中华人民共和国国家标准
GB/T35118-2017
掺饵铝石榴石激光晶体光学性能 测量方法
Test methods of optical performance for Erbium-dopedYttrium Aluminum Garnet laser crystal
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
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.
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
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.
掺饵钇铝石榴石激光晶体光学性能 测量方法
1范围
本标准规定了掺辑钇铝石榴石激光品体（Er²：YALO，以下简称Er：YAG激光品体）光学性能的测量条件、测量方法、测量步骤等.
本标准适用于掺饵钇铝石榴石激光品体，掺辑玻璃、掺辑陶瓷等类似材料可参照执行.
2规范性引用文件
件.凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本文件. 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
GB7247.1激光产品的安全第1部分：设备分类、要求GB/T1185-2006光学零件表面疵病GB/T11293-1989固体激光材料名词术语GB/T27661-2011激光棒单程损耗系数的测量方法 GB/T11297.1-2002激光棒波前畸变的测量方法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/T11293-1989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
a）温度：22℃C±5℃； 测量时环境应满足下面要求：b）测试期间温度波动：≤1℃；c）相对湿度：≤85%：d）无明显的振动、气流、烟尘及电磁干扰.
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激光品体要求
除特殊要求外，Er：YAG激光品体应满足以下要求：
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）端面表面疣病质量根据GB/T1185-2006，应符合：麻点B/0.8D.X0.05；划痕C/2DX0.01.d）端面应清洁，无影响测量的灰尘和挡光污渍； （D为Er：YAG激光品体直径，单位为mm）：e）Er：YAG激光品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：
说明：
1-浙光器：2--扩束器：3--起偏器： -可调光阔：5--被测 Er:YAG激光品体；窄带滤波片： 检偏器：8--探测器：9一星示仅器.
图1消光比测试原理图
将Er：YAG激光品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激光品体一端人射，在Er：YAG激光品体另一端出射.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1：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，显示数值最大 值为光强度1，通过式（1）计算消光比：
式中：
Ex-消光比，单位为分贝（dB）；
1在正交偏光状态下输出的光强值：
I一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mVmA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1.064μm，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%：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； c）人射激光发散角小于或等于2.0毫弧度；e）系统消光比（未放入Er：YAG激光品体时，光束直径为被测Er：YAG激光晶体直径的80%～90%时)应不小于40 dB
5.1.3测量步骤
按以下测量步骤进行测量：
a）打开1.064μm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激光品体放人光路中，使光束正人射Er：YAG激光品体中心；c）调整光闽，使光束直径为被测Er：YAG激光品体直径的80%~90%；d）取下被测Er：YAG激光品体，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1：e）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，当显示数值最大时，测量并记录此时透射光强1，根据式（1）计算系统消光比，当系统消光比≥40dB，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 则可以进行Er:YAG激光品体测量；测Er：YAG激光晶体放人光路中，并旋转Er：YAG激光品体，测量并记录透射光强最大值I：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I、I和I代人式（2），计算出被测Er：YAG激光品体的消光比值：
式中：
I放置Er：YAG激光品体时正交偏光状态下输出光强的最大值：
I放置Er：YAG激光品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，从面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激光品体后波前畸变的峰-谷偏差来表征.
波前畸变测量原理如图2所示.
