وصف بلورات DKDP و KDP
فوسفات البوتاسيوم ثنائي ديوتيريوم البوتاسيوم (DKDP) وفوسفاتالبوتاسيوم ثنائي الهيدروجين (KDP) كلاهما نوعان من البلورات غير العضوية لهما تطبيقات مهمة في البصريات وتكنولوجيا الليزر. وهما ينتميان إلى عائلة البلورات الفوسفاتية ويشتركان في العديد من الخصائص، ولكن لديهما بعض الاختلافات في تركيبهما الكيميائي وخصائصهما.
وتتميز كل من بلورات KDP وDKDP بخصائصها البصرية غير الخطية التي تسمح باستخدامها في مختلف أنظمة الليزر والأجهزة البصرية. وتُعد قدرتها على تحويل ضوء الليزر ومعالجته بكفاءة ضرورية في العديد من التطبيقات العلمية والصناعية والعسكرية. قد يعتمد الاختيار بين KDP و DKDP على عوامل مثل الطول الموجي المطلوب والظروف البيئية وخصائص المواد المحددة اللازمة لتطبيق معين.
مواصفات كريستال DKDP وKDP
|
تحمل الزاوية
|
<10'
|
|
تفاوت الأبعاد
|
± (0.05 - 0.2) مم
|
|
التسطيح
|
λ/8 @ 633 نانومتر
|
|
رمز الخدش/الحفر
|
20/10 الخدش/الخدش/الحفر حسب MIL-O-13830A
|
|
التوازي
|
أفضل من 20 ثانية قوسية
|
|
التعامد
|
10 دقائق قوسية
|
|
تشوه واجهة الموجة
|
أقل من λ/8 @ 633 نانومتر
|
|
فتحة واضحة
|
> 90% من المساحة المركزية
|
|
درجة حرارة العمل
|
25°C
|
تطبيق كريستال DKDP و KDP
1. تحويل التردد:
تُستخدم كل من بلورات DKDP وKDP على نطاق واسع في عمليات تحويل التردد في الليزر. وتشمل التطبيقات إنتاج الضوء المرئي أو فوق البنفسجي من أشعة الليزر تحت الحمراء، وهو أمر بالغ الأهمية في الأبحاث القائمة على الليزر ومعالجة المواد والتطبيقات الطبية.
2. التحوير الكهروبصري:
تُعد بلورات DKDP وKDP مواد ممتازة للتحوير الكهروبصري. تُستخدم هذه البلورات في المُعدِّلات الكهروبصرية، والتي تجد تطبيقات في الاتصالات السلكية واللاسلكية وأنظمة الاتصالات بالليزر ومعالجة الإشارات.
3. خلايا بوكلز:
خلايا بوكلز هي أجهزة بصرية تغير حالة استقطاب الضوء استجابةً لمجال كهربائي مطبق. يشيع استخدام بلورات DKDP وKDP كوسيط نشط في خلايا بوكلز.
تُستخدم خلايا بوكلز في أنظمة الليزر، بما في ذلك أجهزة الليزر ذات التبديل الكمي للنبضات عالية الطاقة، وكذلك في المفاتيح الضوئية وأجهزة توجيه الحزمة.
4. المضخمات البارامترية الضوئية (OPAs) والمذبذبات (OPOs):
يمكن استخدام كلتا البلورتين في المضخمات البارامترية الضوئية وأجهزة التذبذب البصرية البارامترية، والتي تعتبر ضرورية في توليد ضوء ليزر قابل للضبط للتحليل الطيفي والفحص المجهري والبحث العلمي.
5. أنظمة الليزر:
تُعد بلورات DKDP وKDP مكونات أساسية في أنظمة الليزر المختلفة، مثل أجهزة تحديد المدى بالليزر، والنقش بالليزر، واللحام بالليزر، وأنظمة الاستئصال بالليزر.
6. الدراسات البصرية غير الخطية:
يستخدم الباحثون بلورات DKDP وKDP في الدراسات البصرية غير الخطية لاستكشاف الجوانب الأساسية للتفاعلات بين الضوء والمادة والبصريات الكمية ومعالجة المعلومات الكمية.
7. التطبيقات العسكرية والدفاعية:
هذه البلورات لها تطبيقات في أنظمة الليزر العسكرية، وأجهزة تحديد المدى بالليزر، وأجهزة تحديد الأهداف، وأنظمة التدابير المضادة لأغراض الدفاع والأمن.
8. التصوير الطبي الحيوي:
في الفحص المجهري متعدد الفوتونات وتقنيات التصوير الطبي الحيوي الأخرى، تلعب بلورات DKDP وKDP دوراً في توليد ضوء ليزر عالي الطاقة وقصير الطول الموجي لتصوير الأنسجة العميقة.
تعبئة بلورات DKDP وKDP
يتم تعبئة بلورات DKDP و KDP في حاويات محكمة الإغلاق ومقاومة للرطوبة مع مواد مجففة لحماية طبيعتها الاسترطابية وضمان الأداء الأمثل أثناء التخزين والنقل.
الأسئلة الشائعة حول بلورات DKDP وKDP
س1 ما هي التطبيقات الرئيسية لبلورات DKDP وKDP؟
تُستخدم بلورات DKDP وKDP على نطاق واسع في:
- التوليد التوافقي الثاني (SHG) والتوليد التوافقي الثالث (THG)
- التبديل الكهروبصري الكمي في أنظمة الليزر
- خلايا بوكلز لتعديل الليزر
- المذبذبات البارامترية البصرية (OPOs)
- أنظمة الليزر عالية الطاقة للأبحاث والاستخدام الصناعي
س2 ما الفرق بين بلورات DKDP وKDP؟
الفرق الأساسي هو مستوى نزع اليودات:
- KDP (فوسفات ثنائي هيدروجين البوتاسيوم): الشكل القياسي، ويستخدم على نطاق واسع في التطبيقات البصرية غير الخطية العامة.
- DKDP (فوسفات البوتاسيوم ثنائي هيدروجين البوتاسيوم منزوع الديوتريوم): الإصدار المخصب بالديوتريوم، الذي يوفر امتصاصًا أقل في منطقة الأشعة تحت الحمراء، مما يجعله مثاليًا لأنظمة الليزر عالية الطاقة والتطبيقات التي تتطلب مطابقة دقيقة للطور.
س3 كيف تُستخدم بلورات DKDP وKDP في التبديل الكمي؟
في التبديل الكيفي، تعمل بلورات DKDP وKDP كمعدلات كهروبصرية تتحكم في إطلاق طاقة الليزر. تتيح شفافية هذه البلورات وخصائصها الكهروبصرية الممتازة إمكانية التعديل الفعال، مما يجعلها مناسبة لأنظمة الليزر عالية الطاقة وعالية معدل التكرار.
