ICS17.180.01 CCSQ65 中华人民共和国国家标准 GB/T16863—2026 代替GB/T16863—1997 晶体折射率的试验方法 Methodfortestingrefractiveindexofcrystals 2026-05-25发布 2026-12-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 试验方法 1 ………………………………………………………………………………………………… 5 仪器要求 3 ………………………………………………………………………………………………… 6 样品制备 3 ………………………………………………………………………………………………… 7 测量环境 3 ………………………………………………………………………………………………… 8 试验步骤 4 ………………………………………………………………………………………………… 9 测量不确定度 5 …………………………………………………………………………………………… 10 测试报告 6 ………………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) 折射率测量波长选配谱线表 7 ………………………………………………………… 附录B(资料性) 测试报告 8 ……………………………………………………………………………… 附录C(资料性) 样品棱镜折射棱角α的加工角度 9 …………………………………………………… ⅠGB/T16863—2026前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T16863—1997《晶体折射率的试验方法》,与GB/T16863—1997相比,除结构调 整和编辑性改动外,主要技术变化如下: ———更改了最小偏向角法(见4.2,见1997年版的2.2); ———更改了仪器要求(见第5章,见1997年版的第3章); ———更改了测试范围,由可见光扩展到深紫外-可见光-远红外(194.2nm~12000nm)(见5.3); ———更改了样品制备(见第6章,见1997年版的第4章); ———增加了测量环境(见第7章); ———更改了试验步骤(见第8章,见1997年版的第5章); ———增加了测量不确定度(见第9章); ———增加了测试报告(见第10章)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国建筑材料联合会提出。 本文件由全国人工晶体标准化技术委员会(SAC/TC461)归口。 本文件起草单位:北京中材人工晶体研究院有限公司、中国科学院物理研究所、宁波翌波光电科技 有限公司、成都光明光电股份有限公司、洛阳微米光电技术有限公司、中国建筑材料科学研究总院有限 公司、中国科学院理化技术研究所、山东大学、中国标准化研究院、中国工程物理研究院上海激光等离子 体研究所、东海县产品质量和食品安全综合检验检测中心、西南技术物理研究所。 本文件主要起草人:陈建荣、王文军、王海丽、张祖义、张福如、周鹏、范顺学、白磊、王善朋、华春翔、 隋展、王颖、师瑞泽、黄叶彩、张伟。 本文件于1997年首次发布,本次为第一次修订。 ⅢGB/T16863—2026晶体折射率的试验方法 1 范围 本文件规定了晶体折射率的试验方法、仪器要求、样品制备、测量环境、试验步骤、测量不确定度和 测试报告。 本文件适用于光学晶体折射率的测试,光学玻璃、光学陶瓷等类似材料参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T1185 光学零件表面疵病 GB/T22452 硼酸盐非线性光学单晶元件通用规范 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 4 试验方法 4.1 原理 晶体按其结晶学对称性分为7个晶系。研究晶体的光学性质时,可以分为光学各向同性晶体(立方 晶系)、单轴晶体(包括三方、四方、六方晶系)和双轴晶体(包括正交、单斜、三斜晶系)。各晶系的晶轴取 向与晶体的折射率椭球的主轴取向有一定关系。 当光波在各向同性晶体中传播时,只存在一个折射率;当光波在单轴和双轴晶体中传播时,将发生 双折射现象。光波在晶体中的传播过程,可引入被称为折射率椭球的三维光学示性曲面来描述,在主轴 坐标系X、Y、Z中,它的几何表达式见式(1)。 X2 n2 1+Y2 n2 2+Z2 n2 3=1 …………………………(1) 式中: n1,n2,n3———晶体的主折射率。 对于各向同性晶体,n1=n2=n3=n;对于单轴晶体,晶体的高次对称轴选为Z轴,光轴与Z轴重 合。n1=n2=no(正常光波的折射率),n3=ne(异常光波的折射率);对于双轴晶体,n1 n2 n3,从几 何上说这种折射率椭球只有两个通过坐标原点的圆截面,通过原点垂直于两个圆截面的两个矢径方向 为光轴方向。 若测试光学各向同性的晶体折射率时,只需加工一个任意取向的棱镜样品。测试单轴晶体的两个 主折射率时,需加工一个有一定取向的棱镜样品,见图1。晶体的结晶学高次对称轴,即光轴,应位于棱 镜折射棱角的等分面内(如虚线所示)。通常为了定向和测试的方便,使高次对称轴与AA'平行或垂 1GB/T16863—2026直。测试双轴晶体的3个主折射率时,应加工两个棱镜样品。对于正交晶系,两个棱镜的折射棱角的等 分面,分别平行于晶体折射率椭球的3个主截面中不相同的任意两个,则可得到3个主折射率,通常折 射率椭球的主坐标轴与AA'平行或垂直。对单斜晶系,一个棱镜的折射棱角的等分面平行于晶体的结 晶学(010)面,当入射光波矢垂直入射到棱镜内的(010)面时,可测出与主折射率n2相垂直的另两个主 折射率n1与n3,为了确定晶体的折射率椭球的主坐标轴与其晶轴取向之间的关系,还要求使棱镜的底 面为晶体的结晶学c面(或a面)。在切割另一个棱镜时,使晶体的结晶学b轴平行于棱镜的AA',并 使晶体的结晶学c面落在棱镜的折射棱角的等分面上,可测出n2及另一个落在由n1与n3构成的椭圆 截面内的一个折射率n'a,由n1、n3和n'a可算出晶体的结晶学a轴相对于折射率主轴的n3夹角。 标引符号说明: ABB'A'———棱镜的抛光面(即通光面); ACC'A'———棱镜的抛光面(即通光面); A'B'C'———棱镜的底面; AA'———棱镜的棱柱边; α ———棱镜的折射棱角(°)。 图1 单轴晶体棱镜的取向 4.2 最小偏向角法 图2为最小偏向角法测折射率的光路图,图中光波通过棱镜的出射方向与光波射入棱镜的方向之 间夹角叫偏向角δ。 当光波进入棱镜,入射角i1改变时,从棱镜射出的折射角i2也要改变,偏向角δ也随之改变。而 当入射角i1等于出射角i2时,偏向角δ具有最小值,叫最小偏向角。 标引符号说明: δ———偏向角; α———棱镜折射棱角; i1———入射光波矢的入射角; i2———出射光波矢的折射角。 图2 最小偏向角法折射率测试原理示意图 2GB/T16863—2026