ICS31.260 L51 中华人民共和国国家标准 GB/T27661—2011 激 光棒单程损耗系数的测量方法 Testmethodsforsingle-passlosscoefficientoflaserrobs 2011-12-30发布 2012-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会(SAC/TC284)归口。 本标准起草单位:中国电子科技集团公司第十一研究所、北京奥依特科技有限责任公司、北京光电 技术研究所。 本标准主要起草人:仇瑛、朱建慧、卢永红。 ⅠGB/T27661—2011 激光棒单程损耗系数的测量方法 1 范围 本标准规定了激光棒单程损耗系数的测量方法。 本标准适用于直径不小于4mm且波长为激光棒工作波长的光波能透过的激光棒。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T1185 光学零件表面疵病 GB7247.1 激光产品的安全 第1部分:设备分类、要求和用户指南 GB/T11293 固体激光材料名词术语 3 术语和定义 GB/T11293界定的术语和定义适用于本文件。 4 要求 4.1 测量环境 除非另有规定,测量应在以下条件下进行: a) 环境温度:18℃~28℃; b) 相对湿度:45%~70%; c) 气压:86kPa~106kPa; d) 测量系统应处于无明显的振动、气流和烟尘的环境中,不得有影响测量结果的干扰; e) 测量系统应采取必要的光屏蔽措施。 4.2 被测激光棒的加工技术要求 除特殊要求外,激光棒应满足以下要求: a) 样品直径不小于4mm; b) 两端面平行度应小于或等于10″; c) 端面对棒轴垂直度应小于或等于5′; d) 端面表面疵病应符合GB/T1185的规定,具体要求为:B/0.8D0×0.05、C1×0.01、P0.1(D0 为激光棒直径,单位为mm); e) 端面平面度在全口径90%直径范围内应小于或等于λ/10(λ为632.8nm); f) 激光棒两端面镀增透膜,在工作波长处的剩余反射率均不大于0.2%。 4.3 安全防护 测量时应按GB7247.1的要求采取安全防护措施。 1GB/T27661—2011 5 测量原理 单程损耗系数的测量系统设计为双光路,由测试光路与参考光路的光强进行比值测量,测试结果 [见式(1)]表示为: δ=ln[(1-R1)(1-R2)K/T] L…………………………(1) 式中: δ———单程损耗系数,单位为%·cm-1; R1———激光棒一端面剩余反射率; R2———激光棒另一端面剩余反射率; K———分光镜光束比; T———有样品时测试光路与参考光路光强的比值; L———激光棒晶体长度,单位为厘米(cm)。 6 测量装置 6.1 测量系统 单程损耗系数测量系统组成见图1。 说明: 1———参考探测器; 2———显示器; 3———激光器; 4———扩束镜; 5———光栏; 6———分光镜; 7———被测晶体; 8———测量探测器; 9———数据采集处理机。 图1 测量系统组成图 2GB/T27661—2011 6.2 测量装置要求 测量装置应满足以下要求: a) 参考探测器和测量探测器性能相同,且应该在线性区工作; b) 显示器为数字万用表,精度显示6.5位,并经计量单位校准; c) 激光器的波长为激光棒工作波长,模式为TEM00,功率在300mW~350mW,且输出为圆偏 振光; d) 激光器功率波动应小于或等于1.0%; e) 扩束后的光源光束发散角应小于或等于2mrad; f) 系统的分束比应调整在1.000±0.002范围内; g) 被测激光棒的支撑夹具为带有角度及微调装置的V形槽; h) 数据采集处理机具有自动数据采集和处理功能; i) 测量装置需放置在隔振的光学平台或光具座上,避免振动; j) 测量系统的不确定度应该小于或等于2‰。 7 测量步骤 测量应按以下步骤进行: a) 用游标卡尺测量被测激光棒的长度L; b) 用分光光度计测量测试片(激光棒在镀增透膜时,同时放一片YAG材质的单面反射片作为测 试片)的剩余反射率,等同得到激光棒端面剩余反射率R1、R2; c) 打开系统电源,计算机进入计算程序; d) 打开激光器,使激光器达到热稳定状态,且功率满足6.2c)的要求; e) 不放置被测激光棒时,通过计算机自动采集数据并处理,得到分光镜的分束比K; f) 将被测激光棒放入V形槽内,调整激光棒,使光束正入射激光棒中心,通过计算机自动采集数 据并处理,得到测试光强与参考光强的比值T,测量3次取平均值,光斑大小可分为: 1) 当激光棒直径在4mm~9mm时,光斑大小为激光棒直径的80%; 2) 当激光棒直径大于9mm时,光斑选用ϕ4mm,对整个端面进行二维扫描测量。 8 测量结果 测量结果按以下规定进行: a) 对于单点测量激光棒,按式(1)计算出被测激光棒的单程损耗系数; b) 对于二维扫描测量激光棒,将所测各点单程损耗系数按式(1)计算,取平均值为此激光棒的单 程损耗系数。 9 测量报告 测量报告应包括下列内容: a) 测量单位; b) 送检单位; c) 环境条件; d) 测量人员;GB/T27661—2011 GB/T27661—2011 e) 测量日期; f) 激光棒规格; g) 激光棒端面剩余反射率; h) 分光镜的分束比; i) 有样品时测试光强与参考光强的比值; j) 测量结果。 1102 — 16672T / BG