GB T 7962.3-2010 无色光学玻璃测试方法 第3部分：光学均匀性 全息干涉法.pdf

1、ICS 81. 040. 01 N 05 GB 和国国家标准11: _.，.可、中华人民G/T 7962.3-2010 代替GB/T7962.3-1987 无色光学玻璃测试方法第3部分:光学均匀性全息干涉法Test methods of colourless optical glass一Part 3: optical homogeity-Holographic interferometry 2011-01-14发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检痊总局中国国家标准化管理委员会2011-05-01实施发布中华人民共和国国家标准无色光学玻璃测试方法第3部分:光学均匀性全息干涉法GB/T 7

2、962.3-2010 导中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销祷开本880X 1230 1/16 印张o.75 字数17千字2011年5月第一版2011年5月第一次印刷导书号:155066. 1-42739定价16.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533GB/T 7962.3-2010 目IJ GB/T 7962(无色光学玻璃测试方法分为20个部分:一一第1部分:折射率和色散系数;一一第2部分:光学均匀性斐索平面干涉法;一

3、一第3部分:光学均匀性全息干涉法;一一第4部分:折射率温度系数;一一第5部分z应力双折射;一一第6部分:杨氏模量、剪切模量及泊松比;一一第7部分:条纹度;一一第8部分:气泡度;一一第9部分z光吸收系数;-第10部分z耐X射线性能;第11部分z可见折射率精密测试;第12部分:光谱内透射比;一一第13部分:导热系数;一一-第14部分:耐酸稳定性;一一第15部分z耐潮稳定性;一-第16部分z线膨胀系数、转变温度和弛垂温度;第17部分:紫外、红外折射率;第18部分:克氏硬度;第19部分:磨耗度;一一第20部分:密度。本部分为GB/T7962的第3部分。本部分代替GB/T7962. 3-1987(元色光

4、学玻璃测试方法光学均匀性全息干涉测试方法。本部分与GB/T7962.3-1987相比，主要变化如下:一一调整了标准的结构，增加了前言、规范性引用文件、术语和定义三部分内容;一-修改了GB/T7962.3-1987的4.3.3记录(见6.3.3)和4.3.4填写报告单(见6.3.的。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国仪表功能材料标准化技术委员会(SAC/TC419)归口。本部分负责起草单位:全国仪表功能材料标准化技术委员会。本部分主要起草人:刘庆宾、赵光明、何伦英。本部分所代替标准的历次版本发布情况:一一-GB/T7962. 3-1987。I GB/T 7962.3-2010 无色光学

5、玻璃测试方法第3部分:光学均匀性全息干涉法1 范围GB/T 7962的本部分规定了无色光学玻璃光学均匀性的全息干涉法的测试方法原理、测试步骤和数据处理等内容。本部分适用于用全息干涉法进行无色光学玻璃的光学均匀性的测量。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T7962的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 903 元色光学玻璃3 原理用干涉法测量光程的变化，从干涉条纹的数目即可计算出对应

6、的折射率微差6.no从经典干涉概念出发，导出被测样品的反射干涉条纹和透射干涉条纹所对应的干涉方程。在一定边界条件下，两个方程联立求解，可得样品的折射率微差6.n和厚度微差M的数学表达式。运用二次曝光全息差分干涉原理，将两组条纹记录在同一张全息图上，从全息图的再现图(再现波面)可求得6.n和础。4 仪器4. 1 全息干涉仪光路如图1所示。1一一光源;2、3、4、5、6一一全反镜;7、8、9一一半反镜;10、11一一扩孔望远镜;15 12-一发散镜;16一一底板513-一一非球面透镜;17一一全息图板;14-一样品;18一一电视摄像系统。15一一平面镜;图1全息干涉仪光路图1 GB/T 7962.

