Описание кристаллов DKDP и KDP
Дидейтерийфосфат калия (DKDP) и дигидрогенфосфат калия (KDP) - оба типа неорганических кристаллов, нашедших широкое применение в оптике и лазерной технике. Они относятся к семейству фосфатных кристаллов и обладают многими общими свойствами, но при этом имеют некоторые различия в химическом составе и свойствах.
Кристаллы KDP и DKDP ценятся за свои нелинейно-оптические свойства, которые позволяют использовать их в различных лазерных системах и оптических устройствах. Их способность эффективно преобразовывать лазерное излучение и манипулировать им необходима во многих научных, промышленных и военных приложениях. Выбор между KDP и DKDP может зависеть от таких факторов, как желаемая длина волны, условия окружающей среды и специфические свойства материала, необходимые для конкретного применения.
Технические характеристики кристаллов DKDP и KDP
|
Допуск на угол
|
<10'
|
|
Допуск на размеры
|
± ( 0,05 - 0,2 ) мм
|
|
Плоскостность
|
λ/8 @ 633нм
|
|
Код царапины/выемки
|
20/10 царапины/рисунки в соответствии с MIL-O-13830A
|
|
Параллельность
|
лучше, чем 20 угловых секунд
|
|
Перпендикулярность
|
10 угловых минут
|
|
Искажение волнового фронта
|
менее λ/8 при 633 нм
|
|
Чистая апертура
|
> 90% центральной области
|
|
Рабочая температура
|
25°C
|
Применение кристаллов DKDP и KDP
1. Преобразование частоты:
Кристаллы DKDP и KDP широко используются для преобразования частоты в лазерах. Приложения включают получение видимого или ультрафиолетового света из инфракрасных лазеров, что имеет решающее значение для лазерных исследований, обработки материалов и медицинских приложений.
2. Электрооптическая модуляция:
Кристаллы DKDP и KDP являются превосходными электрооптическими материалами. Эти кристаллы используются в электрооптических модуляторах, которые находят применение в телекоммуникациях, лазерных системах связи и обработке сигналов.
3. Ячейки Поккельса:
Ячейки Поккельса - это оптические устройства, которые изменяют состояние поляризации света в ответ на приложенное электрическое поле. В качестве активной среды в ячейках Поккельса обычно используются кристаллы DKDP и KDP.
Ячейки Поккельса используются в лазерных системах, включая лазеры с переключением добротности для высокоэнергетических импульсов, а также в оптических переключателях и устройствах управления лучом.
4. Оптические параметрические усилители (OPA) и генераторы (OPO):
Оба кристалла могут быть использованы в оптических параметрических усилителях и осцилляторах, которые необходимы для генерации перестраиваемого лазерного излучения для спектроскопии, микроскопии и научных исследований.
5. Лазерные системы:
Кристаллы DKDP и KDP являются неотъемлемыми компонентами различных лазерных систем, таких как лазерные дальномеры, лазерная маркировка, лазерная сварка и системы лазерной абляции.
6. Нелинейно-оптические исследования:
Исследователи используют кристаллы DKDP и KDP в нелинейно-оптических исследованиях для изучения фундаментальных аспектов взаимодействия света и материи, квантовой оптики и квантовой обработки информации.
7. Военные и оборонные приложения:
Эти кристаллы находят применение в военных лазерных системах, лазерных дальномерах, целеуказателях и системах противодействия в целях обороны и безопасности.
8. Биомедицинская визуализация:
В многофотонной микроскопии и других методах биомедицинской визуализации кристаллы DKDP и KDP играют роль в генерации высокоэнергетического лазерного излучения малой длины волны для визуализации глубоких тканей.
Упаковка кристаллов DKDP и KDP
Кристаллы DKDP и KDP упаковываются во влагостойкие герметичные контейнеры с влагопоглотителями для защиты их гигроскопичности и обеспечения оптимальных характеристик при хранении и транспортировке.
Часто задаваемые вопросы о кристаллах DKDP и KDP
Q1 Каковы основные области применения кристаллов DKDP и KDP?
Кристаллы DKDP и KDP широко используются в:
- Генерация второй (SHG) и третьей (THG) гармоник.
- Электрооптическое переключение добротности в лазерных системах
- Ячейки Поккельса для лазерной модуляции
- Оптические параметрические генераторы (OPO)
- Мощные лазерные системы для научных исследований и промышленного использования
Q2 В чем разница между кристаллами DKDP и KDP?
Основное различие заключается в уровне деутеризации:
- KDP (дигидрогенфосфат калия): Стандартная форма, широко используемая для общих нелинейно-оптических приложений.
- DKDP (дейтерированный дигидрогенфосфат калия): Обогащенная дейтерием версия, обеспечивающая более низкое поглощение в инфракрасной области, что делает ее идеальной для мощных лазерных систем и приложений, требующих точного согласования фаз.
Q3 Как кристаллы DKDP и KDP используются в Q-switching?
В Q-switching кристаллы DKDP и KDP функционируют как электрооптические модуляторы, которые управляют высвобождением лазерной энергии. Их высокая прозрачность и отличные электрооптические свойства обеспечивают эффективную модуляцию, что делает их подходящими для мощных и высокочастотных лазерных систем.
