GB T 14078-2010 氦氖激光器技术条件.pdf

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1、ICS 3 1. 260 L 51 道B中华人民共和国国家标准G/T 14078-2010 代替GB/T14078-1993 氨氛激光器技术条件He-Ne laser specification 2011-01-14发布2011-05-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布G/T 14078-2010 目。昌本标准是对GB/T14078-1993(氮氛激光器技术条件的修订。本标准与GB/T14078-1993(氮氛激光器技术条件相比主要变化如下:增加了激光器分类;一一在5要求中，增加了激光器腔长的系列值(取消范围值);模式增加了多模z预热时间增加了系

2、列值(取消范围值);增加了输出功率不稳定度的系列值(取消范围值);取消了输出功率方位不稳定度指标;偏振(消光比)增加系列值(取消范围值);取消了寿命指标;一一在6试验方法中，直接给出了激光器的测试方法。本标准代替GB/T14078-1993(氮氛激光器技术条件。本标准由中国机械工业联合会提出并归口。本标准起草单位:北京拓达激光器械有限公司。本标准主要起草人:张仁、邵立新。本标准于1993年首次发布。I GB/T 14078-2010 氨氛激光器技术条件1 范围本标准规定了氮氧激光器(以下简称激光器)的激光器分类、技术要求、试验方法、验收规则、标志、包装、运输、贮存等。本标准只适用于波长632.

3、8nm的TEM模连续波常用氮氛激光器。2 规范性引用文件下列文件的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 191-2008 包装储运图示标志(150780: 1997 , MOD) GB/T 2423. 1-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A.低温(lEC60068亿-1: 2007 ,IDT) GB/T 2423. 2-2008 电工电子产品环境试验第2部分z试

4、验方法试验B.高温CIEC60068-2-2: 2001 , IDT) GB/T 2423. 6-1995 电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Eb和导则:碰撞Cidt 1EC 60068-2-29: 1987) GB/T 2423. 10-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)(lEC 60068-2-6: 1995 , IDT) GB/T 2828. 1-2003 计数抽样检验程序第1部分:按接受质量限CAQL)检索的逐批检验抽样计划Cidt150 2859-1:1999) GB/T 2829-2002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验

5、)GB 4793. 1-2007 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分:通用要求GB/T 4799一2001激光器型号命名方法GB 7247.1-2001 激光产品的安全第l部分:设备分类、要求和用户指南(lEC60825-1:1993 , IDT) GB/T 7257 氮氛激光器参数测试方法GB/T 12082-1989 气体激光器文字符号GB/T 15301 气体激光器总规范GB/T 15313 激光术语3 术语和定义、符号3. 1 激光器laser 以受控受激发射为基础的、光学范围内的电磁辐射发生器(见GB/T15301中的3.1)。3.2 氢氛激光器Helium-neon l

6、aser 以氮气和氛气为工作物质的激光器。1 GB/T 14078-2010 3.3 3.4 3.5 失效前平均时间(平均寿命)mean time to failure mean Iife; MTTF 不可修复产品的寿命平均值。氢氨激光器的参数定义见GB/T7257氮氧激光器参数测试方法和GB/T15313激光术语中的定义。符号、代号标准中涉及的符号、代号符合GB/T12082-1989的规定;激光器命名应符合GB/T4799-2001 的规定。4 激光器分类、组成和基本参数4. 1 激光器分类依照GB7247. 1-2001的规定，按激光器的人员接触可分为以下三类:a) 2类人员接触不超过2

7、类可达发射极限CAEL)-lmW; b) 3A类人员接触不超过3A类可达发射极限CAEL)-5mW; c) 3B类人员接触不超过3B类可达发射极限(AEL)-500m W。4.2 激光器组成由氮气、氧气组成的工作物质、电极和光学谐振腔组成(包括内腔式和外腔式氮氛激光器)。4.3 基本参数4.3. 1 正常工作是件a) 温度:0.C ,.,. 40 .C; b) 相对湿度185%RH;c) 气压:70kPa .-._, 106 kPa; d) 周围元明显的振动及气流。4.3.2 平均寿命CMTTF)激光器的MTTF值应按4000h、6300 h、10000 h、16000 h、25000 h ,

8、 40 000 h系列(或转换为年)具体选定。4.3.3 激光波长:632.8nm 5 要求5. 1 环境适应性根据激光器特性及特殊的使用要求，规定有关环境条件的要求。5.2 激光器的主要技术指标5.2.1 结构参数腔长:在表1系列要求中选定L值，且满足L500mm，误差为:1:5mm;L500 mm，误差为士10mm. 表1参数要求腔长L/mm150;200;250 320;400;500 630; 800; 1 000 I 1川1600;2 000 (横)模式TEMmnTEMoo或TEMmn(m十注1)输出功率Pout(Pout) 0.25 mW-4 mW 2 mW-15 mW 川W-川W