7、3-2010 仪器的主要组成部分为:a) 光源功率大于1mW的单横模氮氧激光器，发射波长为632.8nm; b) 参考光路一一放大率为10倍的扩束望远镜;c) 物光路一一采用两级扩束系统及直径为300nm的非球面准直物镜;d) 拍片及图像显示系统一一电视机、摄像机及拍片架等。4.2 贴置玻璃:直径为300mm。两工作面的平面度N等于/20，局部平面度.n等于/30，平行度为l, 表面疵病:P=ill。贴置玻璃本身的折射率微差.n不大于5X 10-7。5样晶5. 1 抛光样品z平面度N等于/2，局部平面度v等于/4，两通光面平行度为510。5.2 采用贴置玻璃配合检验的样品:两通光面细磨，平行度

8、为l 6 测量6. 1 条件6. 1. 1 测量前样品须在恒温室放置24h以上。6. 1.2 恒温室每小时温度波动不超过:1:1OC，湿度不大于70%。6. 1. 3 仪器应安装在符合隔震要求的地方。6.2 步骤6.2.1 样晶调整利用焦点重合法调整样品使其与光路垂直。微调样品台以得到适当密度的背景条纹。6.2.2 拍摄二次曝光全息圈先不放样品，拍摄标准波面于全息底片上，然后放入样品，分别拍摄反射及透射干渺条纹于同一底片上，即得到二次曝光全息图底片。6.2.3 全息图底片的显像处理将曝光好的全息圈底片，用D-19显影液在200C土20C的温度下显影1min_ 2 mn，取出用水冲洗片刻，放入F

9、-5定影液中定影5min，再用清水冲洗10min.取出晾干即可。6.2.4 干涉圈的制作将制好的全息图按摄像时的方位放入再现光路中，可得到一个虚像和一个实像;用照相机拍摄再现的全息图将得到干涉图底片，再经放大，就得到计算所需的干涉图。也可使用工业电视摄像机将再现的全息干涉图像显示于电视屏上6.3 结果6.3. 1 An的计算根据上述拍摄放大的干涉图，求出矶和饵，用下式计算.n:.n二去机十(1-n)mr 叫式中z.n一一折射率微差; 光源发射波长，单位为纳米(nm); h一-样品厚度，单位为毫米(mm);m，一-透射干涉条纹的干涉级次;mr一一反射干涉条纹的干涉级次;n一二被测样品的折射率。6

10、.3.2 测量不确定度用全息干涉法测量元色光学玻璃光学均匀性的测量不确定度为:l:1X10-6o2 GB/T 7962.3-2010 6.3.3 光学均匀性定类根据计算所得的.n值，按GB/T903的规定定类。在生产检验中，如直接由电视显示干涉图快速判别被检样品的光学均匀性类别时，见附录A和附录B。6.3.4 测试记录测试记录应包括下列内容za) 样品名称及规格、牌号;b) 样品编号;c) 委托单位;d) 测试依据;e) 测试部位;f) 测试数据及结果Fg) 测试及复核人签名4h) 测试日期。6.3.5 测试报告测试报告应包括下列内容:a) 样品名称及牌号、规格;b) 样品编号zc) 委托单位

11、Rd) 测试依据;e) 测试结果;f) 测试、复核及批准人签名;g) 测试日期。3 GB/T 7962.3-2010 附录A(资料性附录)光学均匀性类别识固判别法根据电视显示的干涉图或拍摄放大干涉图，可以直接判断出玻璃光学均匀性的类别，判别准则如下。A.l 如干涉图中，反射干涉条纹和透射干涉条纹走向一致，且值接近。值(=m，/矶、问=n/(n-1)。此时，n土2X1。一6，可判样品光学均匀性为H1类。A.2 如干涉图中，反射干涉条纹和透射干涉条纹有O.51根条纹交叉，且值接近。值。此时，n三:l:5 X 10-6，可判样品光学均匀性为H2类。A.3 如干涉图中，反射干涉条纹和透射干涉有1.5根

