GB T 22452-2008 硼酸盐非线性光学单晶元件通用技术条件.pdf

1、ICS 17180A 60中华人民 共和，、7-Ha雪国国家标准GBT 22452-20082008-1 0-07发布硼酸盐非线性光学单晶元件通用技术条件General technical condition ofnonlinear optical borate crystal devices2009-04-0 1实施车瞀燃紫瓣訾矬瞥翼发布中国国家标准化管理委员会议19刖 置GBT 22452-2008本标准由全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会(SACTC 284)提出并归口。本标准起草单位：中国科学院福建物质结构研究所、福建光电子材料工程技术研究中心和福建福晶科技股份有限公司。本标准主

2、要起草人：兰国政、吴少凡、林文雄、谢发利、吴季、李雄。硼酸盐非线性光学单晶元件通用技术条件GBT 22452-20081 范围本标准规定了硼酸盐非线性光学单晶元件p相偏硼酸钡(pBaB。Ot，简称BBO)和三硼酸锂(LiB。O。，简称LBO)的术语、产品分类、技术要求、试验方法、检测规则及包装、标志、运输、贮存等。本标准适用于硼酸盐非线性光学单晶元件BBO和LBO，其他种类的硼酸盐非线性光学单晶元件也可参照使用。该元件主要用于制作激光器。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准，然而

3、，鼓励根据本标准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标准。GBT 112971 2002激光棒波前畸变的测量方法GBT 16601 1996光学表面激光损伤阈值测试方法GBT 22453 2008硼酸盐非线性光学单晶元件质量测试方法JBT 94953 1999光学晶体透过率测量方法3术语和定义31硼酸盐非线性光学单晶Nonlinear optical borate crystal阴离子基团为硼氧基团的非线性光学单晶。32硼酸盐非线性光学单晶元件Non-linear optical borate crystal devices硼酸盐非线性光学

4、单晶经过定向、切割、抛光，必要时镀膜后加工成的光学元件。33垂直度 Perpendicularity单晶元件通光面与侧面之间的垂直程度。34切割角度和角度偏差Cutting angle and angle tolerance切割角度用0和表示，角度偏差用凹和甜表示。0是单晶元件通光面的法线和z轴之间的夹角。是单晶元件通光面的法线在xy平面内的投影与X轴之间的夹角。单晶元件的角度偏差(A0，)是实际切割角度与设计切割角度之间的偏差。x、Y、z轴为硼酸盐非线性光学单晶的晶体主轴。35平面度 Flatness单晶元件的平面度指单晶元件表面凹凸不平的程度。1GBT 22452-200836表面疵病Sc

5、ratchdig code单晶元件表面的划痕、麻点等微观结构缺陷，称为表面疵病。长与宽的比不小于4：1的表面疵病，称为划痕(Scratch)，以S表示；长与宽的比小于4：1的表面疵病，称为麻点(Dig code)，以D表示。37损伤阈值Damage threshold可引起光学表面损伤几率为零的最大激光辐照能量密度或功率密度。38波前畸变Wave front distortion波前畸变是指平行光束的波面通过被检单晶元件后相对于标准参考波面的畸变。39光学均匀性Optical homogeneity光学均匀性是指介质折射率的均匀程度。4产品分类本标准规定了硼酸盐非线性光学单晶中的两种单晶元件：

6、低温相偏硼酸钡(口BaB。O。，简称BBO)和三硼酸锂(LiB。Os，简称LBO)。5技术要求51物理性能511散射在氦氖激光照射下，使用带标尺的显微镜进行观察。要求单晶元件单位体积(cm3)内直径为lo”m20 pm的散射点不得多于4个。512光学不均匀性在波长为6328 nm的激光照射下，单晶元件内单位长度(cm)最大折射率和最小折射率的差值应不大于510一。52特定波长吸收单晶元件特定波长的吸收应符合表1的规定。表1 单晶元件特定波长吸收的要求 10“每厘米f 种 类 1 064 Dm 532 131112 000卜 =1 0001 500521倍频转换效率单晶元件特定波长的倍频转换效率

7、应符合表2规定。表2单晶元件特定波长倍频转换效率的要求种 类 条 件 要求激光器：LBO SHG(1 064 nm一532 nm)测试所用激光器：Nd：YAG电光调Q的LBO SHG 1 Hz脉冲激光器，波长1 064 nrn，激光为准TEMo。模、近平顶结构的输出，光束直45(1 06413m 532 nm) 径为75 mm，脉冲宽度(8土2)ns，激光远场发射角07 mmmrad，能量800叫；样品；长度15 mm，I类非临界相位匹配，匹配角日一90。，一0。表2(续)GBT 22452-2008种 类 条 件 要求激光器：采用光纤耦合半导体端面泵浦Nd：GdVO。单晶产生1 064 rl

