GB/T 13842-2017 掺钕钇铝石榴石激光棒

　　ICS 3 1 . 030 L 90

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 13842—2017

　　代替 GB/T 13842—1992, GB/T 14128—1993

　　掺钕钇铝石榴石激光棒

　　Neodymium-dopedyttrium Aluminum Garnetlaserrods

　　2017-05-31 发布 2017-12-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 13842—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准代替 GB/T 13842—1992《掺钕钇铝石榴石激光棒》和 GB/T 14128—1993《掺钕钇铝石榴石激光棒尺寸系列》。 本标准与 GB/T 13842—1992 和 GB/T 14128—1993 相比，除编辑性修改外主要技术内容变化如下：

　　— 修改了优先选用的直径与长度尺寸组合(见第 3 章，GB/T 14128—1993 的 3 . 3) ;

　　— 增加了英制系列的优先选用的直径与长度尺寸组合(见第 3 章);

　　— 修改了激光棒加工要求中的端面对棒 轴 的 垂 直 度 和 柱 面 粗 糙 度 要 求(见 4 . 1 . 3 和 4 . 1 . 5 , GB/T 13842—1992 的 3 . 1 . 3 和 3 . 1 . 5) ;

　　— 增加了膜层抗激光损伤阈值的要求和测量方法(见 4 . 2 . 4) ;

　　— 修改了激光棒钕浓度的级别要求(见 4 . 4, GB/T 13842—1992 的 3 . 4) ;

　　— 修改了激光棒透射波前畸变和消光比的分级要求(见 4 . 5 . 2 , GB/T 13842—1992 的 3 . 5 . 2 和3 . 5 . 3) ;

　　— 增加了单程损耗系数的要求和测量方法(见 4 . 5 . 3 和 5 . 5 . 4) ;

　　— 删除了激光性能要求(见 GB/T 13842—1992 的 3 . 6) ;

　　— 修改了散射颗粒的测量方法(见 4 . 5 . 2, GB/T 13842—1992 的 3 . 5 . 1) 。

　　本标准由中华人民共和国工业和信息化部(电子)归口 。

　　本标准起草单位：中国电子科技集团公司第十一研究所。

　　本标准主要起草人：朱建慧、仇瑛。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 13842—1992、GB/T 14128—1993 。

　　GB/T 13842—20 17

　　掺钕钇铝石榴石激光棒

　　1 范围

　　本标准规定了掺钕钇铝石榴石(Nd: Y3 Al5 O12 ,简称 Nd: YAG)激光棒的技术要求、检验方法、检验规则和交货准备等。

　　本标准适用于掺钕钇铝石榴石激光棒。

　　2 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/T 1185—2006 光学零件表面疵病

　　GB/T 2828 . 1—2012 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限检索的逐批检验抽样计划GB/T 11297 . 1—2017 激光棒波前畸变测量方法

　　GB/T 11297 . 3—2002 掺钕钇铝石榴石激光棒消光比的测量方法

　　GB/T 16601—1996 光学表面激光损伤阈值测试方法

　　GB/T 27661—2011 激光棒单程损耗系数测量方法

　　JB/T 8226.1—1999 光学零件镀膜 减反射膜

　　3 尺寸系列

　　优先选用的直径与长度尺寸组合应符合表 1 中涂黑部分，激光棒的直径与长度公差应符合直径

　　-0.05 mm~0.00 mm;长度-0.5 mm~+0.5 mm。优先选用的直径与长度尺寸组合(英制系列)见表 2。

　　表 1 优先选用的直径与长度尺寸组合(公制系列) 单位为毫米

　　长

　　直径

　　10 20 30 40 50 55 60 70 80

　　2.0

　　3.0

　　4.0

　　5.0

　　6.0

　　7.0

　　8.0

　　GB/T 13842—20 17

　　表 1(续) 单位为毫米

　　表 2 优先选用的直径与长度尺寸组合(英制系列) 单位为毫米

　　4 技术要求

　　4 . 1 加工要求

　　4 . 1 . 1 激光棒的直径与长度尺寸及尺寸公差应符合第 3 章的规定。

　　4 . 1 . 2 两端面平行度(平面/平面)应优于或等于 10″。

　　4 . 1 . 3 端面对棒轴垂直度应优于或等于 5 ′。

　　4. 1 .4 端面表面疵病应符合 GB/T 1185—2006 的规定，具体要求为：B/0.8D0 × 0.05 ; C1 × 0.01 ; P0. 1 (B为麻点;D0 为激光棒直径，单位为 mm; C 为划痕;P 为崩口)。

