kdp晶体快速生长装置及生长工艺

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1、摘要KDP晶体是一种性能优良的电光非线性光学晶体。综合考虑其电光性能，以及易于生长、生长尺寸比较大的特点，特大口径、高质量的KDP晶体成为大功率激光器中主要光学晶体材料之一。传统方法生长大尺寸KOP晶体周期长、成本高，很难满足对KDP晶体的大量需求，因此快速生长大尺寸高质量的KDP晶体成为国际研究的热点。快速生长KDP晶体对生长条件要求很高，要求溶液有高的稳定性，同时要保证快速生长的KDP晶体光学均匀性好，缺陷较少，具有好的光学质量，以满足高功率激光器对KDP晶体的应用要求。本论文以溶液中成核理论为基础，探讨了影响KDP溶液稳定性的主要因素，找到了提

2、高溶液稳定性的有效方法，设计制作了用于溶液法晶体生长的锥形底底部加热装置，并基于此装置进行了KDP晶体快速生长，以25mm／d的生长速度生长出宏观透明性良好的KDP晶体，晶体尺寸为25X24X27mm3，探索了溶液法快速生长KDP晶体的工艺过程。以锥形底快速生长装置的原理为基础，并充分考虑设备成本、制造可能性、可靠性和操作的简便性，目的在于生长大口径KDP晶体进一步提高KDP晶体质量，设计了用于快速生长大口径KDP的晶体生长装雹。利用激光层析法、激光透射投影法、表面反射投影法、激光干涉法、腐蚀法、扫描电子显微镜(SEM)以及电子能谱分析了快速生长的K

3、DP晶体中散射颗粒分布、层状包裹、扇形区界线、位错分布和液相包裹体等缺陷，讨论了这些缺陷的形成机理和减少缺陷的方法，为提高晶体光学质量，改进晶体生长工艺，提供科了学依据。硕士研究生李晓兵(材料学)指导教师滕冰教授关键词：KDP晶体，快速生长，溶液中成核，晶体缺陷AbstraetTheKDPcrystalisakindofnonlinearopticalcrystalwithgoodoptical·electricproperty．Consideringthecharacteristicsofbothitsnicepropertyandbeingeas

4、ilygrownlarger,KDPcrystalsaresclec似lasone．oftheoptimalcrystalmaterialsappliedinhi曲powerlasers．BecauseKDPcrystalsgrownbyuseofthetraditionalmethodneedlongergrowthcycle，itcan’tmeetpracticaldemand．SotherapidgrowthofKDPcrystalshasbecometheintemationalresearchfocus．However,themoreswi

5、ctexperimentconditionsarerequiredintherapidgrowthofKDPcrystalsSOthatthesolutionhashighstability．TheKDPcrystalswithhighopticaluniformityandtheleastdefectsareneededinhighpowerlasers．Inthisdissertation．themainfactorsofnucleationinsolutionwerediscussedbasedonthenucleationtheory．Asa

6、result，theeffectivewaytoincreasethestabilityofsolutionWasfound．Further,thedeviceofrapidgrowthKDPcrystalswasdesignedandfabricated．ThetransparentKDPcrystalswererapidlygrownattherateof25mm／d，thesizeWas25x24x27mm’，andtherapidgrowthtechnologyprocessofKDPcrystalsWasdiscussed．Inordert

7、0increasetllesizeofKDPcrystals．theotherbiggergrowthdeviceWasdesignedwhichCalldecreasethecost，bcsafeandeasilyoperated，Inaddition,thedislocationsandtheinclusionswerestudiedbymeansoflasertomographydevice，supermicroscope,lasertransparencydevice，SEMandtheelectronicenergyspec蚋nn．Them

8、echanismofdefectformationwasdiscussedandthemethodsofre