【机械行业标准(JB)】 氦氖激光器 主要参数 测试方法

KS 31.260
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 9491—1999
氛激光器主要参数测试方法
Measuring mathod of mafor parameter for He - Ne lasers19990B-06发布
国家机械工业局
2000-01-01实施
J8B/T 9491—189
本标准是对ZBY33285《氮点激光器主要参数测其方法》的能订。快订时，对原标准作了确辑性修.改，主要技术内容设育变化。
本标准自实施之甘起，代替ZBY332—B5本标准由北京光电技术研究所提出并归口。本标准起草单位：北京光电捷术研究所。本标难主要起草人：李限。
本标准于1985年 12月首次发布。1范围
中华人民共和国机械行业标准
氮氨激光器主要荐数測试方法
Mensusing madthod of ajor para meter Fore He - Ne lasers本标准规定了高盘避光能（以下简练邀光器）带光电查整的谢试方法，本标准适用于输出连续液波长为632.8rm的复点激光器。2定义
本标准深用列定义，
2.1品传工作电流
使缴光器的均出达均录大时的工性电依称为邀光器的最违工作电施，2.2工维电E
为管在最性工作电斑下工作时的管压降弥为激器的工作心压。2.3起辉电压
JI3/T9491—1999
使激光管内上作气体击穿，产生想光放电时的瞬时电压书为数光器的起經电压。2.4大扳快式
叫能存在于激光光学谐扳度内的却破场的本证态，每一征态帮是有一定的瓶药拥幸就一定的空亘分布。
2.5熱模
在垂直于光担的藏面内，共探模式的弱分相何，而沿是轴方向形战肚波，五具有定虫驻效波节数表征的向场分布，每一种纵向场分本形式就是一种拟模，疮鼓波节数即为纵效，出表示：-2
式中光学潜报应长：
一真空中的光速：
——光工作物质的沂时率：
2.6横模
存在于请抵鹿内的扳药政长，率。在牵直于光轴的精载面内，共振模式具有确定的杨翌分布，每独分布形式就是一种横快、植快通常用TE衰示，其中m，年表示在二正交方向上握向些强为等的点数。华点致=0，元-心即横为场强分布只有一个极大慎的核携称为基质门楼，通常也称为单模。2.7输出功率
滋光糖在其最佳王作电植下的摘出2.8输出率时间跑定度
在工作件不变的情况下，输出功率随时间波动的特性（题率在IH以下）为蜡出动率,间稳定虞。用公式(2)表示：
国求机燃工业局1999-D8-06批准2000-01-01实施
一轮出功率时间稳定度：
式中：s()一
JRT 9911999
在测量时间范用内，激光输出动率最大酬盘值与最小意量值之差、在鸿过时间范函内，激光赖出功率的平均值。2.9拖出功率方位移定座
工作条件不变的情况下，输步功率随龄光管方放负变化的特性为输出动率方贷稳定康。用公式(3)表示：
210光夷学径
验出功率方位势定度；
±aP。
赢光管统其光输转动一周，激光输出动率最大测量值与最小测量值之差；激光音晓其光轴转动…用，激光输出功率的平均值。在普直子光束的平面内包含光束总功率规定百分数（呢！的量小孔学的半经。2.11光束指向稳定虚
在单位时间内激光光束中心展大离轴角放弥为光束指向稳定爱。用公式（4)表示：A
中：2
光束指向稳定度，mrad；
一量点到激光末束医(光束最小半经)处的距高，[F;一距离燃光束束提处光束宁心药最大径偏够盈，血。2.12光束发敢角
法证光末发散度的盐，一殷用远场发数角表示。基激充光束以双曲载形式扩展，双卧线的两系渐近之间的央角为光束生嵌角(全角)。其计算见公式（5)：e2w(g)
式中：8
