【国家标准(GB)】 掺钕钇铝石榴石激光棒长脉冲激光阈值及斜率效率的测量方法

中华人民共和国国家标准
掺钕铝石榴石激光棒长脉冲
激光阅值及斜率效率的测量方法Test method for mormal pulse lasing threshold andslope efficiency of Nd :YAG laser rodsUDC 621. 383.032
26-621. 317. 3
GB 11297.4—89
本标准规定了在波长1.06um的标准激光腔内测量掺钕钇铝石榴石(Nd：YAG)激光的长脉冲激光阀值及斜率效率的方法。
1名调术语
本标准所用名词术语的定义符合 GB 11293么间体激光材料名词术语》。2测量原理
采用单脉冲平面-平面标准谱振腔，测量Nd:YAG激光棒输人泵浦能谢和输出能域的特性曲线。在直角坐标中以输入能量为横轴,输出能盘为纵轴作出特性曲线图。则特性曲线图的直线部分的延长线与输入能量轴（横轴)的截距即棒的脉冲激光阈值；特性曲线的直线部分的斜率即棒的斜率效率。3测量萎量及测量紊件
测量Nd：YAG激光棒长脉冲激光阀值和斜率效率所用的测量装置由下列元器件组成：脉冲激光电源，脉冲氙灯，案光腔，波长为1.06产m的介质膜片，能量计和内谢焦望远镜。光学系统如图1所示。图1
1—全反射镜膜片;2—聚光腔3—脉种鼠灯+4—能量计+5—内调焦望远镜;6—被测激光样:7—输出端半反射镜膜片3.1脉冲电源采用LC放电电路。电压指示仪表精度应优于1.5级。3.1.1 小能量脉种电路中,电感 L是30士2 tH,储能电容 C是30士2 ±F,输出电压范围0~1 000 V。3.1.2中等能量脉冲电源放电电路中,电感L是35士2μH;储能电容C为100士5 μF。辅出电压范围0--2 000 V.
3.2脉冲氙灯，采用直管形。
中华人民共和国机械电子工业部1988-10-09批准1990-01-D1施
GB 11297.4--89
3.2.1小能量的氙灯：充气压5.3×10士1.3×10°Pa，氙灯内径3.5外径$5，灯极距50mm或75nmi,用截紫外材料滤光。
3.2.2中等能量用的氙灯，充气压5.3×10±1.3×10°Pa，灯外径8，内径6，灯极距100mm，用截紫材料滤光。
3.3聚光腕采用金属腔。
3.3.110J小能量聚光腔凡何尺寸：长半轴10mm，短半轴8.8mm，偏心率0.47，腔长分50mm和75mm两种，腔内反射面镀银，反射面粗髓度R，的最大允许值为0.01。3.3.250」中等能量聚光腔的儿何尺寸：长半轴17mm，短半轴15mm，偏心率0.47，腔长100mm，腔内反射镀银,反射面粗糙度R,的最大允许值为0.01。3.4介质膜片
3.4.1小能量测量用的介质膜片中心波长1.06μm，全反射镜的反射率应大于99.7%；輪出端反射镜的反射率32光士2%。
3.4.2中等能量测量用的介质膜片中心波长1.06μm，反射镜的反射率99.7%；输出端反射镜的反射率5%土2%
B.5能量计：精度应达到10%。
8.6调光路的准直仪来用内调焦望远镜，精度应优于10μurad。.7为了经常检验测试系统的稳定性，用Nd：YAG材料建立一个校准激光棒。悼两端坏镀增透膜，棒的尺十是676,侧面用302\金刚砂滚磨。4测量步骤及计算
4.1测量Nd：YAG激光样脉冲激光阅值和斜率效率之前，用已知特性曲线的标准激光棒对测试系统进行校准，若在允许误差范用内，方可进行测量。否则要检查测试系统，重新调试.并更换某些元件.使测试系统达到所要求的精度和稳定性。4.2小能量测量阙值和斜率效率
4.2.1小能量测最用激光器的谐振腔长230mm。输山反射率32%士2%，4.2.2用内调焦望远镜将谐振腔两端的介质膜片调到同光轴且平行。4.2.3将被测激光棒装入聚光晚内，调节棒端面与谐振腔同轴且平行。4.2.4将电源电压从500V开始升压，每隔50V测一点，逐点测到900V记录每点的输出能量。并将电压值代人式(1)计弹输人能量 FEk
式中：储能电容，F
输入电压,V
4.2.5出输入能量E（J)和出能量E（mJ>的特性曲线。将特性曲线的直线部分延长到横轴。其交点的截距是该棒的阐值，特性曲线的直线斜率是该棒的斜率效率。见图2所示。4.3
GB11297.4—89
输入能量《J)
中等能量测试激光器的谐摄腔长400mm，输出端反射率为50%士2%4.3.1
用准仪内调焦望远镜，将谐报腔两膜片调到同轴且平行。将被测激光棒装入聚光腔内，用遮光套管使灯弧长与被测激光棒长度匹配，并调棒端面与谐振4.3.2
腔同轴Ⅱ平行。免费标准下载网bzxz
4. 3. 3将电源电压从800 V 开始升压,每隔100 V测一点的输出能量(E±) 逐点测到1 200 V4.3.4激光的输入能量E按式<2)计算：E
式中:内
被谢棒长，
棒与灯弧长遮光匹配修正系数中储能电容.F$
输入电压,V。
（2）
4. 3. 5一画出输人能量 E, (J)和输出能量 E密(mJ)的特性曲线,求山敏测激光样的间值和斜率效率。参考图2。
5测量精度
用本方法测量激光棒的值和斜率效率的误差为士10%。6
测试报告内容
61操作者姓名。
6. 2 测量日期,
6.3被测激光榉的尺寸及编号。
6.4标准数据。
6.5被测激光棒的特性曲线。
6.6测量结果:阀值(J),斜率效率(%)。附加说明：
本标准由机械电子工业部第十一研究所起草。本标准主要起草人张培河。
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