近期，中國科學院上海光學精密機械研究所薄膜光學實驗室和山東(dong) 大學晶體(ti) 材料國家重點實驗室合作，在ADP晶體(ti) 缺陷誘導激光損傷(shang) 行為(wei) 機製方麵取得新進展。相關(guan) 成果發表於(yu) 《光學快報》（Optics Express）。

ADP（磷酸二氫銨，NH4H2PO4）晶體(ti) 是一種性能優(you) 越的非線性光學晶體(ti) 材料，具有比KDP（磷酸二氫鉀，KH2PO4）晶體(ti) 更大的有效非線性係數和短波長下更高的激光誘導損傷(shang) 閾值，能夠實現室溫下的非臨(lin) 界相位匹配四倍頻輸出，為(wei) 慣性約束聚變研究提供一種潛在的四倍頻輸出打靶材料。在短波長和高功率等極端條件應用環境下，ADP晶體(ti) 的抗激光誘導損傷(shang) 特性的研究尤為(wei) 重要。

研究團隊分別采用Z向籽晶及定向籽晶快速生長法成功生長出了中等口徑ADP單晶，如圖1所示。通過對比研究355nm激光輻照下不同生長方式的ADP晶體(ti) 的激光誘導損傷(shang) 特性發現：傳(chuan) 統法生長晶體(ti) 的質量明顯優(you) 於(yu) 點籽晶快速生長晶體(ti) 的質量；點籽晶快速生長晶體(ti) 存在明顯的錐、柱界麵質量差異的問題；研究表明，ADP晶體(ti) 中存在三種類型的激光誘導損傷(shang) “前驅體(ti) ”，按照損傷(shang) 閾值區分其誘導初始損傷(shang) 閾值的範圍分別為(wei) 1-5J/cm2（L缺陷）、6-12J/cm2（M缺陷）和＞14J/cm2（H缺陷）；傳(chuan) 統法生長的ADP晶體(ti) 中僅(jin) 存在M缺陷和H缺陷，點籽晶快速生長的ADP晶體(ti) 中存在三種類型的缺陷；激光預處理能夠部分消除或改性L缺陷和M缺陷，從(cong) 而提升晶體(ti) 的激光誘導損傷(shang) 閾值。通過光譜測試及在線散射測試等手段發現這三種類型的損傷(shang) “前驅體(ti) ”均為(wei) 一係列缺陷的集合。此研究為(wei) ADP晶體(ti) 以及其他非線性光學晶體(ti) 的抗激光損傷(shang) 特性的認知及研究提供重要思路及參考。

相關(guan) 工作得到了中科院戰略性先導科技專(zhuan) 項（XDB1603）和國家自然科學基金(11874369、 U1831211)的支持。（薄膜光學實驗室供稿）

圖1 點籽晶快速生長ADP晶體(ti)

圖2 ADP晶體(ti) 的激光損傷(shang) 在線散射形貌