掺钕钇铝石榴石激光棒激光阈值及斜率效率测量方法

掺钕钇铝石榴石激光棒激光阈值及斜率效率测量方法

国家标准 GB/T37275一2018 代替GB/T11297.4一1989,GB/TT297.5-I989 掺钛钮铝石榴石激光棒激光阐值及 斜率效率测量方法 TestmethodforlasingthresholdandslopeeffieieneyofNd:YAGlaserrods 2018-12-28发布 2019-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/37275一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准代替GB/T11297.4一1989《掺钛忆铝石榴石激光棒长脉冲激光阀值及斜率效率的测量方 法》和GB/T11297.5一1989(《掺钛亿铝石榴石激光棒连续激光阀值斜率效率和输出功率测量方法》. 与GB/T11297.4一1989和GB/T11297.51989相比,除编辑性修改外主要技术内容变化如下 适用范围增加了也可用于掺钛离子的玻璃及陶瓷激光棒的测量(见第1章); 增加了测量环境、被测激光棒的加工技术要求和安全防护要求(见4.1、4.2和4.3) 修改了测量装置及测量条件的要求(见第6章,GB/T11297.4一1989的第3章,GB/T11297.5 1989的第3章); 11297.4一1989的第4章,GB/T11297.51989的 修改了渊量步骤《见第7章.GBT 第5章); 增加了测量精密度要求(见第9章). 本标准由工业和信息化部(电子)归口. 本标准起草单位电子科技集团公司第十- 研究所 本标准主要起草人;朱建慧、仇瑛 本标准听代替标准的历次版本发布情况为 GB/T11297.41989; GB/T11297.51989
GB/37275一2018 掺钛亿铝石榴石激光棒激光值及 斜率效率测量方法 范围 本标准规定了在波长1.064m的标准激光腔内测量掺钛亿铝石榴石(Nd:Y.Al.o.,简称Nd: YAG)激光棒的连续激光阀值、斜率效率和输出功率的方法及脉冲能量、激光阔值及斜率效率的方法 本标准适用于测量Nd:YAG,也可用于掺钦离子的玻璃及陶瓷激光棒 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/T1185光学零件表面疵病 GB/T112931989固体激光材料名词术语 术语和定义 GB/T11293一1989界定的术语和定义适用于本文件 要求 4.1测试条件 除非另有规定,测试应在以下条件下进行 环境温度;25C士5C; aa 相对湿度;<85%; b 测量系统应处于无明显的振动、气流和烟尘的环境中,不得有影响测量结果的干扰 c 4.2被测激光棒的加工技术要求 除特殊要求外,激光棒应满足以下要求 两端面平行度应优于或等于10"; a b 端面对棒轴垂直度应优于或等于5'; 端面表面疵病应符合GB/T1185的规定具体要求为B/0.8D.X0.05,cI1x0.01,Po.1(B为麻 点;D,为激光棒直径,单位为mm;C为划痕;P为崩口); d 端面平面度在全口径90%直径范围内应优于或等于入/10,(入为632.8m nm; 激光晶体两端面镀增透膜,在波长为1064nm处的剩余反射率均不大于0.2% 4.3安全防护 安全防护要求应符合如下规定:
GB/T37275一2018 测试时戴防护镜,避免用肉眼直接观察激光束或从镜面反射回的激光 a b 测试设备应配有可见光的安全指示光路 5 测试原理 5.1连续激光阔值及斜率效率测试原理 采用平面一平面谐振腔测量Nd:YAG激光棒连续系浦输人功率和输出功率的特性曲线 在直角 坐标系中以输人功率为横轴,输出功率为纵轴作出此特性曲线 特性曲线的延长线与输人功率轴上的 交点截距即该棒的连续激光阂值,特性曲线直线部分的斜率即棒的斜率效率 5.2脉冲激光阔值及斜率效率测试原理 采用单脉冲平面平面谐振腔测量NdYAG激光棒泵浦输人能量和输出能量的特性曲线 在直 角坐标系中以输人能量为横轴,输出能量为纵轴作出此特性曲线 特性曲线直线部分的延长线与输人 能量轴上的交点截距即该棒的脉冲激光阂值,特性曲线直线部分的斜率即棒的斜率效率 测量装置 6.1 激光闹值及斜率效车测量装置 激光闵值及斜率效率测量装置由下列元器件组成;激光电源、复须激光器、系浦灯,聚光腔、全反镜 输出镜、功率计或能量计、冷却系统,示意图见图1 一 说明 -氮氛激光器; 输出镜; 全反镜; -功率计/能量计; 聚光腔; 激光电源 8 -激光棒; -冷却系统 泵浦灯; 图1激光阔值及斜率效率测量装置示意图 6.2测量条件 6.2.1连续激光阔值及斜率效率测量条件 连续激光阔值及斜率效率测量条件如下
