磷酸二氢钾(KH2PO4，KDP)晶体是一种性能优良的非线性光学材料，具有较大的非线性光学系数和较高的激光损伤阈值，光学均匀性好，可实现激光二倍频、三倍频和四倍频转换，而且易于人工生长，故被广泛应用于激光变频、电光调制以及光快速开关等领域，也是惯性约束核聚变的首选激光材料。　　 由于惯性约束核聚变的发展对KDP晶体在质量、尺寸、数量都提出了新的要求，因此如何快速生长出大尺寸、高质量的KDP晶体就成为了国内外研究的热点。目前有研究表明掺杂L-丙氨酸能够提高KDP晶体的光学质量，但是L-丙氨酸掺杂对KDP晶体生长过程的影响尚不清楚。通过开展掺杂不同浓度的L-丙氨酸时KDP溶液稳定性和晶体生长实验，分析了L-丙氨酸掺杂对KDP晶体生长的影响，并在此基础上开展了掺杂条件下较大尺寸KDP晶体生长实验。主要内容为：　　 ①通过实验测定了不同掺杂浓度下KDP的溶解度曲线、生长溶液的亚稳区和成核诱导期。发现随着掺杂浓度增大，KDP的溶解度轻微减小，生长溶液的亚稳区变宽，诱导期变长，溶液的稳定性明显变好。　　 ②结合经典成核理论分析发现，当溶液过饱和比S≥1.3时，均匀成核起主导作用；而S≤1.25时，非均匀成核起主导作用。计算出了不同掺杂浓度下均匀成核时的固-液界面张力、临界成核功、临界晶核半径和成核速率等热、动力学参数，从热力学角度解释了掺杂L-丙氨酸后KDP溶液稳定性变好的原因。　　 ③通过实验测定了35℃无搅拌时不同掺杂浓度和过饱和度下KDP晶体各面的法向生长速度。发现随着L-丙氨酸掺杂浓度增大，KDP晶体各面的生长速度不断减小。结合结晶生长动力学理论计算出了KDP晶体(100)面的台阶棱边能，发现随着掺杂浓度增大，其台阶棱边能也不断上升。同时采用AFM对不同过饱和度和不同掺杂浓度下晶体(100)面的生长过程进行了原位实时扫描，发现当σ≥0.04时其生长以二维成核生长机制为主导，这与理论分析结果一致。　　 ④采用降温法开展了较大尺寸KDP晶体生长实验，并生长出了分别掺杂0.1mol％EDTA和4mol％L-丙氨酸时的KDP晶体。发现掺杂EDTA时晶体柱面扩展速度明显快于掺杂L-丙氨酸时；而掺杂L-丙氨酸时生长出的晶体比较细长，柱面扩展速度明显低于锥面。实验结果还表明旋转半径、籽晶尺寸对晶体生长速度都有影响，随着旋转半径增大，溶质供给更加充分，晶体生长速度加快；籽晶越大，晶体生长速度越快。