GB-T 27665-2024掺钕钇铝石榴石激光棒激光性能测量方法.docx
ICS31.260CCS1.5】三B中华人民共和家标准GB/T276652024代普GB/T27665-2011掺铉钮铝石榴石激光棒激光性能测量方法Testmethodfor1.asingcapabi1.ityOfNd:YAG1.aserrods2024-08-23实施国家市场监督管理总局也*国家标准化管理委员会发布本文件按照GRT1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则3的规定起草.本文件代在GBT27665-2011工掺皱忆铝石榴石激光棒激光性能测俄方法,与GB，T27665-201UIIt1.除结构调整编辑性改动外，主要技术变化如下： 增加了测试样品的适用范围（见第1章）：增加了测试样品的激光性能参数（见第1章和4.3）: 更改了测量原理的表述方式，将连续激光性能和脉冲激光性能原理合并阐述（见5.1和5.2.2011年版的5.1和5.2）; 增加了动态消光比和激光损伤阈值的测埴原理（见5.3和5.4）： 更改了测量装置要求，将连续激光和脉冲激光测试装置简化（见6.1和6.2,2011年版的6.1和6.2）; 增加了动态消光比和激光损伤阙值的测盘装置要求（见6.3和6.力：一更改了测试步骤和测量结果,根据激光器发展简化测试步骤和计算公式（见7和7.2.2011年版的第7章和第8章）；增加了动态消光比和激光损伤阈值的测试步骤和数据处理（见73和7.4）,请注意本文件的某些内容可能涉及心利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出本文件由全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会（SACZrC284）归口，本文件起草单位：中国电子科技集团公司第十一研究所、北京南生强式科技有限责任公司'中电科光电科技行限公司、成都东驶激光股份有限公司、中国科学院福建物政结构研究所.本文件主要起草人：朱建慈、胭境文、吴玮、周世斌、吴少凡、Mi、处聆、李久喜。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：1989年首次发布为GB/T11297.41989和GB/T11297.51989:2011年第一修订,整合为GBrr276652011;本次为第二次修订。掺轨钮铝石楣石激光棒激光性能测方法1血本文件描述了在波长1064nm的激光腔内测盘掺攸忆铝石榴石激光棒的激光性链的测量方法.本文件适用于掺短牝铝石榴石激光棒（发出波长为1064nm的棒状固体激光工作物质的激光网值、斜率效率、动态消光比和激光损伤阀他的测量，铉饰双掺铝铝石榴石、掺铉玻璃及陶饶等其他类似材料或相近形状或其他工作波长的激光棒的,激光性能测量参照使用.，2羡范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.其中，注R期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用F本文件。GB,T1185光学零件表面痛病GB“7247激光产M的安全第1部分：设备分类和要求GBT11293固体激光材料名词术语GBrr1.1.2973掺故忆错石榴石激光棒消光比的测量方法GBT13842掺钺钻铝石榴石激光体GBT15313激光术语GB.T16601.2激光器和激光相关设备激光损伤阈值测试方法第2部分：阈值确定3 #ff11JtXGBrr11293和GBrr15313界定的术语和定义适用于本文件.4 fi*4.1 MMsm除非另有规定,测试应在以卜条件卜进行：a）环境温度：22C±5C;b）相对湿度：70%;c）气压：86kPa-1（）6kPa:力浏量:系统处于无明显的振动、气流和烟尘的环境中，应无影响测限结果的干扰，4.2 WMabmW1.赚除特殊要求外，选取相同掺杂浓度的搭铉铝铝石榴石（Nd:YSA1.5O12.以下简称Nd:YAG）激光栋进行加工，加工要求应符合GRT13842的规定：a）两湘面平行度优于或等口0”;b）端面对棒轴垂直度优于或等于5':O端面表面疵痫符合GBb1185的规定.具体瞿求为B心8D。xO.05、C1.XO.01、P0.1（D0为激光帏直径，值位：nm）;d）端面平面度在全门径90¾直径范附内优于或等于8/1O（A为632.8nn）;O激光林两端面键增透城符合GBJT13842的规定，具体要求为：在波长为106Inm处的剩余反射率均不大于0.2%。4.3 性能敷本文件规定的激光性能参数主要指ra）激光阙值：b）斜率效率；O动态游光比Id）激光损伤例依，4.4 安全防护戏址时应按GB门'7247.1的要求采取安全防护措施.5 S1.量理5.1 激光倘值用Nd:YAG激光棒挤建激光器,以连续/脓冲方式泵浦.测fit激光输出阈依.谐振腔型宜采用平面一平面谐振腔.激光棒散热良好且对泵浦光有良好的吸收.将激光输出功率/能砥梏定后.测fit怆入功率/能域和输出功率/能量，在n角坐标系中以输入功率，能m为横轴，输出功率/能m为纵轴作出特性曲线.见图1.对特性曲践的殴性部分迸行淡性拟令，经过报令后的反向延长税与输入功率/能量轴上的交点技距即该株的连续，'脓冲激光阈杭，>1.(KK>1520M)250030003SOOW入功率NH1连罐*光餐值特住曲版示,图5.2 激光弊率效率激光株的连续/脓冲激光斜率效率的测原理同5.1,其中，图2特性曲戏经过她性拟合后的斜率即棒的斜率效率。