张力元,王圣来,刘 慧,徐龙云，李祥琳，孙 洵，王 波

(山东大学，晶体材料研究所，晶体材料国家重点实验室，济南 250100)

0 引 言

磷酸二氢钾(KH2PO4，即KDP)晶体及其同位素(K(DxH1-x)2PO4，即DKDP) 晶体以其生长方法简单、光学性能优良等优点得到广泛的应用，具有悠久研究历史[1]。尤其是20世纪60年代初，激光技术的出现促进了KDP/DKDP晶体更大的应用和发展[2]。从近红外到紫外区间，KDP类晶体都有很高的透过率，并可对1 064 nm激光实现二倍频和三倍频甚至是四倍频[3]。目前为止，KDP/DKDP晶体在兼具良好的非线性光学参数优点外，以其明显的尺寸优势成为唯一可用于惯性约束核聚变(ICF)工程中的单晶材料[4-6]。美国的国家点火装置(NIF)中大约需要600片截面达40 cm×40 cm以上的KDP/DKDP晶片来应用于普克尔斯盒和激光倍频装置中[7]。在2012年，NIF证实可输出1.8 MJ紫外光，而我国的神光-Ⅲ主机装置在2015年基本完成建设并可提供180 kJ的紫外光输出[8-9]。随着我国ICF工程的持续推进，试验中对非线性光学晶体的质量和尺寸要求进一步严苛。

为了提高超大尺寸KDP/DKDP晶体的生长稳定性和晶体质量，研究人员致力于生长温度区间的控制、过饱和度的设计和生长溶液酸碱度的调控等[10-12]。但是，在晶体生长溶液中难免会存在少量的杂质，而有些杂质会干扰晶体生长的稳定[13]。有些杂质会被吸附到晶体的生长面中，进而影响晶体的光学质量[14]。同时，ICF工程对KDP类晶体性能的要求主要体现在两个方面：倍频效率和抗激光损伤能力[15]。因此，相关研究人员也一直致力于过滤以及晶体后处理等研究来进一步提高晶体质量[16]。……