonlinear optical material ginamit sa ICF, ang kristal ay kinakailangan na magkaroon ng mataas na transmittance sa mga wave band mula sa near-ultraviolet to near-infrared, malaking electro-optical coefficient at nonlinear coefficient, mataas na damage threshold, at maging may kakayahang maging maghandad in malaking-siwang at kasama ang mataas na optical na kalidad. Sa ngayon, KDP at DKDP lang ang mga kristal matugunan angse kinakailangan.

Kinakailangan ng ICF ang laki ng DKDP sangkap upang maabot ang 400~600 mm. Karaniwang tumatagal ng 1~2 taon upang lumagoDKDP kristal na may ganoon kalaking sukat sa pamamagitan ng tradisyonal na pamamaraan ng may tubig na paglamig ng solusyon, kaya maraming gawaing pananaliksik ang isinagawa sa makuha mabilis na paglaki ng mga kristal ng DKDP. Noong 1982, si Bespalov et al. pinag-aralan ang mabilis na teknolohiya ng paglago ng kristal ng DKDP na may cross section na 40 mm×40 mm, at ang rate ng paglago ay umabot sa 0.5-1.0 mm/h, na isang order ng magnitude na mas mataas kaysa sa tradisyonal na pamamaraan. Noong 1987, Bespalov et al. matagumpay na napalago ang mataas na kalidad na mga kristal ng DKDP na may laki ng 150 mm×150 mm×80 mm sa pamamagitan ng gamit ang isang katulad na pamamaraan ng mabilis na paglago. Noong 1990, si Chernov et al. nakuha ang mga kristal ng DKDP na may mass na 800 g sa pamamagitan ng paggamit ng point-paraan ng binhi. Ang rate ng paglago ng mga kristal ng DKDP sa Z-naabot ng direksyond 40-50 mm/d, at ang mga nasa X- at Y-mga direksyon maabotd 20-25 mm/d. Lawrence Livermore Pambansa Ang Laboratory (LLNL) ay nagsagawa ng maraming pananaliksik sa paghahanda ng malalaking kristal na KDP at mga kristal ng DKDP para sa mga pangangailangan ng National Ignition Facility (NIF) ng USA. Noong 2012,Ang mga mananaliksik na Tsino ay binuo isang kristal na DKDP na may sukat na 510 mm×390 mm×520 mm mula sa kung saan ang isang raw na bahagi ng DKDP ng uri II pagdodoble ng dalas na may sukat na 430 mm ay ginawa.

Ang mga electro-optical Q-switching application ay nangangailangan ng mga kristal ng DKDP na may mataas na nilalaman ng deuterium. Noong 1995, si Zaitseva et al. lumaki ang mga kristal ng DKDP na may mataas na nilalaman ng deuterium at rate ng paglago na 10-40 mm/d. Noong 1998, si Zaitseva et al. nakakuha ng mga kristal na DKDP na may magandang optical na kalidad, mababang dislocation density, mataas na optical uniformity at mataas na damage threshold sa pamamagitan ng paggamit ng tuluy-tuloy na paraan ng pagsasala. Noong 2006, ang paraan ng photobath para sa paglilinang ng mataas na deuterium DKDP na kristal ay patented. Noong 2015, ang mga kristal ng DKDP na may deuteration dagaio ng 98% at laki ng 100 mm×105 mm×96 mm ay matagumpay na lumaki sa pamamagitan ng punto-buto pamamaraan sa Shandong University ng China. Thay kristal ay walang nakikitang macro depekto, at nito Ang refractive index asymmetry ay mas mababa sa 0.441 ppm. Sa 2015, ang mabilis na paglago ng teknolohiyang kristal ng DKDP may deuteration ratio ng 90% ay ginamit sa unang pagkakataon sa Tsina upang maghanda Q-lumipatsa materyal, na nagpapatunay na ang teknolohiya ng mabilis na paglago ay maaaring ilapat upang maghanda ng 430 mm diameter DKDP electro-optical Q-switching sangkap kinakailangan ng ICF.

DKDP crystal na binuo ng WISOPTIC (Deuteration > 99%)

Ang mga kristal ng DKDP na nakalantad sa kapaligiran sa loob ng mahabang panahon ay mayroon ibabaw delirium at nebulization, na hahantong sa makabuluhang pagbawas sa kalidad ng optical at pagkawala ng kahusayan sa conversion. Samakatuwid, kinakailangang i-seal ang kristal kapag inihahanda ang electro-optic Q-switch. Upang mabawasan ang pagmuni-muni ng liwanagsa ang sealing windows ng Q-switch at sa maramihang mga ibabaw ng kristal, repraktibo index pagtutugma ng likido ay madalas na injected sa kalawakan sa pagitan ng kristal at ng bintanas. Kahit wwala anti-mapanimdim na patong, ttransmittance niya ay maaaring maging tumaas mula 92% hanggang 96%-97% (haba ng daluyong 1064 nm) ng gamit solusyon sa pagtutugma ng refractive index. Bilang karagdagan, ang protective film ay ginagamit din bilang isang moisture-proof measure. Xionget al. naghanda ng SiO₂ koloidal na pelikula kasama mga tungkulin ng moisture-proof at anti-reflectisa. Ang transmittance ay umabot sa 99.7% (haba ng daluyong 794 nm), at ang threshold ng pinsala sa laser ay umabot sa 16.9 J/cm² (haba ng daluyong 1053 nm, lapad ng pulso 1 ns). Wang Xiaodong et al. inihanda a proteksiyon na pelikula sa pamamagitan ng gamit ang polysiloxane glass resin. Ang limitasyon ng pinsala sa laser ay umabot sa 28 J/cm² (haba ng daluyong 1064 nm, lapad ng pulso 3 ns), at ang mga optical na katangian ay nanatiling medyo matatag sa kapaligiran na may kamag-anak na kahalumigmigan na mas mataas kaysa sa 90% sa loob ng 3 buwan.

Iba sa LN crystal, upang malampasan ang impluwensya ng natural na birefringence, Ang DKDP crystal ay kadalasang gumagamit ng longitudinal modulation. Kapag ginamit ang ring electrode, ang haba ng kristal sasinag ang direksyon ay dapat na mas malaki kaysa sa kristal’s diameter, upang makakuha ng pare-parehong electric field, na samakatuwid pinapataas ang liwanag na pagsipsip sa kristal at ang thermal effect ay hahantong sa depolarization at mataas na average na kapangyarihan.

Sa ilalim ng pangangailangan ng ICF, ang paghahanda, pagproseso at teknolohiya ng aplikasyon ng kristal ng DKDP ay mabilis na binuo, na ginagawang malawakang ginagamit ang mga DKDP electro-optic Q-switch sa laser therapy, laser aesthetic, laser engraving, laser marking, siyentipikong pananaliksik at iba pang larangan ng aplikasyon ng laser. Gayunpaman, ang deliquescence, mataas na pagkawala ng insertion at hindi kayang gumana sa mababang temperatura ay ang mga bottleneck pa rin na naghihigpit sa malawak na paggamit ng mga kristal ng DKDP.

DKDP Pockels cell na ginawa ng WISOPTIC