dkdp晶体生长及其掺质改性研究

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1、摘要DKDP晶体具有优良的电光和非线性光学性能，是高功率固体激光系统中重要的光学器件材料，广泛应用于激光变频、电光调制、参量振荡器和Q开关等高技术领域。随着这些技术应用范围的扩大和设备性能的提高，对DKDP晶体的质和量提出了新的要求，所以晶体的生长速度和质量是目前的研究热点。本文采用常温溶液降温法生长晶体，经过多次实验，得到了如下晶体生长工艺：pD值为3．8．4．2的1000ml生长溶液，在80"C下过热24小时，降温最高起始温度为45．6。C，降温速度为O2一1．0"C／day，平均生长速度约为2．5mm／day。同时对生长中出现的问题如：单斜相的干扰和缺陷等也

2、进行了具体的讨论。分析了影响晶体生长溶液稳定性的因素，研究过热温度和过热时间对溶液稳定性的影响。并在此基础上往生长溶液中加入不同浓度的K2SO。，进行晶体生长，并分析它们对生长溶液的稳定性以及晶体性能的影响。得出：溶液中加入少量的K2S04(≤1X10。t001％)能提高溶液的稳定性，并对晶体的消光比、半波电压以及透过率没有大的影响。用热分解法测量了几组晶体的氘含量，得出所生长的晶体都有较高的氘含量(>95％)。本文通过掺入Rb+和As(v)对DKDP晶体进行改性，并用X射线衍射仪和X射线荧光光谱分别对DKDP晶体进行了晶体结构分板以及晶体中的Rb+和As(v)元

3、素含量的测定。结果证明，Rb+和As(v)进入了DKDP晶体中，并且晶体中的掺质浓度与溶液中加入的掺质浓度基本呈线性关系。同时比较了不同掺质浓度晶体的透过率、激光损伤阈值、消光比的差别。发现掺Rb+晶体的透过率与纯的晶体相当，但掺Rb+并没有改善晶体的其它几项性能，并初步分析了造成这种现象的原因。总之，本文对DKDP晶体的生长条件以及性能进行了较系统的研究，得到了多项有意义的结论，但有些问题还有待进一步的深入研究。关键词DKDP晶体：溶液稳定性；掺质；晶体生长；性能ABSTRACTDuetoitsinterestingelectro—opticalandnonli

4、nearopticalproperties，DKDPcrystalisaveryimportantopticalcomponentmaterialofhighpowerlaser,andisappliedtolaserfrequencyconversion，electro—opticswitches，parameteroscillation，Q—switchesandSOon．Alongwiththeextendibilityoftheapplicationrangeandtheadvanceofthepropertyofequipmentforthesetech

5、nics，higherdemandisputforwardtothequalityandquantityofDKDPcrystal．Soitsopticalqualityandgro州hratehavebecomethehot-pointatpresent．GrowingDKDPcrystalinheavywatersolutionshasbeencarriedonbyslow-coolingmethod，Afterdoingagreatamountofexperiments，wehaveobtainedthegro、vthtechniquesasfollows：

6、thehighestinitiatingtemperatureis45．6"C，pDvalueofsolutionis3．8—4．2．thelowingrateoftemperatureis0．2—1．0。C／day,andaveragegrowthrateis2．5mm／day．Atthesametime，theinterferenceofmonoctinicphaseandsomedefectswhichmayOccuratthegrowingcrystalshavebeendiscussed．Onthebasisofstudyingtherelationsh

7、ipofoverheatingtemperature，overheatingtimeandsolutionstability,wehavebeenattemptedtoaddK2S04withdifferentconcentrationtOthegro叭hsolution，analyzedtheinfluenceofK2S04onthestabilityofthegrowthsystemanddrawnaconclusion--thesolutionstabilitywillbeenhancedwhenasmallamountofK2S04(≤l×102m01％)

8、isadd