GB/T 42257-2022 英文版 鉻鉺共摻釔鈧鎵石榴石晶體光學(xué)及激光性能測(cè)量方法

前言
本文件按照 GB/T 1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。
請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。
本文件由中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)提出。
本文件由全國(guó)人工晶體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 461)歸口。
1范圍
本文件描述了鉻鎮(zhèn)共摻石榴石晶體光學(xué)及激光性能的測(cè)量方法。
本文件適用于鉻鎮(zhèn)共摻航石榴石晶體和晶體元件光學(xué)及激光性能的測(cè)量。鉻餌共摻激光玻璃、鉻餌共摻激光陶瓷等材料光學(xué)及激光性能的測(cè)量可參照?qǐng)?zhí)行。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB 7247.1 激光產(chǎn)品的安全 第1部分:設(shè)備分類、要求
GB/T 11297.1-2017 激光棒波前畸變的測(cè)量方法
GB/T 15175 固體激光器主要參數(shù)測(cè)量方法
GB/T 16601.2 激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光損傷值測(cè)試方法 第2部分:值確定
GB/T 27661 激光棒單程損耗系數(shù)的測(cè)量方法
GB/T 27665 摻鋁氨百捌鮑啊骯背筋碑汾比敗比蛋艾倍賓伙石激光棒激性能測(cè)量方法
GB/T 30902-2014 無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品雜質(zhì)元素的測(cè)定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)
GB/T 35118-2017 摻鋁石榴石激光晶體光學(xué)性能測(cè)量方法
3術(shù)語(yǔ)和定義
以下術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。
4 符號(hào)和縮略語(yǔ)
表1中的符號(hào)和縮略語(yǔ)適用于本文件。
5 測(cè)量要求
5.1 測(cè)量條件
5.1.1 環(huán)境
測(cè)量環(huán)境應(yīng)滿足以下要求:
a)溫度:(22士6)C ;
b)測(cè)量期間溫度波動(dòng):≤2C ;
c相對(duì)濕度:≤50%;
d)潔凈等級(jí):優(yōu)于 ISO Class 4:
無(wú)明顯的振動(dòng)、氣流、煙塵、電磁干擾。
5.1.2 安全
按 GB 7247.1 中的規(guī)定采取激光安全防護(hù)措施。
5.2樣品
5.2.1 樣品A
6 測(cè)量方法
6.1 摻質(zhì)濃度
6.1.1 測(cè)量原理
6.2 消光比
6.2.1 測(cè)量原理
將待測(cè)激光晶體放置在兩平行偏光鏡間和兩正交偏光鏡間,測(cè)試光從待測(cè)激光晶體一端入射,在激光晶體另一端出射。先調(diào)整檢偏器至刻度 90°,然后微調(diào)檢偏器,觀察探測(cè)器顯示數(shù)值,當(dāng)顯示數(shù)值最小時(shí),此時(shí)系統(tǒng)為正交偏光狀態(tài),記錄此時(shí)的 11,然后將待測(cè)晶體放置于光路后轉(zhuǎn)動(dòng)晶體至光強(qiáng)顯示數(shù)值為最大時(shí),記錄此時(shí)的 I';再將檢偏器旋轉(zhuǎn) 90,此時(shí)為平行偏光狀態(tài),記錄此時(shí)的 I,按公式(13)計(jì)算消光比:
6.3 波前畸變
6.3.1 測(cè)量原理
本方法是基于邁克爾遜(Michelson)干涉儀測(cè)量原理:一束人射光分為兩束后各自被對(duì)應(yīng)的平面鏡反射回來(lái)后產(chǎn)生干涉。干涉中兩束光的不同光程可以通過(guò)調(diào)節(jié)干涉臂長(zhǎng)度以及改變介質(zhì)的折射率來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而能夠形成不同的干涉圖樣，用平面波前透過(guò)被測(cè)激光晶體后波前畸變的峰-谷偏差來(lái)表征。
6.3.2 測(cè)量裝置
采用工作波長(zhǎng)為 1 064 nm 的激光干涉儀，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 a/20。6.3.3 測(cè)量步驟
選擇樣品 B,按 GB/T 11297.1-2017 第 7 章的規(guī)定測(cè)量波前畸變。
6.5單程損耗系數(shù)
6.5.1測(cè)量原理
單程損耗系數(shù)的測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)為雙光路的測(cè)量光路與參考光路的光強(qiáng)進(jìn)行比值測(cè)量,單程損耗系數(shù)按公式(32)計(jì)算:
6.6﹑激光工作波長(zhǎng)6.6.1測(cè)量原理
按照波長(zhǎng)的分布規(guī)律在一定空間內(nèi)分開(kāi),利用探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),得到光強(qiáng)按波長(zhǎng)的分布規(guī)律,繪制成相應(yīng)的諧線。其中,最大光強(qiáng)處即為被測(cè)晶體樣品的激光工作波長(zhǎng)。測(cè)量原理圖見(jiàn)圖2。
6.7 斜率效率
6.7.1 測(cè)量原理
采用平一平面諧振腔測(cè)量激光棒泵浦輸入能量和激光棒輸出能量的特性曲線。在直角坐標(biāo)系中以輸入能量為橫軸,輸出能量為縱軸做出此特性曲線。特性曲線直線部分的延長(zhǎng)線與輸入能量軸上的交點(diǎn)6,可以用來(lái)表示該激光棒的激光閩值;特性曲線直線部分的斜率 ,可以用來(lái)表示該激光棒的斜率效率,見(jiàn)公式(44)、公式(45):
光束質(zhì)量因子6.8
6.8.1 測(cè)量原理
CCD 光斑相機(jī)裝有探測(cè)器和轉(zhuǎn)換電路,可將激光光柬轉(zhuǎn)換為光斑圖像,通過(guò)計(jì)算機(jī)程序處理后可直接讀出光班直徑。改變相機(jī)位置,測(cè) 10 組~20 組光直徑(d)和聚焦透鏡與相機(jī)間距離(Z),按公式(51)進(jìn)行雙曲線擬合,得到光束特征系數(shù) A、B 和C,束腰直徑(d和遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角(0)分別按公式(52),公式(53)計(jì)算，M2 按公式(54)計(jì)算。
7測(cè)量報(bào)告內(nèi)容
7.1測(cè)量基本信息
測(cè)量基本信息應(yīng)包含以下內(nèi)容:
a)送檢單位;
b)送檢日期﹔
c)環(huán)境條件(包括溫度和相對(duì)濕度);
d樣品編號(hào)及規(guī)格尺寸;
e)測(cè)量設(shè)備(包括名稱和型號(hào));f)測(cè)量單位;
g)測(cè)量所使用的文件(包括發(fā)布或出版年號(hào));
h)測(cè)量人員﹑測(cè)量日期;
i)核驗(yàn)人員﹑核驗(yàn)日期。
7.2測(cè)量結(jié)果
測(cè)量結(jié)果應(yīng)包含以下內(nèi)容:
a)摻鉻濃度和摻餌濃度;
b)消光比;
c)波前畸變;
d)光學(xué)均勻性;
e)單程損耗系數(shù);
f)激光工作波長(zhǎng);
g)斜率效率;
h)光束質(zhì)量因子;
i)激光損傷閾值。
7.3測(cè)量記錄與報(bào)告格式
測(cè)量記錄與報(bào)告格式見(jiàn)附錄A。

附附A
(資料性）
測(cè)量記錄與報(bào)告
測(cè)量數(shù)據(jù)的記錄與報(bào)告格式見(jiàn)表A.1。
參考文獻(xiàn)