国家标准 GB/T29421一2012 钥酸盐双折射光学单晶元件 Vanadatebirefringentcrystaldevices 2012-12-31发布 2013-08-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T29421一2012 前言本标准按照GB/T1.1一2009给定的规则起草本标准由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、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
GB/T29421一2012 钥酸盐双折射光学单晶元件范围本标准规定了饥酸盐双折射光学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饥酸盐双折射光学单晶元件,其他种类的双折射光学单晶元件也可参照使用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/T11297.12002激光棒波前畸变的测量方法 GB/T22452一2008酬酸盐非线性光学单晶元件通用技术条件 GB/T22453一2008碉酸盐非线性光学单晶元件质量测试方法术语和定义 G;B/T22452一2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 双折射光学单晶optiealcrystalwithbirefringenee -种具有折射率各向异性的光学单晶钥酸亿单晶yttriumvanadatesingleerystal -种双折射单晶以及以其加工而成的元件,中文化学名为钥酸乞.分子式为YvO 不垂直度nonperpendicularity 单晶元件通光面与侧面之间的不垂直程度 ? 光学不均匀性opticalheterogenit 介质折射率的不均匀程度 3.5 透射波前畸变transmittedwavefontdistortion 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 3.6 消光比extinetionratio Er 光通过平行偏光系统与正交偏光系统时,分别得到最大输出光强与最小输出光强,它们的比值称系
GB/T29421一2012 统消光比当有应力双折射的透明介质插人两个偏振器之间时,消光比降低 3.7 插入损耗insertionloss I1 光通过晶体器件后的损耗,即光源通过器件后量测到的功率和未通过器件量测到的功率比值 3.8 偏振相关损耗polarizationdependentloss PDL 品体器件在所有的偏振态下最大与最小插人损耗的比值 3.9 楔角weugangle 两个通光面之间的夹角如图1所示图1单晶原件单楔角示意图技术要求物理性能 4.1.1 散射在波长为632.8nm的氮氛激光照射下,单晶元件单位体积(cm)内直径大于10m的散射点不得多于4个 4.1.2光学不均匀性在波长为632.8nm的氮氛激光照射下,单晶元件光学不均匀性应不大于1×10-" 4.1.3透过波前畸变在波长为632.8nm氮须激光的照射下,被测元件的透射波前畸变干涉图“峰-谷”值偏差应不大于入/4 4.1.4消光比单晶元件的消光比应大于25dB 4.1.5插入损耗单晶元件的插人损耗应不大于0.08dB 4.1.6偏振相关损耗单晶元件的偏振相关损耗应不大于0.03dB.
GB/T29421一2012 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士%mm×Ht8mm×L士%mm 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2为单晶元件尺寸标注示意图.s所标示的面为通光面图2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;A<0.5,A 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楔角公差单晶元件单楔角a公差应不大于0.5" 4.2.6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% 4.2.7表面疵病抛光元件有效通光孔径内,s/D不大于20/10;镀膜元件s/D不大于60/40. 4.2.8倒角倒角的宽度应不大于0.2mm. 4.2.9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0.5 mm 角的崩裂应不大于0.2mm.
GB/T29421一2012 4.2.10单晶表面镀膜的光学性能镀制单点1550nm减反膜,在1520nm1580nm的波段范围内膜层的剩余反射率应小于 0.2% 4.2.11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 4.2.12膜层的抗高湿性能在暴露于温度46.7C51C、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 4.2.13膜层的抗温度冲击将单晶元件放人加热容器中,在40min内从室温升到100,在不少于40min时间内降到室温未出现脱膜或裂膜现象试验方法 5 测试的环境要求洁净等级;优于10000级;温度:(23士2)C;相对湿度:(55土5)% 5.2物理性能 5.2.1散射散射的测试方法按GB/T22453一2008的规定 5.2.2光学不均匀性光学不均匀性的测试方法按GB/T22453一2008的规定 5.2.3透过波前畸变透过波前畸变的测试方法按GB/T11297.1-2002执行 5.2.4消光比 5.2.4.1方法原理当晶体出现应力双折射时,人射光的偏振态会产生变化,通过测量这种变化,即可计算出晶体器件的消光比Er,见图3
GB/T29421一2012 口司说明激光器 B -扩束器; C -可调光栏; D 起偏器 E -待测单晶元件; F 探测器图3消光比测试原理图 5.2.4.2系统要求激光器的波长为632.8nm 激光光源功率波动应小于或等于1.0% 通过调整光栏,使光束直径为待测单晶元件有效通光孔径的90% 系统消光比应大于或等于45dB 5.2.4.3测试步骤按系统要求调试好仪器,将起偏器与检偏器正交放置;将待测晶体放置于检偏器与起偏器之间,转动待测晶体到出光功率最小位置,记录下最小出光功率尸;转动待测晶体到出光功率最大位置,记录下最大出光功率P 代人式(1)计算得到消光比停 E =10lg 式中: EBr 消光比,单位为分贝(dB); 最小出光功率,单位为瓦(w)1 P 最大出光功率,单位为瓦(w). 5.2.5插入损耗 5.2.5.1 方法原理光通过器件后的损耗,即光源通过器件后量测到的功率和未通过器件测量到的功率比值,见图4 说明光源; B 起偏器 -待测单晶元件; C D -探测器图4插入损耗测试原理图
GB/T29421一2012 5.2.5.2测试步骤采用稳定光源,恒定功率100mw,调节起偏器至探测器功率最大,固定好起偏器位置,记录下功率值P;放人待测单晶元件,调整光路至探测器功率最大,记录下功率值P,,代人式(2)计算得到插人损耗货 2 儿-1olg 式中: L 插人损耗,单位为分贝(dB); 最大输出功率,单位为瓦(w) 最小输出功率,单位为瓦(w P 5.2.6偏振相关损耗 5.2.6.1方法原理偏振相关损耗即为器件在所有的偏振态下最大与最小插人损耗的比率,见图4 5.2.6.2测试步骤采用稳定光源,恒定功率100mw,按照图4装置,转动起偏器,调整到功率最小位置,记录下P 值;转动起偏器,调整到最大功率最大位置,记录下P.;代人式(3)计算得到偏振损耗 .Pn (3 PDL=10lg Pm 式中: 插人损耗,单位为分贝(dB) PDL -最大输出功率,单位为瓦(w); 最小输出功率,单位为瓦(w) Pmt 3 5. 加工质量 5.3.1尺寸公差尺寸公差的测试方法按GB/T22453一2008执行 5.3.2角度偏差角度偏差的测试方法按GB/T22453一2008执行 5.3.3不平行度不平行度的测试方法按GB/T224532008执行 5.3.4不垂直度不垂直度的测试方法按GB/T224532008执行 5.3.5楔角公差利用光学测角比较仪直接测量
GB/T29421一2012 5.3.6有效通光孔径有效通光孔径的测试方法按GB/T22453一2008执行 5.3.7表面疵病表面疵病的测试方法按GB/T224532008执行 5.3.8倒角 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倒角宽度 5.3.9崩边、崩口及崩裂 5.3.9.1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.g.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 5.3.10 单晶表面镀膜的光学性能测试原理 5.3.101 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(4)计算得到镀膜单晶的剩余反射率 R二R R= ×100% 4 R京式中: 剩余反射率; R 石英校准片对工作波长的反射率; 饿膜单晶元件对工作波长的反射率 R 仪器本底对工作波长的反射率 R 5.3.10.2测试仪器分光光度计 5.3.10.3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锁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测试仪器软件,计算得到镀膜单晶元件的工作波长剩余反射率曲线,由曲线得到相应工作波长的剩余反射率
GB/T29421一2012 5.3.11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将胶带拉起;重复5次,观察是否出现脱膜或裂膜现象 5.3.12膜层的抗高湿性能在暴露于温度为45C50C,相对湿度为95%100%的环境至少24h后,或采用加速试验,温度60C,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 5.3.13膜层的抗温度冲击将单晶元件放人加热容器中,在40min内从室温升到100C,在不少于40min时间内降到室温观察是否出现脱膜或裂膜现象检验规则 6.1检验分类 6.1.1出厂检验出厂检验项目为4.1.1、4.2.1一4.2.8,全检,不合格品剔出 6.1.2型式检验 6.1.2.1型式检验检测项目为本标准所要求的全部项目 6.1.2.2有下列情况时进行观式检验新产晶投产时 a b) 制备工艺有较大改变,可能影响产品质量时 e)出厂检验结果与最近一次型式检验结果有差异时; d)停产三个月恢复生产时 6.1.2.3抽样方法在同一加工工艺条件制成的产品中随机抽取,抽取量不少于1%,且不低于2件;若该批仅有一件、则抽取该件判定检验结果符合本标准要求的,则判定该批产晶为合格如有不合格项,可自同批产品中加信抽样对不合格项进行复检复检结果如全部合格,则该批产品为合格;复检结果如仍有不合格,则判定该批产品为不合格包装、标识运输和贮存 7.1包装 7.1.1 内包装采用弹性膜盒包装包装时,产品应在超净室内擦拭干净后装人膜盒,通光面不得直接接触包装物包装应密封、洁净、防潮、防震、防静电和防冲击
GB/T29421一2012 7.1.2外包装包装箱内应有装箱单和使用说明书装箱单应标明:单晶元件名称、数量、尺寸、切割角度、镀膜指标,生产厂家等 7.2标识产品外包装上应标明: 生产厂家、厂址; a b)产品名称,数量执行标准编号; c d 生产日期、保质期" “防潮”“易碎”等图标 “小心轻放”、 e 7.3 运输产品在运输过程中应轻装轻卸,不得挤压,并采取防震,防潮等措施 7.4贮存产品存放在洁净等级优于1o000级,温度(23士2)C,相对湿度应不大于30%的环境中产品保质期自生产之日起1年

