Etude des perturbations optiques et du crazing dans les cristaux de DKDP

Orateur : Juliette PIQUARD (CEA/DAM le ripault et UGA equipe OPTIMA )

Les cristaux de KDP (KH2PO4) et de DKDP (K(H1-xDx)2PO4) sont largement utilisés pour leur propriété optique non linéaire comme convertisseur de fréquence ou dans des cellules de Pockels. Le développement d’un système de croissance rapide par circulation de solution sous conditions stationnaires permet d’obtenir des cristaux de DKDP plus rapidement que par méthode classique et avec une distribution en deutérium homogène. Cependant, les premiers optiques obtenus par ce système montrent de fortes perturbations optiques en cartographie de surface d’onde ainsi que la formation de fissures en surface résultant d’un échange isotopique H/D (crazing) pouvant rendre leur utilisation problématique. L’incorporation d’impureté dans le secteur shallow a donc été l’hypothèse retenue quant à l’origine des perturbations optiques. Afin d’améliorer la qualité des optiques, les paramètres de croissance influant sur l’incorporation d’impuretés ont été étudiés. La température de croissance, la sursaturation et le pH ont ainsi été modifiés pour identifier des conditions optimales de croissance, conduisant à des cristaux exempts de défauts structuraux et de perturbations optiques. Les topographies aux RX des cristaux obtenus dans les différentes conditions testées, ont permis d’isoler celles, compatibles avec des croissances rapides de cristaux géants, où l’effet combiné de l’ensemble des paramètres permet d’obtenir des cristaux avec des qualités optiques très prometteuses. Parallèlement, des mesures en ICP-MS ont été réalisées afin d’identifier l’impureté s’incorporant dans le secteur shallow, révélant une corrélation possible entre concentration en calcium et contraste en topographie aux RX.

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