GB/37275一2018 采用平面-平面腔,全反镜距离激光棒端面200mm,输出镜距离激光棒端面200mm,全反镜 a 对波长1064nm的光波反射率应大于99.8%,输出镜反射率为85%士2%; b 聚光腔采用金属成像聚光腔; 泵浦灯采用直管型氮灯,灯弧长100mm,灯内径可参照R棒/R>1.2进行选择; c d)功率计采用热电式,不确定度小于或等于5% 连皱散光电枞输出功率0w-Aww,应能连续可调,并有电压及电流表 e 冷却系统采用压缩机制冷,冷却水温度为20C士2c 6.2.2脉冲激光闭值及斜率效率测量条件 脉冲激光阔值及斜率效率测量条件如下 采用平面-平面腔,全反镜距离激光棒端面200mm,输出镜距离激光棒端面200mm 介质膜 a 片中心波长1064nm,全反镜反射率应大于99.8%,输出端反射率为50%土2% 聚光腔采用金属成像聚光腔; b 泵浦灯采用直管型缸灯,灯弧长100mm,灯内径可参照R体/R打~1.2进行选择; c d 能量计采用热电式,不确定度小于或等于5%; e 电源注人能量为0J200J,连续可调,并带有电压表,电容1004F士5F,重复频率为1Hz; fD 冷却系统采用压缩机制冷，冷却水温度为20士2笔 测试步骤 将被满激光棒用胶黏剂封装在套管里,然后用V型糟将套管滚直,使套管与棒同辅 封装好的激 7.1 光棒端面不允许有污物存在,等到完全固化后,方可进行测量,或用“O”形圈将激光棒固定好 激光棒 封人套管时切勿损坏端面的增透膜层 7.2将封装后的激光棒装人聚光腔,在装人过程中棒受力应均匀 然后用氮须激光束调整光路,使激 光棒端面反射光点与谐振腔两端膜片的反射光点重合 7.3开通冷却水,检查聚光腔是否漏水,不漏水方可进行实验,水温应保持在20C士2C 按激光电源操作方法打开电源,点燃泵浦灯,使输人功率大到足以使谐振腔产生振荡并有激光输 出,反复调整谐振腔,使激光器输出最大 7.5由低到高把每一输人功率或能量和输出功率或能量测出来并记录所得数据,共测量不少于10个 点,每一点重复测量3次取平均值 7.6测量完毕后,应逐渐降低输人功率,关闭电源,停冷却水,取出被测激光棒 8 计算 8.1连续激光值及斜率效率 增加输人功率,用功率计测量激光输出功率,根据式(1)计算电源注人电功率,作出激光输出功率对 输人电功率的特性曲线,将特性曲线的直线部分延长到横轴,其交点的截距即是该激光棒的闵值;根据 式(2)计算特性曲线的直线斜率即是该棒的斜率效率 P =1x 刀=P./AP 2 式中 P 电源注人电功率,单位为瓦特(W) 电源的电流表的显示值,单位为安培(A);
GB/T37275一2018 U -电源的电压表的显示值,单位为伏特(V); -斜率效率; 7 AP 激光输出功率增量,单位为瓦特(w) out AP -电源注人电功率增量,单位为瓦特(w) 8.2脉冲激光阔值及斜率效率 由低到高把每一输人能量和输出能量测出来并记录所得数据 根据式(3)计算输人能量E ,作出 输人能量E和激光输出能量E的特性曲线 将特性曲线的直线部分延长到横轴,其交点的截距即是 该激光棒的值;特性曲线的直线斜率即是该棒的斜率效率 (3 E铺=CV 7=Ea/E 式中; 激光输人能量,单位为焦耳(J: E 储能电容,单位为法拉(F); 充电电压,单位为伏特(V); 斜率效率 7 E 激光输出能量增量,单位为焦耳(J); ,e E 激光输人能量增量,单位为焦耳 精密度 在符合测试条件的实验室测量,激光棒激光值及斜率效率的测量重复性在5%以内 1C 测试报告内容 测试报告应包含以下内容: 测试单位; a) b) 送检单位 c 环境条件 d) 测试人员; e)测试日期 f 激光棒规格 g被测激光棒的特性曲线