8、m声光调BBO SHG Q脉冲激光，经二倍频器倍频产生532 nm倍频光，脉冲调制重复频率为15 kHz，z5(532 nm_266 nm) 脉宽约18 ns，光束直径为17 mm，激光平均功率600 mW。样品：长度8 mm，I类临界相位匹配，匹配角0-477。，一o。522激光损伤阈值单晶元件的激光损伤阈值应符合表3规定。表3单晶元件激光损伤阈值的要求指 标种类 条 件元件抛光表面及内部 元件镀膜表面LBO 入射激光的光束质量因子f12，波长为1 064 nnl，脉冲 3 GWcm2 500 MWcm2宽度为(o-k2)ns，重复频率为(IO士1)Hz，每个测试点连续照BBO 射10个脉冲

9、，光斑直径为(1土01)mm。 1 GWcm2 450 MWcm2523减反膜剩余反射率单晶元件减反膜的剩余反射率应符合表4规定。表4单晶元件减反膜剩余反射率的要求l 项 目 剩余反射率Rl基频光波长单面反射率 020I倍频光波长单面反射率 10524波前畸变在波长为6328 nm的激光照射下，激光光束的波面通过被检单晶元件，被元件后表面反射后，其相对于标准参考波面的偏差应不大于A4。53加工质量531尺寸公差尺寸公差应符合以下要求：当L4 mm时，尺寸应为嚣iH!：0L!：mm当02L4 mm时，尺寸应为w!：H终：L嚣j mm当LO2 mm时，尺寸应为w!：jH!：jL嚣mm上式中w为单晶

10、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1为单晶元件尺寸标注示意图。图1 单晶元件尺寸标注示意图532角度偏差单晶元件的切割角度偏差要求：一05。A0、o5。，一O5。O5。533不平行度单晶元件两个通光面的不平行度应不大于30”。534不平面度在波长为6328 nm激光照射下，单晶元件通光面的不平面度应不大于,V4535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10 7，相邻的两个侧面之间的不垂直度应不大于10 7。536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。537表面疵病单晶元

11、件表面疵病应符合表5要求。表5单晶元件表面疵病的要求要 求项 目范 围 抛光元件 镀膜元件有效通光孔径中心区域85内 1050 20100L01其余部位 80500 80500SD有效通光孔径中心区域85内 ZOlOO 40200L01其余部位 80500 80500注：L单位为mm，S单位为pm，D单位为zm。6试验方法61626364单晶元件激光损伤阈值的测量方法按GBT 16601 1996的规定。单晶元件波前畸变的测量方法按GBT 1129712002的规定。单晶元件特定波长吸收的测量方法按JBT 94953 1999的规定。单晶元件其他技术要求的测量方法按GBT 22453 2008

12、的规定。7检验规则71 出厂检验711 产品需经生产厂质量检测部门检验合格，并附有合格证后方可出厂。712出厂检验项目为511和521527。72型式检验721检测项目：本标准所要求的全部项目。722批的组成：以同一加工工艺条件制成的产品为一批。723抽样：在出厂检验合格的产品中随机抽取2片。724在保证产品质量的前提下，正常生产时，每六个月至少进行一次型式检验；有下列情况之一时也应进行型式检验：a)新产品投产时；b) 制备工艺有较大改变，可能影响产品质量时；c) 出厂检验结果与最近一次型式检验结果有差异时；d)停产半年以上的；4GBT 22452-2008e)客户要求进行试验的；f)质检部门

13、要求进行的情况。73检查结果的判定检验结果符合本标准要求的，则判定该产品为合格。如有不合格，可自同批产品中加倍抽样，对不合格项进行复检。复检结果如都合格，则该产品为合格品；复检结果如仍有不合格，则判定该产品为不合格品。8包装、标志、运输和贮存81包装811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入膜盒，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、抗冲击。812包装箱内应有装箱单和使用说明书。装箱单应标明：单晶元件种类、数量、尺寸、切割角度、镀膜指标、生产厂名等。82标志产品外包装上应标明：a)生产厂厂名、厂址；b)产品名称、数量；c)执行标准编号；d)生产日期、保证期；e)“小心轻放”、“防潮”、“易碎”等注意事项。83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。84贮存产品保质期为1年。产品存放环境要求：洁净等级优于10 000级，温度(23土2)，湿度(555)。