12、条纹的交叉。此时，n土1X1。一5，可判样品光学均匀性为H3类。A.4 如干涉图中，反射干涉条纹和透射干涉条纹有25根条纹交叉，值偏离。值较多。此时，n豆:l:2 X 10-5，可判样品均匀性为H4类。4 GB/T 7962.3-2010 附录B(资料性附录)光学均匀性类别识图查表判别法此为光学均匀性快速判别法，判别准则如下。B.1 将电视显示出的干涉图与预先绘制出的一套典型干涉图(如图B.l)对照，确定样品的干涉图类型。B.2 根据样品干涉图的类型，折射率nd及厚度h，对照!:.n值表(见表B.1和表B.2)，可查出样品的折射率渐变值!:.n(近似值)。B.3 采用内插法计算出!:.n的精确

13、值，然后判别光学均匀性的类型。表B.1条纹交叉时不同厚度样晶的An值A (1)=1. 50，m飞=O，t.=2hm，-n(m重阴龟)1， t.n(h=20 mm) t.n(h=50 mm) t.n(h=80 mm) 0.25 一1.978 X 10-6 一7.91X10-7-4. 944X 1。一7O. 5 -3. 955X 10 一1.582X 10-6 - 9. 888 X 10-7 O. 75 一5.9333X10一2.373X 10-6 -1. 483 X 10 l 一7.910X10-3 164X 10-6 -1. 978X 10 2 -1. 582 X 10-5 -6.328X10

14、 -3.955X lO-6 3 - 2.373 X 10-5 -9.492X10-6 一5.933X 10 4 -3.164X10-5 一1.266XI0一7.91X10-65 - 3.955 X 10-5 -1. 582X10-5 -9.888X10-6 A (2) n=1. 55 ,m ,=0,t.n=2hm, -n(m,-m,) m, t.n(h=20 mm) t.n(h=50 mm) t.n(h=80 mm) 0.25 一2.117X10-8.701 X 10-7 - 5. 438 X 10-7 0.5 -4.351X lO-6 -1. 74X10-6 -1. 088 X 10 O.

15、75 -6.626X lO-6 -2.61X10-6 一1.631 X 10-6 1 -8.701X10-6 一3.84X 10 -2. 175 X 10-6 2 一1.740X 10-5 -6.961X10-6 -4.351X10 3 -2. 610X 10-5 一1.044X 10-5 - 6. 526 X 10-6 4 一3.430X 10-5 一1.392 X 10-5 -8.701X10 5 -4.351X10 -1. 740X10 -1. 088X10 A (3)=1. 60 ,m,=0 ,t.n=2h m,-n(m,-m,) m , t.n(h=20 mm) t.n(h=50 m

16、m) t.n(h=80 mm) 0.25 一2.373X10-2. 117X10-7 一2.117X 10-7 0.5 -4.746X10-6 -2.117X10 -2.117X10 O. 75 一7.119X10-2. 117X10-6 -2.117X10 5 GB/T 7962.3-2010 表B.l(续)m , n(h=20 mm) n(h=50 mm) n(h=80 mm) 1 -9. 492X 10-6 一2.117X10-6-2. 117X 10-6 2 一1.898X 10-5 一2.117X10-2.117X 10-6 3 -2.848X10-5 2.117X10-5 一2.1

17、17X104 -3.797X10-5 -2.117X 10 一2.117X10 5 一4.746X 10-5 一2.117X10 一2.117X10-5 (4) n=1. 65 ,m,=0 , n=2h m,-n(m,-m,)J m n(h=20 mm) n(h=50 mm) n(h=80 mm) 0.25 一2.571X 10-6 一1.028 X 10-6 -6.427 X 10-7 0.5 5.142X10-6 2.057X10 一1.285 X 10-6 O. 75 一7.712X lO-6 -3.085X10 一1.928 X 10-6 1 一1.028X 10-5 4. 113X1

18、0 2.571 X 10-6 2 -2.057X10-5 8.226X10 -5.142X10-6 3 -3.085X10-5 1. 234X10 一7.712X10-64 -4.113X10-5 -1. 645 X 10 一1.028 X 10-5 5 一5.141 X 10-5 一2.057X10一1.85X 10-5 (5) n=1. 70 ,m,=0 , n=2h m,-n(m,-m,)J 押Z，A(h=20 mm) n(h=50 mm) n(h=80 mm) 0.25 - 2.769 X 10-6 一1.107 X 10-6 - 6. 921 X 10-7 0.5 一5.537X 1

