style="width:1.58671in;height:1.73338in" /> 本文是学习GB-T 29421-2012 钒酸盐双折射光学单晶元件. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了钒酸盐双折射光学单晶元件的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则及包装、标
识、运输、贮存等过程的要求。
本标准适用于钒酸盐双折射光学单晶元件，其他种类的双折射光学单晶元件也可参照使用。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 11297.1—2002 激光棒波前畸变的测量方法
GB/T 22452—2008 硼酸盐非线性光学单晶元件通用技术条件
GB/T 22453—2008 硼酸盐非线性光学单晶元件质量测试方法
GB/T 22452—2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
双折射光学单晶 optical crystal with birefringence
一种具有折射率各向异性的光学单晶。
3.2
钒酸钇单晶 yttrium vanadate single crystal
一种双折射单晶以及以其加工而成的元件，中文化学名为钒酸钇，分子式为
YVO。
3.3
不垂直度 nonperpendicularity
单晶元件通光面与侧面之间的不垂直程度。
3.4
光学不均匀性 optical heterogenity
介质折射率的不均匀程度。
3.5
透射波前畸变 transmitted wave front distortion
平行光束的波面透过被检单晶元件后相对于标准参考波面的畸变。
3.6
消光比 extinction ratio
Ex
光通过平行偏光系统与正交偏光系统时，分别得到最大输出光强与最小输出光强，它们的比值称系
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统消光比。当有应力双折射的透明介质插入两个偏振器之间时，消光比降低。
3.7
插入损耗 insertion loss
IL
光通过晶体器件后的损耗，即光源通过器件后量测到的功率和未通过器件量测到的功率比值。
3.8
偏振相关损耗 polarization dependent loss
PDL
晶体器件在所有的偏振态下最大与最小插入损耗的比值。
3.9
楔角 wedge angle
两个通光面之间的夹角。如图1所示。
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图 1 单晶原件单楔角示意图
在波长为632.8 nm 的氦氖激光照射下，单晶元件单位体积(cm³)
内直径大于10μm 的散射点不得
多于4个。
在波长为632.8 nm
的氦氖激光照射下，单晶元件光学不均匀性应不大于1×10-5。
在波长为632.8 nm
氦氖激光的照射下，被测元件的透射波前畸变干涉图"峰-谷"值偏差应不大于
λ/4。
单晶元件的消光比应大于25 dB。
单晶元件的插入损耗应不大于0.08 dB。
单晶元件的偏振相关损耗应不大于0.03 dB。
GB/T 29421—2012
尺寸公差应符合以下要求：W+0¹mm×H+0:1 mm×L±0.1 mm
上式中W 为单晶元件通光面的宽度，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2为单晶元件尺寸标注示意图，S 所标示的面为通光面。
style="width:2.65343in;height:2.3133in" />
W
图 2 单晶元件尺寸标注示意图
单晶元件的切割角度偏差要求：△0≤0.5°,△φ≤0.5°。
单晶元件两个通光面的不平行度应不大于30"。
单晶元件的通光面与侧面之间的不垂直度应不大于30'。
单晶元件单楔角α公差应不大于0.5°。
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%。
抛光元件有效通光孔径内，S/D 不大于20/10;镀膜元件 S/D 不大于60/40。
倒角的宽度应不大于0.2 mm。
沿边缘向内侧方向延伸宽度 g (径向)崩边应不大于0.2 mm。
沿边缘方向，崩口宽度之和应不大于0.5 mm。
角的崩裂应不大于0.2 mm。
GB/T 29421—2012
4.2.10 单晶表面镀膜的光学性能
镀制单点1550 nm 减反膜，在1520 nm～1580nm
的波段范围内膜层的剩余反射率应小于
0.2%。
4.2.11 膜层的牢固度
使用3M 公司810型号胶带粘拉5次，未出现脱膜或裂膜现象。
4.2.12 膜层的抗高湿性能
在暴露于温度46.7℃~51℃、相对湿度为95%～100%的环境至少24 h
后，或采用加速试验，温
度60℃,相对湿度为95%～100%的环境2 h 后，未出现脱膜或裂膜现象。
4.2.13 膜层的抗温度冲击
将单晶元件放入加热容器中，在40 min 内从室温升到100℃,在不少于40 min
时间内降到室温，
未出现脱膜或裂膜现象。
洁净等级：优于10000级；温度：(23±2)℃;相对湿度：(55±5)%。
散射的测试方法按GB/T 22453—2008 的规定。
光学不均匀性的测试方法按GB/T 22453—2008 的规定。
透过波前畸变的测试方法按GB/T 11297.1—2002 执行。
5.2.4.1 方法原理
当晶体出现应力双折射时，入射光的偏振态会产生变化，通过测量这种变化，即可计算出晶体器件
的消光比Ex, 见图3。
GB/T 29421—2012
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A B C D E F
说明：
A——激光器；
B—- 扩束器；
C— 可调光栏；
D— 起偏器；
E——待测单晶元件；
F——探测器。
图 3 消光比测试原理图
5.2.4.2 系统要求
激光器的波长为632.8 nm。
激光光源功率波动应小于或等于1.0%。通过调整光栏，使光束直径
为待测单晶元件有效通光孔径的90%。系统消光比应大于或等于45 dB。
5.2.4.3 测试步骤
按系统要求调试好仪器，将起偏器与检偏器正交放置；将待测晶体放置于检偏器与起偏器之间，转
