KDP晶体是一种光学性能非常优良的非线性光学晶体,主要用于激光变频、电光调制、光快速开关等高科技领域。大尺寸KDP晶体是惯性约束核聚变工程(ICF)的首选材料,目前还没有其它的综合性能更优良的材料可以用来取代它。随着KDP晶体的推广使用,对KDP晶体的质量要求日趋增高。近些年来随着ICF的迅速发展,美国禁止出口相关的技术和材料,国际上大尺寸高质量的KDP晶体供不应求。近年来关于其研究的热点在于:在保证它的高的光学质量的前提下尽量提高其生长速度,缩短生长周期,降低成本。降温法是生长KDP常用的方法,用降温法生长晶体的关键是在整个生长过程中,掌握合适的降温速度,使溶液始终处于亚稳定状态,并维持合适的过饱和度。本文通过KDP晶体生长的实验和数值模拟计算,得出以下结果:溶液初始温度和降温速度影响晶体生长成核数和晶体生长速度,溶剂蒸发会加速生长但品质降低。要生长品质更好的大尺寸晶体,应该使生长溶液环境封闭,控制适当的降温速度。溶液的稳定性对晶体生长有较大的影响,应避免各种杂质进入溶液。可以采用添加剂和精细过滤等措施来增强溶液稳定性。溶液pH值显著影响KDP晶体生长形状,溶液的pH值在4.5左右有利于KDP晶体生长。晶体表面过饱和度分布趋势为自晶体边缘至中心位置逐渐减小,晶体侧面上各点的过饱和度相同。在相同的条件下,如果生长速度越大,晶体表面过饱和度越低;籽晶旋转速度越大,晶体表面过饱和度越大。