光束发散角,mraz;
测量点到激光英束联（激光束最小半径）处的臣离，几：距离意光束速腰处的光事率径，m2.13或偏报度
光束中培振部分些光强与总光强之比。实段中用检偏器将微尤光策分解为相互垂直的两部分，并读公式(6)计算线偏振度：
式中：-
线偏振度：
通过检偏器后的最大光坊率：
P, — 通过检偏器后的最小光功率;2.14寿命
敏光器能保持生产方规定的工作性能的时间。本标准规定：微光器在量件工作电流下连续运转，输出功率下降到额定功率的1/2时所的时闯为工作寿合：函光器在实验室条件下存燃，输出功率下降到颠定功率的1/2时所用的时间为存放老命。3测试多件
3.1德证仪器
JB/T9491-1999
3.1.1字计确确座不储于±5%，并需经国家计量部门定期检定。3. 1.2 别法用仅表不低于 1.5 经。3.1.3试仅器的不确定度不既于±5呢。3.2视试环境
5.2.实验室逼度15%℃-35%℃，相对度45-75%，大气压力%kPg-106ka3.2.2实验室内空气流卖速度不大下0.05m/9，无明显的报动.烟雾和多散拍射的影。3.2.3供也电源必续是电源。
3.2.4在进行测试时，必须按产后标准的规定对激光器进行预热：4量售工作电流的测估
4.1瓦装置
试装置妇图1所示。
电密器
高玉兆压
左滤电流衣
歡光欢口
连工作电流测试装置示意图
4.2谢试规程
的获图！连接好电路与光路：
6）点热微光器，达到预热时回与，说节激光电源，使微光确出动率达到过人他。此对，直流电两表显示的数值为最连工作电流管
5工作电压的测试
5. 测试表置
急试装置如图所示。
5.2预试境程
同4.2，
同时，记录商压电衰显示的数境，此值高去电阻群上的出压比1与=R上）后，斯为工作岛压谊，
6起辉电压的测试
6.1测试置
测试装暨如图1所示。
6.2阅试规程
的接图【连接好电路与光路
JB/T 9491--1999
b）接通并缦恒地调节签光电源，使其输出电压平您地上升，真至光管工作气体击穿，产坐辉光放电。以两压自压妻读取击蜂瞬间的电压值，即为起辉电压值。7愉出功率的测试
7.1谈试装置
测试装量如国2所示。
豪光管
歡光电费
最光功率计
2地出动率弹求意图
了.2测贷规择
a）按图2连接好电路与光路。
5点赠激光器，达到预热时间后，调节激光自源，使其在展佳工作良流下运转。在一定时间间隔内多次量，并取平均值。
8输出功率时间弹定度的测试
8.1 测试装益
位装量如3所示。
欧光电溯
酸光动率计
记录仪
极压电源
图3插出功率时间穗定度解试装置示意图B2阅试规码
）然图3连接好电路与光房。
6）点燃激光器，达期热时间后，谁节邀光电陈，佳其在最佳工作流下运英，用XY记录仪或者计算机采集数据，弟出输出功率随时局变化的曲线，e）测试，按公式(2)计算旅出功率的时测核庭度。9输出功难方位稳定度的测试
JB/T 8491—1999
9.1本牵内容适用于局轴式全腔氮京散光器。9.2迎试
谢建装置如图4所示。
雷光间
微光动率计
X-录仪
鱼E电额
图4输步边率方位获定度测试装置示意图9.3码试规程
a！按图4逆接好电路与完路，将单光管和缴光动率计固定在位稳定惠测试载置上，性其向拍。b）点燃激光器、达制预热时间后，调节激光电源，使其在最佳工作电恶下运转。意光管和功率计连续平稳地旋转，年小时转动一-周。）用X-丫记录仪或者计算机采集输自旁率随方位变化的数势，获公式(3)计算输出功率方位种定度，
10光求指向豫定度的测试
10.1试转受
测试装置如医5所示。
酸光箔
歡光电瓶
醇压电器
图5光束指向稳定宽谢试装置示意图10.2到试原迎
K-记景位