动待测晶体到出光功率最小位置，记录下最小出光功率 P;
转动待测晶体到出光功率最大位置，记录下
最大出光功率 P² 。 代入式(1)计算得到消光比。
style="width:1.82664in;height:0.6534in" /> ………………………… (1)
式中：
Ex—— 消光比，单位为分贝(dB);
P₁— 最小出光功率，单位为瓦(W);
P₂— 最大出光功率，单位为瓦(W)。
5.2.5.1 方法原理
光通过器件后的损耗，即光源通过器件后量测到的功率和未通过器件测量到的功率比值，见图4。
style="width:5.78672in;height:1.8667in" />
A B C D
说 明 ：
A—— 光源；
B——起偏器；
C—— 待测单晶元件；
D——探测器。
图 4 插入损耗测试原理图
GB/T 29421—2012
5.2.5.2 测试步骤
采用稳定光源，恒定功率100 mW,
调节起偏器至探测器功率最大，固定好起偏器位置，记录下功率 值 P;
放入待测单晶元件，调整光路至探测器功率最大，记录下功率值 P 。,
代入式(2)计算得到插入
损耗。
style="width:1.75993in;height:0.66in" /> ………………………… (2)
式中：
IL— 插入损耗，单位为分贝(dB);
P,—— 最大输出功率，单位为瓦(W);
P 。— 最小输出功率，单位为瓦(W)。
5.2.6.1 方法原理
偏振相关损耗即为器件在所有的偏振态下最大与最小插入损耗的比率，见图4。
5.2.6.2 测试步骤
采用稳定光源，恒定功率100 mW,
按照图4装置，转动起偏器，调整到功率最小位置，记录下 Pmin
值；转动起偏器，调整到最大功率最大位置，记录下 Pmx;
代入式(3)计算得到偏振损耗。
style="width:2.27992in;height:0.6534in" /> ………………………… (3)
式中：
PDL— 插入损耗，单位为分贝(dB);
Pmx — 最大输出功率，单位为瓦(W);
Pmin — 最小输出功率，单位为瓦(W)。
尺寸公差的测试方法按 GB/T 22453—2008 执行。
角度偏差的测试方法按 GB/T 22453—2008 执行。
不平行度的测试方法按 GB/T 22453—2008 执行。
不垂直度的测试方法按GB/T 22453—2008 执行。
利用光学测角比较仪直接测量。
GB/T 29421—2012
有效通光孔径的测试方法按 GB/T 22453—2008 执行。
表面疵病的测试方法按 GB/T 22453—2008 执 行 。
5.3.8.1 测试仪器
带有测微尺的暗场显微镜(200倍放大，准确度为0.001 mm) 、观测平台。
5.3.8.2 测试方法
在暗场照明下观测单晶元件的倒角宽度。
5.3.9.1 测试仪器
带有测微尺的暗场显微镜(200倍放大，准确度为0.001 mm) 、观测平台。
5.3.9.2 测试方法
在暗场照明下观测单晶元件的崩边、崩口及崩裂。
5.3.10 单晶表面镀膜的光学性能
5.3.10.1 测试原理
利用分光光度计测得石英校准片的工作波长反射率、镀膜单晶样品的工作波长反射率和未放样品
的本底工作波长反射率，利用式(4)计算得到镀膜单晶的剩余反射率。
style="width:2.57995in;height:0.61336in" /> ………………………… (4)
式 中 ：
R — 剩余反射率；
R。— 石英校准片对工作波长的反射率；
R₁— 镀膜单晶元件对工作波长的反射率；
R 。— 仪器本底对工作波长的反射率。
5.3.10.2 测试仪器
分光光度计。
5.3.10.3 测试步骤
把石英校准片放在样品台，设定好扫描波长，得到工作波长反射率。把镀膜单晶元件放在样品台，
设定好扫描波长，得到工作波长反射率。取走镀膜单晶元件，设定好扫描波长，得到工作波长反射率。
利用测试仪器软件，计算得到镀膜单晶元件的工作波长剩余反射率曲线，由曲线得到相应工作波长的剩
余反射率。
GB/T 29421—2012
5.3.11 膜层的牢固度
使用宽度为1.6 cm 的 3M
公司810型号胶带牢固地贴在镀膜表面时，快速地以垂直于膜面的方向
将胶带拉起；重复5次，观察是否出现脱膜或裂膜现象。
5.3.12 膜层的抗高湿性能
在暴露于温度为45℃~50℃、相对湿度为95%～100%的环境至少24 h
后，或采用加速试验，温
度60℃,相对湿度为95%～100%的环境2 h 后，观察是否出现脱膜或裂膜现象。
5.3.13 膜层的抗温度冲击
将单晶元件放入加热容器中，在40 min 内从室温升到100℃,在不少于40 min
时间内降到室温，
观察是否出现脱膜或裂膜现象。
出厂检验项目为4.1.1、4.2.1～4.2.8,全检，不合格品剔出。
6.1.2.1
型式检验检测项目为本标准所要求的全部项目。
6.1.2.2 有下列情况时进行型式检验：
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) 停产三个月恢复生产时。
6.1.2.3 抽样方法：
在同一加工工艺条件制成的产品中随机抽取，抽取量不少于1%,且不低于2件；若该批仅有一件，
则抽取该件。
检验结果符合本标准要求的，则判定该批产品为合格。如有不合格项，可自同批产品中加倍抽样，
对不合格项进行复检。复检结果如全部合格，则该批产品为合格；复检结果如仍有不合格，则判定该批
产品为不合格。
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、防静电和防冲击。
GB/T 29421—2012
包装箱内应有装箱单和使用说明书。装箱单应标明：单晶元件名称、数量、尺寸、切割角度、镀膜指
标、生产厂家等。
产品外包装上应标明：
a) 生产厂家、厂址；
b) 产品名称、数量；
c) 执行标准编号；
d) 生产日期、保质期；
e) "小心轻放”、"防潮"、"易碎"等图标。
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。
产品存放在洁净等级优于10000级、温度(23±2)℃、相对湿度应不大于30%的环境中。产品保质
期自生产之日起1年。
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