ICS17.180 A60 中华人民共和国国家标准 GB/T29420—2012 掺 钕钒酸盐激光单晶元件 Nd-dopedvanadatelasercrystaldevices 2012-12-31发布 2013-08-01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给定的规则起草。 本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国人工晶体标准化技术委员会(SAC/TC461)归口。 本标准起草单位:中国科学院福建物质结构研究所、国家光电子晶体材料工程技术研究中心、福建 福晶科技股份有限公司、中国计量学院材料与工程学院。 本标准主要起草人:兰国政、吴少凡、林文雄、王昌运、张剑虹、李雄、史宏声、秦来顺。 本标准为首次制定。 ⅠGB/T29420—2012 掺钕钒酸盐激光单晶元件 1 范围 本标准规定了掺钕钒酸盐激光单晶元件的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则及包装、标 识、运输、贮存等过程的要求。 本标准适用于掺钕钒酸盐激光单晶元件,其他种类的激光单晶元件也可参照使用。 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/T11297.1—2002 激光棒波前畸变的测量方法 GB/T16601—1996 光学表面激光损伤阈值测试方法 第1部分:1对1测试 GB/T22452—2008 硼酸盐非线性光学单晶元件通用技术条件 GB/T22453—2008 硼酸盐非线性光学单晶元件质量测试方法 3 术语和定义 GB/T22452—2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 掺钕钒酸钇 Nd-dopedyttriumvanadate 一种掺钕的钒酸钇激光单晶以及其加工而成的元件。 3.2 不垂直度 nonperpendicularity 单晶元件通光面与侧面之间的不垂直程度。 3.3 光学不均匀性 opticalheterogenity 介质折射率的不均匀程度。 3.4 透射波前畸变 transmittedwavefrontdistortion 平行光束的波面透过被检单晶元件后相对于标准参考波面的畸变。 4 技术要求 4.1 物理性能 4.1.1 散射 在波长为632.8nm的氦氖激光照射下,单晶元件单位体积(cm3)内直径大于10μm的散射点不得 多于4个。 1GB/T29420—2012 4.1.2 光学不均匀性 在波长为632.8nm的氦氖激光照射下,单晶元件光学不均匀性应不大于1×10-5。 4.1.3 特定波长单程损耗 单晶元件经过镀制1064nm减反膜后,在波长1064nm处单程损耗应小于1%。 4.1.4 透射波前畸变 在波长为632.8nm氦氖激光的照射下,被测元件的透射波前畸变干涉图“峰-谷”值偏差应不大于 λ/4。 4.2 加工质量 4.2.1 尺寸公差 尺寸公差应符合以下要求:W+0.1 -0.1mm×H+0.1 -0.1mm×L+0.5 -0.1mm 上式中W为单晶元件通光面的宽度,H为单晶元件通光面的高度,L为单晶元件通光方向的长 度。图1为单晶元件尺寸标注示意图,S所标示的面为通光面。 图1 单晶元件尺寸标注示意图 4.2.2 角度偏差 单晶元件的切割角度偏差要求:Δθ≤0.5°,Δφ≤0.5°。 4.2.3 不平行度 单晶元件两个通光面的不平行度应不大于30″。 4.2.4 不垂直度 单晶元件的通光面与侧面之间的不垂直度应不大于30′。 4.2.5 有效通光孔径 单晶元件的通光表面扣除四周倒角后的可用面积与整个通光面面积的比值为有效通光孔径,其应 不小于85%。 4.2.6 表面疵病 抛光元件有效通光孔径内,S/D应不大于20/10;镀膜元件,S/D应不大于60/40。 4.2.7 倒角 倒角的宽度应不大于0.2mm。 2GB/T29420—2012 4.2.8 崩边、崩口及崩裂 沿边缘向内侧方向延伸宽度g(径向)崩边应不大于0.2mm。 沿边缘方向,崩口宽度之和应不大于0.5mm。 角的崩裂应不大于0.2mm。 4.2.9 单晶表面镀膜的光学性能 镀制1064nm增透膜和808nm增透膜,1064nm增透膜膜层的剩余反射率应小于0.2%;808nm 增透膜膜层的剩余反射率应小于3.0%。 4.2.10 膜层的牢固度 使用3M公司810型号胶带粘拉5次,未出现脱膜或裂膜现象。 4.2.11 膜层的抗高湿性能 在暴露于温度为45℃~50℃、相对湿度为95%~100%的环境至少24h后,或采用加速试验,温 度60℃,相对湿度为95%~100%的环境2h后,未出现脱膜或裂膜现象。 