掺钕钇铝石榴石激光棒激光阈值及斜率效率测量方法GB/T37275-2018

1. 什么是掺钕钇铝石榴石激光棒？

掺钕钇铝石榴石激光棒是一种常见的激光材料，具有较高的光学性能和稳定性，广泛应用于激光显示、通信、医疗等领域。

2. 激光阈值的测量方法

激光阈值是指在一定条件下，激光输出能量突然增加的临界点。GB/T37275-2018标准中规定的掺钕钇铝石榴石激光棒激光阈值的测量方法为：

1. 将掺钕钇铝石榴石激光棒与泵浦光源相连，并通过微调腔体长度获得激光谐振。
2. 在降低温度的情况下，利用等离子体放电的方法产生激光输出，在不同的温度下重复该操作，记录激光输出和温度之间的关系曲线。
3. 根据关系曲线，确定激光阈值并进行计算。

3. 斜率效率的测量方法

斜率效率是指单位泵浦功率下激光输出功率的斜率。GB/T37275-2018标准中规定的掺钕钇铝石榴石激光棒斜率效率的测量方法为：

1. 将掺钕钇铝石榴石激光棒与泵浦光源相连，并通过微调腔体长度获得激光谐振。
2. 在获得稳定的激光输出后，增加泵浦功率并记录激光输出和泵浦功率之间的关系曲线。
3. 根据关系曲线，确定斜率效率并进行计算。

4. 注意事项

在使用GB/T37275-2018标准中规定的掺钕钇铝石榴石激光棒激光阈值及斜率效率测量方法时，需要注意以下几点：

• 实验室环境应保持稳定，避免外界因素对实验结果的影响。
• 测量时需要控制泵浦功率和温度等条件的稳定性。
• 测量数据的处理应注意精确度和可靠性。

5. 总结

掺钕钇铝石榴石激光棒是一种重要的激光材料，其激光阈值和斜率效率等参数对于激光器的性能具有重要影响。GB/T37275-2018标准中规定了掺钕钇铝石榴石激光棒激光阈值及斜率效率的测量方法，为相关行业提供了技术指导和参考。

掺钕钇铝石榴石激光棒激光阈值及斜率效率测量方法的相关资料

和掺钕钇铝石榴石激光棒激光阈值及斜率效率测量方法类似的标准

GB/T27665-2011

掺钕钇铝石榴石激光棒激光性能测量方法

2022/10/28 1:13:40 现行

GB/T13842-2017

掺钕钇铝石榴石激光棒

2022/9/20 15:26:52 现行

GB/T37275-2018

掺钕钇铝石榴石激光棒激光阈值及斜率效率测量方法

2022/8/10 1:25:12 现行