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High Power Laser Science and Engineering 2023年第5期11卷 1-9页

作者： Hu Huang Tanya Z.Kosc Terrance J.Kessler Stavros G.Demos Laboratory for Laser Energetics University of RochesterRochesterNYUSA Currently at Khiram Prototype Works LLC RochesterNYUSA

Transverse stimulated Raman scattering(TSRS)in potassium dihydrogen phosphate(KDP)and deuterated potassium dihydrogen phosphate(dkdp)plates for large-aperture,inertial confinement fusion(ICF)-class laser systems is a well-recognized limitation giving rise to parasitic energy conversion and laser-induced damage.The onset of TSRS is manifested in plates exposed to the ultraviolet section of the beam.TSRS amplification is a coherent process that grows exponentially and is distributed nonuniformly in the crystal and at the crystal surfaces.To understand the growth and spatial distribution of TSRS energy in various configurations,a modeling approach has been developed to simulate the operational conditions relevant to ICF-class laser systems.Specific aspects explored in this work include(i)the behavior of TSRS in large-aperture crystal plates suitable for third-harmonic generation and use as wave plates for polarization control in current-generation ICF-class laser system configurations;(ii)methods,and their limitations,of TSRS suppression and(iii)optimal geometries to guide future designs.

关键词： transverse stimulated Raman scattering large-aperture laser systems laser damage KDP dkdp

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Ⅰ类高氘dkdp晶片性能研究

人工晶体学报 2022年第12期51卷 2009-2013,2030页

作者：李鹏飞胡子钰郑国宗福州大学化学学院福州350116 中国科学院福建物质结构研究所福州350002

受到晶体尺寸以及非线性光学性能的影响,目前可供选择的非线性晶体非常有限。dkdp晶体作为传统大尺寸光电材料,在光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)装置中得到了应用。高氘化的dkdp晶体有更好的光学性能,然而生长出高氘化dkdp晶体对生长环境等... 详细信息

受到晶体尺寸以及非线性光学性能的影响,目前可供选择的非线性晶体非常有限。dkdp晶体作为传统大尺寸光电材料,在光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)装置中得到了应用。高氘化的dkdp晶体有更好的光学性能,然而生长出高氘化dkdp晶体对生长环境等有更加严格的要求。本文通过改良的原料合成罐以及生长槽,采用点籽晶快速生长法成功生长出高氘dkdp晶体。按照Ⅰ类(θ=37.23°,φ=45°)切割方式制备样品,并对其氘含量、透过率、光学均匀性以及晶体激光损伤阈值进行测试。实验结果表明,晶体的平均氘含量达到98.49%,在可见-近红外波段下具有较宽的透过波段和较高的透过性能。R-on-1的测试结果显示,在3 ns、527 nm条件下,dkdp晶体的激光损伤阈值达到了19.92 J/cm^(2)。晶体光学均匀性均方根达到了1.833×10^(-9),表明晶体具有良好的光学均匀性。

关键词： dkdp 非线性晶体 OPCPA 高氘点籽晶快速生长法光学性能 Ⅰ类

Inclusions in dkdp crystal

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Chinese Science Bulletin 2002年第2期47卷 173-176页

作者： Xun Sun Zhangshou Gao Xinguang Xu Zhengping Wang Jiguo Zhang Yiping Li Zongshu Shao Changshui Fang Shandong Univ State Key Lab Crystal Mat Jinan 250100 Peoples R China

The shape and the size of inclusions in dkdp crystal have been observed and measured microscopically. Three kinds of inclusions were found and the components of the inclusions were measured. The formation mechanisms w... 详细信息

关键词： dkdp crystal microscopy inclusion.

Microprobe of structure of crystal/liquid interface boundary layers

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Science China(Technological Sciences) 2001年第3期44卷 265-273页

作者：于锡玲尤静林王燕程振祥徐昺鲲张树君孙大亮蒋国昌 The State Key Laboratory of Crystal Materials Shandong University Ji'nan China Shanghai Enhanced Lab of Ferrometallurgy Shanghai University Shanghai China

The molecular structures and its evolutive regularities within the boundary layers in the crystal growth of KDP and dkdp have been studied in real time by using holography and Raman microprobe. The experiments show that the molecular structure of mother solution within the boundary layers is distinctly different from that of the solutions alone. In this paper, the effects of cations within the boundary layers on the structure of solution are considered. Within the characteristic boundary layers, the effects of cations cause the changes in O-P-O bond angle, electronic density redistribution of the phosphate groups, and significant changes in the bond intensity, thus leading to the breaking of partial hydrogen bonds of the phosphate associations, the readjustment of geometry of anionic phosphate groups and desolvation, and the forming of the smectic ordering structure of the anions_cations. Finally, the crystallization unit of anion_cation should be formed at the proximate interface.