激光偏尧指求器是四象展探器，对角两共光电池组成减法电路。当光东垂直人射且与电中心直合时，探测器无信号摘出。当激光束方向发生源移，光求中心偏离操测器中心时，探测器失去卡衡，输出柜应的情号。信号由记最仪或计算机采集，给出试时间内光束中心的录大间偏移量。10.3测试规程
2！按图5连接好电路与光路。
1）点燃数光强，适到现热时间后，调节激光电源，促其在最佳工作电滤下运转。两节率光管，意光光东垂直人射到四象限探测器上，并使为束中心与电中心重合。e思X-Y记录权或者计真机采典凝光光束随时间源移的数据。S
TB/T9491—1998
）测载时间不得小下1h。按公式（4）计其光束指润稳定厘。1t 发散角的测试
11.1测试装置下载标准就来标准下载网
试装置如图6所示。
欧光晰
心说操慧器
激充电界
11.2测试现库1小孔扫描法！
物压电算
到6发数角测试置示意剂
光电损型器
-Y采收
a）诺图6连趣好电路与光路。段蛋小孔探利器（小托点径小于光束半控的110]与就光束京题声不得小于7m
b！点燃效光举，达到预热时间后，调节激光电源，使其在战让上作电流下运转。调节致逆营，使激光光末垂直人射断小充操离器和光启探两器上。e）性小孔探谢器沿光直径够动扫描，用X，Y记条仪或者计算机实染激增，得到感光光强分行曲綫。
根活光分市由线，接公式(5)计算微光光束的发微角。2基横模的试
12.1光电产市测试法
试装产如6所示。
到试短起同[！.2。要求沿光研的总两个正交的直方向分别进行测境，烈试范果应致，12.2频谱分析测试法
12.2.1试原理
当激光光束面的光强必市为商斯函数分布时，相邻淇避教小的题率间为：A
这时输出的激光为基情模（E)
若相邦模谐最小的锁率间屑为：=201
+(Am+4n)+a0
((t-++-+
时，激光器有高阶情携购出，式中，m和最高价携模阶数，m+=正整效：尺，和无，是邀光派腔两错片的曲率半径。
12.2.2测试装登
避试装置如图7新求。
12.2.3测试规望
歡光临
激光电盟
）按图7差接好电陷与光路。
B/T9491-1989
X-记录收
换压电话
图7 基横控测试装查示意图
共血球面
光光带分新性
6）点燃激光能，达到项热时回后，节邀光电源，使其在录佳工作电瓷下运转,通节激光管，快激光光惠垂直人射到共燃球面扫描干涉仅的接收器上。）观察时间不得小于3min，现察模式偿结构（同辅管应转动到不问与位上现察！，只变出现多模膜率即认为输出不是基摘模。13载频度的测试
13.1测试装用
谢试装置如图B所示，
酬光带
燃光电源
13.2谢试规程
惊谢都
图8线偏报直谢试装示意图
按图8连接好电路与光路。
新光功率计
独居电测
5）点燃资光器，达刻预热时间后，阳节激光电源，便其在圾估工待电流下运转。测节邀光管，使整光光束垂直入射到检均避和缴光功率计上。c）使检增据旋转，测量激光光束逐过检偏竭的最大光强P和最小光强P，。d）按公式（6)计算线偏振度。
14寿命试险
14.1工作弃命试验
14.1.1测试装置
试装震如图9所示
欧光窖
欧光电源
14.1.2试规程
的按图9连按好电路与光路。
[B/T9491—1999
物压电谢
寿命试验装置示声医
6）点燃意光器，该到颈热时间后，调节激光管，快激光光克架直人射到递光功率计上，两节激光电阅，使其在最佳工作电流运转。同时计时开始。！谢光器连读运转，监命出攻率，直至其下降到额定输出均率药1/2时终止计时。计时器显示的时间即为工作寿命。
14.2存放寿命试验
14.2.1划试装置
谢试装重如所示，
14.2.2测试规强
亲期检洲存放试验的激光管的愉出功率，凡下降到额定龄业功率的1/2以下时，即认为其存放专命资止。
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