ICS31.260 L 51
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 35118—2017
掺镇铝石榴石激光晶体光学性能
测量方法
Test methods of optical performance for Erbium-doped
Yttrium Aluminum Garnet laser crystal
2017-12-29发布
2018-07-01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 中华人民共和 国
国家标准
掺饵亿铝石榴石激光晶体光学性能
测量方法 GB/T35118—2017
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中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号（100029）北京市西城区三里河北街16号（100045）
网址：www.spc.org.cn 服务热线：400-168-0010 2017年12月第一版
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书号：1550661-57255
版权专有 侵权必究 GB/T35118—2017
前創言
本标准按照GB/T1.1- 2009给出的规则起草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（SCA/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、北京雷生强式科技有限责任公司、成都东
：
骏激光股份有限公司、中国科学院福建物质结构研究所。
本标准主要起草人：朱建慧、王永国、孙殿中、黄永忠、吴少凡、戚燕
I GB/T35118—2017
掺镇铝石石激光晶体光学性能
测量方法
1范围
本标准规定了掺饵亿铝石榴石激光晶体（Er3+：Y?AlsO12，以下简称Er：YAG激光晶体）光学性能的测量条件、测量方法、测量步骤等。
本标准适用于掺饵铝石榴石激光晶体，掺饵玻璃、掺饵陶瓷等类似材料可参照执行。
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。
GB7247.1 激光产品的安全第1部分：设备分类、要求 GB/T 1185- 一2006光学零件表面疵病 GB/T11293—1989固体激光材料名词术语 GB/T11297.1一2002激光棒波前畸变的测量方法 GB/T27661一2011激光棒单程损耗系数的测量方法 JY/T015- —1996 感耦等离子体原子发射光谱方法通则
3术语和定义
GB/T11293一1989界定的术语和定义适用于本文件
4要求
4.1 测试条件 4.1.1环境要求
测量时环境应满足下面要求：
温度：22℃±5℃； b） 测试期间温度波动：≤1℃；
a
相对湿度：≤85%； d）无明显的振动、气流、烟尘及电磁干扰。
Q
4.1.2 安全要求
测量时应按GB7247.1的要求采取激光安全防护措施 4.2被测Er：YAG激光晶体要求
除特殊要求外，Er：YAG激光晶体应满足以下要求：
1 GB/T 35118—2017
a) 两端面平行度（平面/平面）应不大于30"； b） 端面对棒轴垂直度应不大于5°； c) 端面表面疵病质量根据GB/T1185—2006，应符合：麻点B/0.8D。×0.05；划痕C/2D。×0.01。
(D。为Er：YAG激光晶体直径，单位为mm）； d） 端面应清洁，无影响测量的灰尘和挡光污渍； e) Er：YAG激光晶体浓度测量选取晶坏等径部分。
5测量方法
5.1 消光比测量方法 5.1.1 测量原理
消光比测量系统组成如图1所示：
9
说明：
激光器； 2- 扩束器； 3- 起偏器；
可调光阑； 5- 被测Er：YAG激光晶体； 6 检偏器； 7 窄带滤波片： 8 探测器；
A
显示仪器。
图1消光比测试原理图