关键词：边界层分子的结构 microprobe KDP dkdp

基于355nm脉冲光腔衰荡的光学元件光学损耗测量技术

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基于355nm脉冲光腔衰荡的光学元件光学损耗测量技术

作者：冉哲汐电子科技大学

学位级别：硕士

在签署全面禁止核试验条约的大背景下,惯性约束核聚变是国家安全和基础科学领域极为重要的一个方向,成为当今世界主要经济强国争相研究的重大前沿科学研究领域。而作为其关键设备的大型激光驱动器更是各国投入大量资源研究的对象。在大... 详细信息

在签署全面禁止核试验条约的大背景下,惯性约束核聚变是国家安全和基础科学领域极为重要的一个方向,成为当今世界主要经济强国争相研究的重大前沿科学研究领域。而作为其关键设备的大型激光驱动器更是各国投入大量资源研究的对象。在大型激光驱动器的复杂光路中包含了数量庞大的光学元件,其中包含了石英、KDP、dkdp等材料的光学元件,而这些元件长期工作在高能量的351 nm脉冲激光环境下,极易受到损伤,进而危及到激光驱动器的安全运行。因此需要对光学元件进行检测,通过对光学元件光学损耗的测量,保证元件的均匀性,排除缺陷和污染的情况,控制光学元件的初始损伤,保障大型和超大型激光驱动器系统,长期安全、稳定的运行。为此,提出了基于355 nm脉冲光腔衰荡的光学元件光学损耗测量技术,设计搭建了355 nm脉冲光腔衰荡系统,实现对光学元件光学损耗的损耗单点测量以及二维扫描。本实验从光腔衰荡技术理论出发,搭建基于355 nm脉冲光腔衰荡光学元件光学损耗测量系统对多种材料的光学元件的光学损耗分布展开研究。具体包括以下内容:1.研究背景及其意义进行调研,针对性约束核聚变和大型激光驱动器的运用背景以及对光学元件的检测需求,提出了一种基于355 nm脉冲光腔衰荡的光学元件光学损耗测量技术。根据理论模式推导了脉衰荡时间以及待测光学元件的损耗表达式,分析了谐振腔的稳定条件,谐振腔的模式理论,实验误差产生的因素。2.设计搭建脉冲光腔衰荡损耗测量系统,并对系统进行调试。对初始腔的稳定性进行测试,其初试腔衰荡时间重复测量标准差为0.011 us;分析了腔长改变初始腔平均反射率的变化;通过实验测得了仪器的响应时间,并对其是否影响测量的损耗结果进行了分析。3.使用355 nm脉冲光腔衰荡损耗测量系统对石英元件进行损耗单点测量以及二维扫描,结果能够准确的进行测量。使用1064 nm光反馈系统对石英元件进行损耗单点测量以及二维扫描,进行对比分析。使用355 nm脉冲光腔衰荡损耗测量系统在对KDP、dkdp元件进行损耗单点测量以及二维扫描,得到准确、可重复的测量结果。

关键词：脉冲光腔衰荡光学损耗石英 KDP dkdp 355nm

Rapid growth and properties of large-aperture 98%-deuterated dkdp crystals

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High Power Laser Science and Engineering 2019年第3期7卷 87-94页

作者： Xumin Cai Xiuqing Lin Guohui Li Junye Lu Ziyu Hu Guozong Zheng Fujian Institute of Research on the Structure of Matter Chinese Academy of SciencesFuzhou 350002China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China College of Chemistry Fuzhou UniversityFuzhou 350116China

In this paper,a highly deuterated potassium dihydrogen phosphate(dkdp)crystal with sizes up to 318 mm×312 mm×265 mm was grown by the rapid-growth method.The synthesis tank device was specially designed to synthesize a higher deuterium concentration and high-purity dkdp solution.The deuterium content of the as-grown crystal,which was 97.9%,was determined by two methods,including infrared(IR)spectroscopy and thermo-gravimetric analysis(TGA)measurements.The performances of the 97.9%dkdp crystal,including transmission,absorption coefficient,and laserinduced damage threshold(LIDT)were measured.The results indicate that,in the near-infrared band,the transmission of the 97.9%dkdp crystal is higher than that of KDP and 70%dkdp crystals,and the absorption coefficient is lower.The LIDT of the crystal reached 23.2 J·cm^-2(R-on-1,1064 nm,3 ns),which meets the engineering requirements for use in optical applications.

关键词： dkdp crystal large aperture highly deuterated dkdp rapid growth

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大口径dkdp元件的辐照损伤分布特性

强激光与粒子束 2021年第11期33卷 105-113页

作者：刘畅巨新刘宝安孙洵张立松徐明霞任宏凯魏列宁武鹏程李扬东超闫春燕北京科技大学物理系北京100083 山东大学晶体材料国家重点实验室济南250100 潍坊医学院山东潍坊261053

大口径高能激光装置是各强国积极研究的重点项目。对装置内大口径光学元件损伤特性进行有效评估具有非常重要的意义,在此研究大尺寸光学元件表面损伤。通过分段拍摄、图像拼合、损伤点记录、统计与归纳等工作发现,不同尺寸损伤点的分布... 详细信息

大口径高能激光装置是各强国积极研究的重点项目。对装置内大口径光学元件损伤特性进行有效评估具有非常重要的意义,在此研究大尺寸光学元件表面损伤。通过分段拍摄、图像拼合、损伤点记录、统计与归纳等工作发现,不同尺寸损伤点的分布特性差异较大。结合统计学方法与类似实验对比、理论计算等方式对损伤点分布与样品辐照环境特性变化的关系进行分析。结果显示,损伤点的位置分布与辐照光束的能量密度关联紧密;系统光束(351 nm)在低于6 J/cm^(2)时能量分布均匀,高于6.7 J/cm^(2)时呈现较为明显的高斯分布状态。可以为大口径高能辐照环境的元件损伤特性评估提供有价值的参考,对大口径紫外激光器的日常运行与维护具有极其重要的工程意义。

关键词： dkdp 激光诱导损伤损伤分布大口径高能激光

Vanishing of Tc and Appearance of Quantum Paraelectricity in dkdp and KDP under High Pressure

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Vanishing of Tc and Appearance of Quantum Paraelectricity in...