ICS 31.030 L 90 中华人民共和国国家标准 GB/T11297.1—2017 代替GB/T11297.1—2002 激光棒波前畸变的测量方法 Test method for wavefront distortion of laser rods 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 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 11297.1—2017 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/T11297.1—2002《激光棒波前畸变的测量方法》。与GB/T11297.1—2002相比， 除编辑性修改外主要技术内容变化如下： 修改了测试条件（见4.1,2002年版的4.1）； 修改了被测激光棒端面平行度要求（见4.2，2002年版的4.4）； 修改了测试装置及要求（见第6章，2002年版的4.3）； 一增加了测量精密度要求（见第8章）。 本标准由工业和信息化部提出。 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。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T11297.1—1989,GB/T11297.1—2002。 1 GB/T 11297.1—2017 激光棒波前畸变的测量方法 1范围 本标准规定了采用移相干涉术计算材料本身波前畸变的测量条件及测试步骤。 本标准适用于波长为633nm的光波能透过的激光晶体，也适用于玻璃、陶瓷或其他类似材料。 2规范性引用文件 2 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/T11293—1989固体激光材料名词术语 3 术语和定义 GB/T11293一1989界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 波前 wavefront 光波振动相位相同的点所构成的面。 3.2 波前畸变 wavefront distortion 当理想光波（平面波或球面波）被透射或反射后，其波前发生的变化为波前畸变，通常以畸变量最大 的峰谷值(PV)作为其数字指标 4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： a） 温度：22℃±5℃； b) 测试期间温度波动：≤1℃； c) 相对湿度：≤85%； (P 应处于无明显的震动、气流、烟尘的环境中。 4.2 被测激光棒的要求 除特殊要求外，激光棒应满足以下要求： 两端面平行度（平面/平面）应优于或等于30"； b) 端面对棒轴垂直度应优于或等于5； c) 端面麻点直径g0.004mm~@0.1mm，总数量少于0.8D。，擦痕宽度0.004mm~0.1mm，总长 度小于2D[D。为激光棒直径，单位为毫米（mm）]； d) 端面应清洁，无影响测量的灰尘和挡光污渍。 1 GB/T 11297.1—2017 5测试原理 5.1通则 采用数字波面干涉仪对激光棒波前畸变进行计算，此仪器利用双光束干涉原理的带有移相式的干 涉仪为主机，配有计算机可以将光强干涉图转化为数字化干涉图，由计算机按照移相干涉术计算，直接 获得测试波前数字化指标（Zernike多项式、峰谷值PV、均方根RMS等）。移相干涉术的原理参见附 录A。 5.2多次通过 若波前多次通过激光棒（见图1)，则波前畸变PV值按式(1)计算。 PV (WFD), .(1) n 式中： (WFD), 相应于测试波长入的波前畸变，以入（波长）计； PV 以波长数为单位的峰谷值，以入（波长)计； n 波前通过激光棒的次数。 干涉仪 激光棒 标准平品 图1光波通过激光棒的光路图 5.3工作波长 由于激光棒的工作波长与测量所用光源的波长不同，相应的波前畸变也不同，可用式（2）进行换算： (WFD)* 入 (WFD)A ...(2) 入 式中： (WFD)x 相应于激光棒工作波长入的波前畸变，以入（波长)计； 入 测量光源的波长，单位为纳米（nm）； 入 激光棒的本征波长，单位为纳米（nm）； (WFD), 相应于测试波长入的波前畸变，以入（波长）计。 5.4单位长度 如需要激光棒在25.4mm（1in）长度内光学质量指标，可用式（3）进行换算： (WFD)x.25.4 ..(3) L 式中： (WFD)A.25.4 以25.4mm表示的相应于测试波长入的波前畸变，以入（波长）计； L 被测激光棒的长度，单位为毫米（mm）； (WFD), 相应于测试波长入的波前畸变，以入（波长）计。 2 GB/T11297.1—2017 5.5 5峰谷值与干涉条纹的关系 工程上评价激光棒的波前畸变通常用干涉条纹来表述，峰谷值与干涉条纹的关系参见附录B。 6测试装置 6.1通则 测试装置应经校准，符合使用要求。 6.2 测试装置 测试装置应符合以下要求： 分辨率：不低于128×128像素； a) b) 精度：优于或等于入/20； 测量激光棒口径：不小于2mm； d) 空腔质量：优于或等于入/20； e) 测试区域内最少采样点：不少于200； f) 测量波长：633nm。 7测试步骤 7.1 按数字式波面干涉仪的操作规程顺序打开各部分开关，使系统处于待测状态、 7.2 检验前开机预热30min。 7.3打开计算机，进入测量程序，打开实时显示背景条纹。 7.4将端面清洁的被测激光棒放在承物台（V型槽或平台）上，置于干涉腔中；载物台为绝热载物台，测 试前的均温时间根据激光棒导热率决定，至少30min。 7.5调整承物台，使得测试光束沿轴向通过激光棒，先将激光棒端面条纹调出，然后左右倾斜被测激光 棒，当端面条纹刚好消失后，再移动端面反射光点距离的20%。 7.6 6调整激光棒后端的参考平晶倾斜状态，使得激光棒中的干涉条纹数量最少。 7.7选取测试范围边缘为距激光棒边缘0.5mm~1mm。 7.8待干涉图图像稳定（定温时间由激光棒晶体材料的体积和热膨胀系数确定）后，开始测试，程序进 行移相计算得出PV值。 8 3精密度 在符合测试条件的实验室测量，激光棒波前畸变的测量重复性在10%以内 测试报告内容 9 测试报告应包括以下内容： a） 测试单位； 测试仪器编号； 3