图2图"&3动;K一光比激光棒在泵浦状态下，利用光敏探测器分别测盘出激光棒在超偏器和检偏器间的透射光强，通过下式计算消光比值：Ex=IOx1.gd/11)式中：Ex消光比，单位为分贝(dB):1同样情况的平行偏光状态下输出的光强值，单位为亳伏(mV)：1.一在正交偏光状态下输出光强值，电位为本伏(mV).&，无仿值足够强的激光会导致光学元件的性成产生不可逆的变化，称为激光损伤.确定激光损伤间值，首先找到零损伤和百分之百损伤的功率水平.进一步绘制不同损伤概率卜的能量/功率密改曲线，然后将数据我性外推找到损伤概率为0的位置，该位置对应的能W功率密度即为激光损伤阈值，6流量奘.&1光激光阈值测由下列元潜件百味：冷却系统、准直激光器、全反镜、泵浦单元、激光修、输出镜和激光功率计或能量计.测量系统框图见图3,典型的灯泵浦测量装置示见附录A。标引序号说明，I冷却系统：2-准点激光湍：3全反镜：-I泵浦单元：5-激光棒；6输出血7激光功率计（能址计）.B3SMft系统线成穗图6.2 Wttm激光棒的斜率效率的测批系统装置同6.1,测量系统姐成极图见图2,6.3 动态删光比动态消光比测戕系统由下列兀器件如成：激光2k扩束镀、起一器、可调光阑、一浦单元、激光棒、检信器'探测落和显示仪器.测盘系统框图见图4,其中.本测破系统的激光器为1064nm波长且激光光源功率波动应小于或等于1.0%；扩束后的光源光束发散向应小于或等于3nrad;泉涌单元'激光晶体与附录A中A.3所述的谐振腔构成激光器，泵浦均匀，泵浦功率应满足使激光输出功率/能量的输入功率/能量线性增长I探测器为光耿探测器，应在线性区工作I该测量系统的消光比应大于或等于，10<1B.标引序号说明:I激光SS：2Ir束甥I3起儡器I4可调枷5_泵通单元I6激光Ht1.7检偏港：89显示仪器,4动态清光比4UMaM6.4通过可变衰M战将,台商性能.稳定输出的激光光源调整到期里的脉冲能量或者连续功率会聚刎位于会聚系统性平面或者附近的测状样品I;激光损伤阈依测系统由下列元器件如成；激光系统、可变VSM.波片、会聚系统，光束诊断装置、在线抱伤探测据.测试样品室和分光镜，激盘熊统机图见图5.标引序号说咻1激光系统：2-可变衰减器：3-波片：4会聚旗绿5-光束诊断装置:6在晚报伤株熬器:，一测试样品室：8iM.S5*1为昉NHtMtgBaMMB图5所示的激光损伤闽俏测试系统中的测试装汽参见GB,，T16601.1的相关条款,77.1 *M7.1.1测地应按以下步骤进行。a）将被测激光棒装入泵浦单元，并确认激光棒端面无污染后装入由全反镜和输出钺组成的请振腔中，在装入过程中棒受力应均匀。利用准宜激光束调整光略，使激光棒端面反射光点与谐振腔镜的反射光点常合，保证棒与谐振腔同轴.b）确认泉浦单元温控和侬热系统工作正常.O接通电源.陶节泵浦光功率/能量至谐振腔产生振荡并输出激光.d）按照一定单位间隔继续输入求浦光功率/能量，由低到商测量可一输入功率/能量时应的输出功率/能m并记录数据.冽51不少于5个点，每一点理契测量3次取平均值.O测敏完毕后，逐渐降低/入功率/能泉，关闭电源及相关冷却装置.7.1.29MU测出输入和输出功率/能状，作出激光输出功率/能累对输入功率/能域的特性曲线，将特性曲戏的线性区间进行线性拟合，线性拟合后直线部分反向延长到横轴,其交点的裁矩即是该激光棒的闺位.7.27.2.1激光棒的斜率效率的冽试步骤在执行7.1.1中a）d）的框础上，按照定单位间隔维续输入豕浦光功率/能量，由低到高测髭每一输入功率/鲍量对应的输出功率/能ht并记录数据.测册不少于10个点，每一点.用双测量3次取平均值，测域完毕后，应逐渐降低输入功率/健关闭电源，关闭ifi控和散热系统.取出被测激光棒.72.2数据处理7.2.2.1连续激光斜率效率激光棒的连续激光斜率效率按公式计算:式中：Q悻效率：R>直线段激光帖出功率增fit单位为瓦(W):P一直线段电源输入功率增单位为瓦(W).7.2.2.2脉冲激光斜率效率激光悴的脉冲激光斜率效率按公式(3)计曾:式中；斜率效率：Bxu直线段激光输出能限增Ik单位为焦耳(JKE_比线段电源输入能量增眼,第位为焦耳.73动态消光比7.3.1 测试步骤将被测激光棒装入泉浦腔内，放入测试区域打开泵浦单元，泉浦功率应满足使激光输出的J：作状态，按GRT112973进行消光比测上7.3.2 数据处理将光强'、I和1一代入公式(4),计灯出被测微光棒的动态消光比值：E,=IOx1.g1.1.(1-1'1><0式中：E、消光比，单位为分贝(dB):I同样情况的平行偏光状态下输出的光强依，单位为修伏加V)：I1.-放置激光棒时正交偏光状态下输出的光覆信，单位为充伏(mV);1,不放置激光棒时正交偏光状态下输出的光强值，单位为毫伏(mV).7 4激光损伤网假激光棒的激光扭伤闽竹的单次照射(在测试样品去面每个测试点只进行一次激光辎照的损伤闽伯测试过程，即1时1)、多次照射(采用相同能J1.I密度的脉冲中辐照测试样从表面每个测试点的损伤阀位测试过程，OIJS对D的伸旅测试步服和数据处理分别按GB,T16601.2的相关条款执行。8 MMft测量报告应包括下列内容;a）测试单位：b）送检单位；O环境条件：d）测试条件及梦数：e）测51人员：D核骗人员；8）测量日期：h）激光棒编号：i）激光棒现格：j）被测激光棒的特性曲我:k）实际测置叁敷结果.测一