　　4. 1 .5 柱面粗糙度 Ra应在 6.3 μm~1.25 μm。

　　4 . 1 . 6 柱面椭圆度应不大于 0 . 03 mm。

　　4. 1 .7 柱面锥度应不大于 0.03 mm。

　　4 . 1 . 8 端面平面度在全口径 90%直径范围内应优于或等于 λ/10。

　　4. 1 .9 端面倒边宽度应在 0.07 mm~0.13 mm 范围内。

　　4 . 2 膜层

　　4.2. 1 镀增透膜，在波长为 1 . 064 μm处其剩余反射率不大于 0 . 2% 。

　　4.2.2 镀膜后激光棒的麻点和划痕应符合 JB/T 8226.1—1999 中 4.2.2 和 4.2.3 的要求。

　　4.2.3 抗磨强度应符合 JB/T 8226.1—1999 中 4.3 的要求。

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　　4 . 2 . 4 膜层抗激光光损伤阈值应不小于 300 MW/ cm2 。

　　4 . 3 棒轴取向

　　棒轴与晶向〈111〉或〈100〉之差不得超过 5 °。

　　4 . 4 钕浓度

　　钕浓度应符合表 3 所列级别。

　　表 3 钕浓度级别

　　4 . 5 光学性能

　　4 . 5 . 1 散射颗粒应按表 4 规定分级。

　　表 4 散射颗粒分级 单位为个每立方厘米

　　4 . 5 . 2 透射波前畸变(波长为 633 nm)、消光比应按表 5 规定分级。

　　表 5 透射波前畸变、消光比分级

　　4.5.3 1.064 μm 的单程损耗系数应不大于 0.28 × 10- 3 cm- 1 。

　　5 检验方法

　　5 . 1 加工要求的检验

　　5 . 1 . 1 用检定合格的量具测量尺寸及尺寸公差。

　　5 . 1 . 2 用测角仪，按 GJB 1525—1992 中的平行差的检验方法测量两端面平行度。

　　5 . 1 . 3 用测角仪测量端面对棒轴的垂直度。 将被测激光棒水平放在 V 型槽内，用测角仪准直 V 型槽内的激光棒，然后转动激光棒一周，在测角仪的视场内观测激光棒反射像的移动距离，反射像上下或左

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　　右移动应 ≤5′(即 ≤10 格)。

　　5 . 1 . 4 按 GB/T 1185—2006 规定的检验方法检验端面表面疵病。

　　5 . 1 . 5 用样板并目视检验柱面粗糙度。

　　5 . 1 . 6 将激光棒长度均匀分 5 个点，用检定合格的千分尺分别测试 5 点的外圆直径，45°旋转激光棒，旋转一周，记录每次旋转后的测量结果，五点分别测量旋转过程中的最大偏差，即椭圆度。 所有测量数据之间最大偏差，即锥度。

　　5 . 1 . 7 用光学平面干涉仪，按 GJB 1525—1992 中的面型偏差的检验方法检验端面平面度。

　　5 . 1 . 8 用工具显微镜或类似的显微镜检验端面倒边宽度。

　　5 . 2 膜层检验

　　5 . 2 . 1 每炉随激光棒一同放置三块测试片，用低反仪或分光光度计按 JB/ T 8226 . 1—1999 减反射膜剩余反射率测量方法进行测试膜层剩余反射率。

　　5 . 2 . 2 按 GB/T 1185—2006 规定的检验方法检验激光棒的膜层表面疵病。

　　5 . 2 . 3 按 JB/ T 8226 . 1—1999 中 5 . 3 规定的试验方法检验测试片的抗磨强度。

　　5 . 2 . 4 每炉随激光棒一同放置三块测试片，按 GB/T 16601—1996 中的试验方法检测测试片的抗激光损伤阈值;测试系统设置：激光波长为 1 064 nm,脉宽为 10 ns~30 ns,重复频率为 1 Hz。

　　5 . 3 棒轴取向

　　用晶坯端面轴向表示激光棒棒轴取向，按 GJB 1209—1991 中的 1520 方法测定晶坯端面轴向为激光棒轴取向。

　　5 . 4 钕浓度

　　分别在取激光棒的晶坯的上部和下部各选取一浓度测试样品，按 JY/ T 015—1996 的方法进行掺钕浓度的测量，得到掺钕的质量分数。 按式(1)进行激光棒掺钕摩尔分数与质量分数之间的换算：

　　狓 …………………………( 1 )

　　式中：

　　狓 — 晶坯测试样品掺钕摩尔分数，% ;

