【国家标准(GB)】 掺钕钇铝石榴石激光棒连续激光阈值、斜率效率和输出功率的测量方法

中华人民共和国国家标准
掺钕铝石榴石激光棒连续激光阐值、斜率效率和输出功率的测量方法Test method for continous lasing threshold,slope efficiency and output power of Nd : YAG laser radsUDC 621. 383. 032
26:621.39
GB11297.5-89
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激光棒连续激光阀值斜率效率和输出功率的方法。
1名语术语
本标准所用名词术语符合GB11293固体激光材料名词术语》。2测量原理
采用平·面平面谐振腔测量掺钕钇铝石石(Nd：YAG)激光棒连续泵浦辅人功率和输出的特性曲线。在直角坐标系中以输入功率为横轴，输出功率为纵轴作出此特性曲线。由特性曲线直线部分的延长线与输入功率轴上的交点截距即该榉的连续缴光阀值：特性曲线直线部分的斜率棒的斜率效率。在给定的连续输入功率下的输出功率即的许续输出功率，3测量装置及测量条件
测量所用连续激光测试系统，由下述元器件组成：氮氛激光器、红外变像管、1.06 μn1波长的介质膜片，聚光腔、连续氮灯、连续激光电源、功率计。其光学系统如图1所示，图1
1—氮斌激光器;2红外变像管;3 -个反射镜:4—聚光腔;5—灯;6 -被测 Nd·YAG 激光摔,7—糖出端反射镜;8—功率计3.1连续激光电源
3.1.1连续激光电源：直流电源，输出功率范围为0.5~6kW,电源输出功率不稳定度应小于1%。3.1.2电源触发器：电压应能触发充气压为600kPa的氮灯。3.1. 3激北电源应能连续可调,并带有水压保护开关。3.1.4在激光器旁工.作者要戴防护镜，避免用肉眼直接观察激光束或从镜面反间的光。3.1.5电源功率指示仪表精度优于1.5级。中华人民共和国机械电子工业部1988-10-09批准1990-01-01实施
3.2氨灯
GB 11297. 5—89
3.2.1氮灯：直管形，充气压不小于400kPa。灯弧长为100mm，灯内径为7mm，外径不大于9mm。3.2.2氮灯和被测激光棒应套有截紫外光的保护玻璃管或其他滤光材料。3.3光腔采用金属腔，腔内反射面镀金，表面粗糙度R.的最大允许值为0.01μm。聚光腔长半轴长17mm，短半轴长15mm，偏心率是0.47，聚光腔长100mm。3.4全反射镜对波长1.06um的光波反射率应大于99.7%3.5输出端反射镜对波长1.06μm的光波透过率为13%~17%。3.连续激光器谐振腔长为400mm。3.1功率计的精度为士5%。
3.息用筑氢激光器调试谐振腔，用红外变像管作显示器，归使谐提腔达到最佳状态4校准
连续激光测量系统在每次测量前，需要用校准激光棒进行校验，以保证测量系统的稳定性和精度。4.1
检查谐振腔两端反射镜膜层是否有划伤或脱落，反射率是否有变化，若有变化则需更换风射镜膜。将反射镜装在调整架上，用氮氮激光束调整两反射镜的反射光点重合。将已知待性曲线的校准激光棒装人聚光腔，调整棒端面反射光点与谐振腔两端膜片的反射光点重4.4将功率计接收孔中心同激光束对准，4.5点燃氮灯，使输入功率大到足以使谐振腔产生振荡并有激光输出。用红外变像管作显示器，反复调整谐振器，使激光器处在最伟谐振状态，此时阅值功率最小。4.6增加输入泵浦功率，用功率计测出输出功率。输出功率按式(1)计算
P=V×I
式中：
输入功率，W：下载标准就来标准下载网
T输人电流、A，
V—输入电压,V。
4.7用坐标纸画出该标准棒的特性曲线，从而求出连续激光橱值和斜率效率。将此计算结果与校准棒和已知数据比较，如两结果的相对误差在生5与的允连误差范围内，便可进行测量，否则须重新调试系。检查元器件是否符合要求，或更换某些元件。5
测量步骤
将被测微光棒用粘胶剂封装在套管里，等完全固化后，方可进行测量5.4
激光棒封入套管时要特别小心，切勿损坏端面的增透膜层，用V型槽将套管滚直，使套管与棒同轴。封装后的激光棒端面不充许有污物存在。5.2将封装店的激光棒装入聚光腔。5.3用软水冷却灯和激光棒，水溢应保持在15~40℃。5.4用氮氛激光束,将两端膜片与被测棒反射光点调重合。5.5打开电源，点燃就灯，用4.5条的方法调整，使激光阀值最小。5.6增加输入功率，用功率计测输出功率，作出激光功率特性曲线，用4.7条的方法求出连续激光阈值、斜率效率。
5.7待输入4.5kW的功率稳定后，测出棒的输出功率。5.8测量完毕后，应逐渐降低输入功率、关闭电源，停冷却水，取出被测激光棒。测量精度
本方法的测误差小于士5%。
测试报告内容
7.1操作者姓名。
7.2 测显日期。
7.3被测激光棒的编号及尺寸。
7.4被测激光棒端向膜层剩余反射率。7.5测量结果
7.5.1连续激光阅值，kw；
7.5.2斜率效率，%；
GB 11297. 5-89
7.5.3输入功率4.5kW时的输出功率，W；7. 5. 4 被测邀光样的特性曲线。附加说明
本标准由机械电子工业部第十一研究所负资起草。本标准卞要起草人张培河。
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