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研究團隊在DKDP晶體亞納秒激光預處理優化方面取得新進展。相關成果發表在Optics Express, Vol. 29, No. 22, 35993-36004]。

　　DKDP（KDxH（2-x）PO4）晶體為唯一應用于ICF（Inertial Confinement Fusion）工程中的非線性光學晶體材料，但是其損傷問題嚴重制約了元件的使用壽命及激光的輸出。激光預處理技術為能夠有效提升DKDP晶體抗激光損傷性能的方法之一。近年來國內外研究發現預處理激光的脈寬（特別是在亞納秒量級）對其預處理效果的提升影響較大，通過優化亞納秒激光參數將能夠使DKDP晶體獲得更高的抗激光損傷性能。

　　研究團隊創新提出了基于脈沖時間波形優化激光預處理效果的方案，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處理工藝研究。研究結果表明，脈沖上升前沿的快慢對DKDP晶體預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%；并且損傷形貌也發生了明顯變化，表現為局部微小裂紋，這表明具有慢上升脈沖前沿的亞納秒激光預處理能夠對DKDP晶體中的損傷前驅體進行更徹底的熱改性，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晶體的抗激光損傷性能的提升提供重要思路及參考。

　　相關工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中科院戰略性先導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處理后DKDP晶體的R-on-1激光誘導損傷閾值

　　圖2 不同時間波形亞納秒激光預處理后，DKDP晶體的納秒激光誘導損傷形貌（誘導激光參數為3ω，8ns，23J/cm2）