将Er：YAG激光晶体放置在两平行偏光镜间和两正交偏光镜间.测试光从Er：YAG激光晶体一端人射，在Er：YAG激光晶体另一端出射。先调整检偏器至刻度90度，然后微调检偏器，观察探测器显示数值，当显示数值最小时，此时为正交偏光状态，显示数值最小值为光强度I土；再旋转检偏器至刻度 0度，然后微调检偏器，观察探测器显示数值，当显示数值最大时，此时为平行偏光状态，显示数值最无值为光强度I//，通过式（1)计算消光比：
Ex=10 X
(1)
式中： Ex 消光比，单位为分贝（dB）；
2 GB/T35118—2017
I1 在正交偏光状态下输出的光强值： I // 在平行偏光状态下输出的光强值注：显示仪器的显示值与光强值为线性关系，可以用电压、电流或功率表示，单位相应为mV、mA或mW。
5.1.2测量装置
测量装置应符合以下要求： a）激光器的波长为1.064um.连续输出； b) 激光光源功率5mW～10mW，功率不稳定度应小于或等于1.0%； c）人射激光发散角小于或等于2.0毫弧度； d) 探测器用光敏元件，应在线性区工作，探测器有效面积直径大于或等于10mm； e） 系统消光比（未放人Er：YAG激光晶体时，光束直径为被测Er：YAG激光晶体直径的8O%～
90%时）应不小于40dB
5.1.3测量步骤
按以下测量步骤进行测量： a）打开1.064um激光器，预热20min以上，使输出光强达到稳定度要求； b） 将被测Er：YAG激光晶体放人光路中，使光束正人射Er：YAG激光晶体中心； c) 调整光澜，使光束直径为被测Er：YAG激光晶体直径的80%~90%： d） 取下被测Er：YAG激光晶体，调整检偏器至刻度90度时为正交偏光状态，然后微调检偏器，
观察探测器显示数值，当显示数值最小时，记录测试透射光强I工旋转检偏器至刻度0度，使系统为平行偏光状态，然后微调检偏器，观察探测器显示数值，当显
e
示数值最大时，测量并记录此时透射光强I，根据式（1）计算系统消光比，当系统消光比三40dB，则可以进行Er：YAG激光晶体测量；
f）旋转检偏器至刻度90度，然后微调检偏器，观察探测器显示数值，当显示数值最小时，再将被
测Er：YAG激光晶体放人光路中，并旋转Er：YAG激光晶体，测量并记录透射光强最大值I1；
g）再旋转检偏器至刻度0度，然后微调检偏器，观察探测器显示数值，当显示数值最大时，测量并
记录此时透射光强I”； h）计算：将光强II、I1"和I，代人式（2），计算出被测Er：YAG激光晶体的消光比值：
Ex=10×Ig(1/-)]
I
+**(2)
中中中国中中中心
式中： I"—放置Er：YAG激光晶体时正交偏光状态下输出光强的最大值； I—放置Er：YAG激光晶体时平行偏光状态下输出的光强值。
5.2波前畸变测量方法 5.2.1测量原理
本方法是基于麦克尔逊（Michelson）干涉仪测试原理：一束人射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来后产生干涉。干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变介质的折射率来实现，从而能够形成不同的干涉图样。被测Er：YAG激光晶体的光学均匀性可用平面波前透过Er：YAG 激光晶体后波前畸变的峰-谷偏差来表征。
波前畸变测量原理如图2所示。
3 GB/T35118—2017
说明：
激光器； 2- 扩束器； 3- 分光镜；
1-
CCD摄像系统：
4 5 被测Er：YAG激光晶体； 6- 测试反射镜； 7-
参考反射镜。
图2波前畸变测量原理图
5.2.2 测量装置
测量装置应符合以下要求： a） 激光器的波长为1.064um； b） 激光功率范围100mW~200mW；
人射激光发散角小于或等于2.0毫弧度； d) 本底波前畸变应优于或等于入/10； e) 被测Er：YAG激光晶体放置在带两维调整机构的V型槽（或平台）上。
5.2.3测量步骤
采用连续1.064um波长激光为光源的干涉仪测量.按照干涉仪操作规程，将Er：YAG激光晶体放
置于测试光路中，按GB/T11297.1一2002规定的测试步骤，测量Er：YAG激光晶体的波前畸变数据。 5.3散射颗粒测量方法 5.3.1测量原理
当一束可见激光通过Er：YAG激光晶体时，Er：YAG激光晶体内部的异质团簇会对该激光束发生反射或者散射，在Er：YAG激光晶体侧面可观测到反射或者散射的亮点，即为散射颗粒。
散射颗粒测量原理如图3所示。
4