19、0-6 一2.215X 10-6 一1.384X 10-6 O. 75 8.306 X 10-6 -3.322X10 - 2. 076 X 10-6 1 一1.107X104.430X10 一2.769X 10-6 2 2.215 X 10-5 -8.859 X 10-6 一5.537X 10斗3 -3.322X10 1. 329 X 10-5 一8.306X 10-6 4 -4.430X10-5 一1.772X10 一1.107 X 10-5 5 一5.537X102. 215X 10-5 -1. 384X10 表B.2不同调制系数和不同厚度的An值 (1) n= 1. 50，m，=5(。=

20、3), n= 2J;m p-n(-1)J n(h=80 mm) n(h=50 mm) n(h=20 mm) 2.5 4.944X10 7.91X10 1. 978X 10 2.6 3.955X10 6. 328X 10 1. 582X10 2. 7 2.966X10-6 4.746X10 1. 187 X 10-5 2.8 1. 978X10 3. 164X 10 7.91X10 2.9 9.886X lO-7 1. 582X10 3.955 X 10 3.1 9. 886X 10-7 一1.582X10 -3.955X10-6 6 GB/T 7962.3-2010 表B.2(续) t.n(h

21、=80 mm) t.n(h= 50 mm) t.n(h=20 mm) 3.2 一1.978 X 10-6 -3.164X10 一7.91X 10-5 3.3 - 2.966 X 10-6 -4.746X10-6 一1.187 X 10-5 3.4 -3.955X10 -6.328X10-6 -1. 582X10 3.5 -4. 944X10-6 一7.91X10-6-1. 978 X 10-5 (2)=1. 60，mt=5(。=2.7)，t.n=瓦mt.u-n(1)J t.n(h=80 mm) t.n(h= 50 mm) t.n(h=20 mm) 2.2 5.537X10 8.859 X 10

22、-6 2.215 X 10 2.3 4.351 X 10-6 6. 961X 10-6 1. 740X 10-5 2. 4 3.164X10 5. 062X 10-6 1. 266 X 10-5 2.5 1. 978X 10-6 3. 164X 10 7.91 X 10-6 2.6 7.91X lO-1 1. 266 X 10-6 3.164X10-6 2.8 一1.582 X 10-6 - 2.531 X 10-6 6. 328X 10-6 2.9 一2.769X 10-6 -4.430X10 一1.107X10-5 3.0 一3.955X 10-6 -6.328X10-6 一1.582X1

23、03.1 一5.142X 10 -8.226 X 10 - 2.057 X 10-5 3. 2 6. 328X 10-6 1. 012X10-5 一2.531X 10-5 (3) n= 1. 70，mt=5(。=2.心，t.n=瓦mt.u一(-1)J t.n(h=80 mm) t.n(h=50 mm) t.n(h=20 mm) 1. 9 7.317X10 1. 171X10 2.927X10 2.0 5. 933X 10-6 9.492X lO-6 2. 373X10-5 2.1 4. 548X 10-6 7. 277X 10-6 1. 819 X 10-5 2.2 3. 164X 10-6

24、5. 062X 10-6 1. 266 X 10 2.3 1. 780X10 2.848X10-6 7.119X10-6 2.4 -9.888X lO-1 -1. 582 X 10-6 - 3.955 X 10-6 2.6 3. 362X 10 一5.379X10一1.345X10 2. 6 3. 757X 10 -6.012X10-6 一1.503 X 10-5 2.8 一5.142X 10-6 一8.226X10一2.057X 10 2.9 一6.526X 10 -1. 044 X 10-5 -2.618X10 OFON|仍.N白hH目。GB/T 7962.3-2010 侵权必究A叫JwRu n nL A哇-咱A-nhu phu nu phd F气u咱EE- 号一价书一定祷版权专有典型干涉图图B.116.00 JG GB/T 7962.3-2010 打印日期:2011年6月8日F002