近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所薄膜光學(xué)實驗室研究團(tuán)隊在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（KDxH（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。近年來國內(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）對其預(yù)處理效果的提升影響較大，通過優(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)隊創(chuàng)新提出了基于脈沖時間波形優(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)KDP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。

　　此研究能夠為DKDP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)工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項和中科院特別研究助理項目的支持。

　　圖1 不同時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）