　　狔 —激光棒掺钕质量分数，% ;

　　犕 —激光棒的相对分子质量(Nd: YAG 的相对分子质量为 198 . 62) ;

　　犕Re —钕元素的相对原子质量(Nd元素的相对原子质量为 144 . 24) 。

　　激光棒的掺钕浓度为晶坯上、下两个浓度测试样品掺钕浓度按照式(2)计算出的平均值：

　　犮=狓上 狓下 …………………………( 2 )

　　式中：

　　犮 —激光棒掺钕摩尔分数，% ;

　　狓上 — 晶坯上部掺钕摩尔分数，% ;

　　狓下 — 晶坯下部掺钕摩尔分数，% 。

　　5 . 5 光学性能

　　5 . 5 . 1 散射颗粒

　　用 5 mW~10 mW 的 He-Ne激光作为检测光源，将样品放置于检测光源的光路中，并用φ3 mm 的

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　　光斑进行检测。 首先让 He-Ne激光光束通过激光棒中心，然后上下、左右移动晶体棒，用肉眼从侧面观察晶体棒内部的散射颗粒。

　　5 . 5 . 2 透过波前畸变

　　按 GB/T 11297 . 1—2017 的规定测量激光棒的透过波前畸变。

　　5 . 5 . 3 消光比

　　当系统在正交偏光状态下，选取 φ5 光斑，系统消光比在 40 dB~45 dB 时，按 GB/T 11297 . 3—2002

　　的规定测量激光棒的消光比。

　　5 . 5 . 4 单程损耗系数

　　按 GB/T 27661—2011 的规定测量激光棒的单程损耗系数。

　　6 检验规则

　　6 . 1 检验分类

　　本标准规定的检验分为交收检验、周期检验和型式检验。

　　6 . 2 交收检验

　　产品交货时，激光棒应 100%的按表 6 所列全部项目进行检验并分级，剔除不合格品。

　　表 6 交收检验项目表

　　6 . 3 周期检验

　　6 . 3 . 1 检验项目

　　检验项目按表 7 所列项目进行检验。

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　　表 7 周期检验项目表

　　6 . 3 . 2 抽检数量及周期

　　6 . 3 . 2 . 1 表 7 中 第 1 项 和 第 2 项，每 批 进 行 一 次 抽 检，以 每 次 生 产 的 总 数 为 一 批，抽 检 数 量 按GB/T 2828 . 1—2012 的规定进行，抽检方案为 AQL≤2 . 5,适用于一般民用产品。

　　6 . 3 . 2 . 2 表 7 中第 3 项、第 4 项、第 5 项、第 6 项及第 7 项，每半年至少进行一次，每次随机抽取 1 个 ~ 3 个测试样品。

　　6 . 4 型式检验

　　型式检验项目应包括 4 . 1~4 . 5 的全部技术要求。 有下列情况之一时，应进行型式检验：

　　a) 新产品或老产品进行生产的试制定型鉴定时。

　　b ) 正式生产后如材料、工艺、设备等有较大改变，可能影响产品性能时。

　　c) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。

　　d) 首次生产和停产后再生产时。

　　e) 国家质量监督机构提出进行例行检验的要求时。

　　6 . 5 判定规则

　　型式检验如有一项或几项不合格，应分析原因，采取措施后，重新检验，合格后方可生产。

　　6 . 6 复检

　　如订购方要求，应对交收检验项目及周期检验项 目 中的一项或多项，逐项进行复检，以复验结果分级并剔除不合格品。

　　7 标志、包装、运输、贮存

　　7 . 1 标志

　　7 . 1 . 1 在掺钕钇铝石榴石激光棒的合格证上应注明下列内容：

　　a) 产品名称;

　　b ) 产品型号或标记;

　　c) 产品编号;

　　d) 制造单位名称;

　　GB/T 13842—20 17

　　e) 其他需要标志的内容。

　　7 . 1 . 2 包装盒内应有产品合格证及该掺钕钇铝石榴石激光棒的主要技术参数。

　　7 . 1 . 3 掺钕钇铝石榴石激光棒上应以适当的方法注出产品编号或生产批号。

　　7 . 2 包装

　　掺钕钇铝石榴石激光棒应用专用包装盒包装，包装盒应牢固并能防压、防震、防潮。

　　7 . 3 运输

　　掺钕钇铝石榴石激光棒应用冲击振动小的运输工具或在采取防冲击防振动的措施下运输，不能跌落与碰撞、不能受挤压。

　　7 . 4 贮存

　　应在室温无腐蚀及干燥通风的条件下贮存。