日前，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所薄膜光學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)在DKDP晶體亞納秒激光預(yù)處理優(yōu)化方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表在Optics Express, Vol. 29, No. 22, 35993-36004]。

DKDP（KD_xH(_2-x)PO₄）晶體為唯一應(yīng)用于ICF（Inertial Confinement Fusion）工程中的非線性光學(xué)晶體材料，但是其損傷問(wèn)題嚴(yán)重制約了元件的使用壽命及激光的輸出。激光預(yù)處理技術(shù)為能夠有效提升DKDP晶體抗激光損傷性能的方法之一。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)預(yù)處理激光的脈寬（特別是在亞納秒量級(jí)）對(duì)其預(yù)處理效果的提升影響較大，通過(guò)優(yōu)化亞納秒激光參數(shù)將能夠使DKDP晶體獲得更高的抗激光損傷性能。

研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出了基于脈沖時(shí)間波形優(yōu)化激光預(yù)處理效果的方案，利用具有不同上升沿和下降沿組合的亞納秒激光脈沖開(kāi)展激光預(yù)處理工藝研究。研究結(jié)果表明，脈沖上升前沿的快慢對(duì)DKDP晶體預(yù)處理效果具有明顯影響，具有慢上升脈沖前沿的亞納秒激光對(duì)DKDP晶體的預(yù)處理效果比高斯型亞納秒激光的處理效果提升了20%；并且損傷形貌也發(fā)生了明顯變化，表現(xiàn)為局部微小裂紋，這表明具有慢上升脈沖前沿的亞納秒激光預(yù)處理能夠?qū)�DKDP晶體中的損傷前驅(qū)體進(jìn)行更徹底的熱改性，更好的提升晶體的抗激光損傷性能。

圖1.不同時(shí)間波形亞納秒激光預(yù)處理后DKDP晶體的R-on-1激光誘導(dǎo)損傷閾值

圖2.不同時(shí)間波形亞納秒激光預(yù)處理后，DKDP晶體的納秒激光誘導(dǎo)損傷形貌（誘導(dǎo)激光參數(shù)為3ω，8ns，23J/cm²）

此研究能夠?yàn)镈KDP晶體以及其他非線性光學(xué)晶體的抗激光損傷性能的提升提供重要思路及參考。

相關(guān)工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和中科院特別研究助理項(xiàng)目的支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1364/OE.441918