钒酸盐双折射光学单晶元件GB/T29421-2012

1. 特性

钒酸盐双折射光学单晶元件是一种具有双折射性能的晶体材料，其双折射效应比石英高出数倍，是制备偏振器、光波导器、激光调Q器等光学器件的理想材料。

此外，钒酸盐双折射光学单晶元件还具有以下特性：

具有较高的激光损伤阈值和优异的耐热性能
在可见光和红外光谱范围内均有良好的透过性
具有较小的色散和较高的折射率
具有优异的光波导性能和光学非线性效应

2. 应用

由于钒酸盐双折射光学单晶元件具有良好的双折射性能、耐热性能和光学非线性效应，因此在光电领域有着广泛的应用。

目前，钒酸盐双折射光学单晶元件主要应用于以下领域：

偏振器和光波导器等光学器件
激光调Q器和光学开关等光学器件
非线性光学领域中的倍频、混频、光学调制和光学限幅等方面

3. 相关标准

国家标准GB/T29421-2012《钒酸盐双折射光学单晶元件》是对该材料的规范化管理，主要包括了以下内容：

术语和定义
分类和代号
技术要求
试验方法
标志、包装、贮存和运输

遵循国家标准的生产和应用可以确保钒酸盐双折射光学单晶元件的质量和性能，同时也有利于推广该材料在光电领域的应用。