4.2.12 膜层的抗温度冲击 将单晶元件放入加热容器中,在40min内,从室温升到100℃,在不少于40min时间内降至室温, 未出现脱膜或裂膜现象。 4.2.13 膜层的抗激光损伤阈值 镀膜表面膜层的抗激光损伤阈值应大于或等于500MW/cm2。测试条件为入射激光的光束质量 因子M2应小于1.2,波长为1064nm,脉冲宽度为(10±2)ns,重复频率为(10±1)Hz,每个测试点连续 照射10个脉冲,光斑直径为(1.0±0.1)mm。 5 试验方法 5.1 测试的环境要求 洁净等级:优于10000级;温度:(23±2)℃;相对湿度:(55±5)%。 5.2 物理性能 5.2.1 散射 散射的测试方法按GB/T22453—2008执行。 5.2.2 光学不均匀性 光学不均匀性的测试方法按GB/T22453—2008执行。 5.2.3 特定波长单程损耗 5.2.3.1 测试原理 当功率为P2的特定波长光垂直入射晶体,晶体吸收光之后,光功率衰减得到P1,利用式(1)计算得 3GB/T29420—2012 到特定波长单程损耗L。 L(=1-P1 P) 2×100% …………………………(1) 式中: L———特定波长单程损耗; P1———特定波长出射光功率,单位为瓦(W); P2———特定波长入射光功率,单位为瓦(W)。 5.2.3.2 测试仪器 激光器、起偏器、功率计等,测试示意图见图2。 说明: A———激光器; B———起偏器; C———待测单晶元件; D———探测器。 图2 特定波长单程损耗测试示意图 5.2.3.3 测试步骤 按图2搭建好测试系统。调好光路,调整光斑直径至1mm,稳定特定波长激光功率P2为 100mW,放入待测单晶元件,利用探测器测得P1,代入利用式(1)计算得到特定工作波长单程损耗L。 5.2.4 透射波前畸变 透射波前畸变的测试方法按GB/T11297.1—2002执行。 5.3 加工质量 5.3.1 尺寸公差 尺寸公差的测试方法按GB/T22453—2008执行。 5.3.2 角度偏差 角度偏差的测试方法按GB/T22453—2008执行。 5.3.3 不平行度 不平行度的测试方法按GB/T22453—2008执行。 5.3.4 不垂直度 不垂直度的测试方法按GB/T22453—2008执行。 4GB/T29420—2012 5.3.5 有效通光孔径 有效通光孔径的测试方法按GB/T22453—2008执行。 5.3.6 表面疵病 表面疵病的测试方法按GB/T22453—2008执行。 5.3.7 倒角 5.3.7.1 测试仪器 带有测微尺的暗场显微镜(200倍放大,准确度为0.001mm)、观测平台。 5.3.7.2 测试方法 在暗场照明下观测单晶元件的倒角宽度。 5.3.8 崩边、崩口及崩裂 5.3.8.1 测试仪器 带有测微尺的暗场显微镜(200倍放大,准确度为0.001mm)、观测平台。 5.3.8.2 测试方法 在暗场照明下观测单晶元件的崩边、崩口及崩裂。 5.3.9 单晶表面镀膜的光学性能 5.3.9.1 测试原理 利用分光光度计测得石英校准片的工作波长反射率、镀膜单晶样品的工作波长反射率和未放样品 的本底工作波长反射率,利用式(2)计算得到镀膜单晶元件的剩余反射率R。 R=R1-R0 R2-R0×100% …………………………(2) 式中: R———剩余反射率; R0———石英校准片对工作波长的反射率; R1———镀膜单晶元件对工作波长的反射率; R2———仪器本底对工作波长的反射率。 5.3.9.2 测试仪器 分光光度计。 5.3.9.3 测试步骤 把石英校准片放在样品台,设定好扫描波长,得到工作波长反射率。把镀膜单晶元件放在样品台, 设定好扫描波长,得到工作波长反射率。取走镀膜单晶元件,设定好扫描波长,得到工作波长反射率。 利用式(2),计算得到镀膜单晶元件工作波长的剩余反射率R。 5.3.10 膜层的牢固度 使用宽度为1.6cm的3M公司810型号胶带牢固地贴在镀膜表面时,快速地以垂直于膜面的方向 5GB/T29420—2012 将胶带拉起;重复5次,观察是否出现脱膜或裂膜现象。 5.3.11 膜层的抗高湿性能 在暴露于温度为45℃~50℃、相对湿度为95%~100%的环境至少24h后,或采用加速试验,温 度60℃,相对湿度为95%~100%的环境2h后,观察是否出现脱膜或裂膜现象。 5.3.12 膜层的抗温度冲击 将单晶元件放入加热容器中,在40min内从室温升到100℃,在不少于40min时间内降至室温, 观察是否出现脱膜或裂膜现象。 5.3.13 膜层的抗激光损伤阈值 膜层的抗激光损伤阈值按GB/T16601—1996执行。 6 检验规则 6.1 检验分类 6.1.1 出厂