9、I川W-130mW 预热时间T1 min;5 min;15 min;30 min;60 min 2 GB/T 14078-2010 表1(续)参数要求输出功率不稳定度Pw士1.0%;土2.5.%;土5.0.%;土10.0.%;士15.0.%发散角。() 2rnrad lrnrad 光斑直径D(D) 0.5 mrn-1. 5 mm 1 rnm-2. 5 mm 消光比(偏振)随机或500: 1; 1 000 : 1; 2 000 : 1 起辉电压Ux8 kV 15 kV 工作电压U叩4 kV 8 kV 工作电流Iop，10 mA 20 rnA 5.2.2 性能参数a) 预热时间:达到产品标准所规定

10、的参数指标时的时间，应符合表l中的要求。b) (横)模式:基横模或多模;c) 输出功率:应在表1相关条款中的范围内，选取一功率值加上小于10%的偏差;d) 输出功率不稳定度:应符合表l中的要求;e) 发散角z适用时，应符合表1中的要求;f) 光斑直径:适用时，应符合表l中的要求;g) 消光比(偏振):适用时，应符合表1中的要求。5.2.3 电参数a) 起辉电压z应符合表1中的要求pb) 工作电压1应符合表1中的要求;。工作电流z达到产品标准所规定的参数指标时的电流，应符合表1中的要求。5.3 外观5.3.1 激光器外观整洁、色泽均匀，元划痕、剥落等机械损伤。5.3.2 文字及标志符号清晰。5.

11、3.3 激光器的外形尺寸、电极引线的位置和尺寸应符合激光器外形图的规定。5.3.4 激光器的玻璃与玻璃、玻璃与金属、玻璃与陶资封接处应可靠牢固。5.3.5 适用时，激光器的机械结构应牢固，各调节及控制组件灵活可靠，紧固件无松动。5.4 安全与防护5.4. 1 如果适用，应符合GB7247. 1-2001中第4章、第5章、第6章的适用要求。5.4.2 如果激光器中含有电气元件部分，应参考GB4793. 1一2007，并符合其适用要求。6 试验方法为了保障工作人员的安全，对高压、激光辐射等应有保护措施，应遵守有关安全防护标准。6. 1 外观栓验直观法的检验:适用于5.3.1、5.3.2、5.3.4

12、的检验;5.3.3的尺寸要求用直尺或卡尺进行检验。6.2 环境适应性的试验方法按GB/T2423. 1-2008、GB/T2423. 2-2008、GB/T2423. 6-1995、GB/T2423. 10-2008的有关试验方法进行。6.3 激光器技术指标的检验方法6.3.1 预热时间的检验参照图1接好测量系统，将测试仪器调试在待测状态，使被测激光器着火(点燃)，并立即调到给定的工作电流。将此刻定为预热时间的起始时刻，开始计时。当激光器达到产品标准所规定的参数指标时为预热时间的终止时刻。3 GB/T 14078-2010 1一一电压可以调节的激光电源;2一一直流电流表;3一一高压电压表;4一

13、一激光器;5一激光功率计;6 阻抗匹配及指示器。6.3.2 (横)模式的检验(鉴别)方法图1预热时间检验原理图按图2接好检验系统，按规定对激光器进行预热，将激光器输出的光束搞合到共焦型球面干涉仪中，在示波器上显示出被测激光器模的频谱。当频率间隔满足t，.u=C/2nL(式中:C光速;n一一工作物质折射率;L-一一激光器谐振腔长)时，则为基横模(记为TEMoo)，否则是多模(记为TEMmn)。每支激光器的观测时间不小于2mina l一一激光器;2 共焦型球面扫描干涉仪;3一一激光功率计z4一一放大器;5 激光器电源;6 信号发生器;7一一示波器。圄2模式检验原理图6.3.3 输出功率的检验参照图

14、l接好检验系统，激光器预热后，将激光束全部正射入至功率计探头的中央部位，探头与激光器输出端之间的距离不得小于10cm，将电流调至给定的工作电流，用功率计测出激光器的输出功率，每隔一定时间(不小于1min)测一次，共测5次，取平均值。6.3.4 输出功率不稳定度的检验按图3接好检验系统，激光器预热后，将激光束正入射至光电探测器的中央部位，并接通记录仪(也可用计算机、数字电压表等代替记录仪采集数据)，将记录仪调至适当的灵敏度和采样速度，在规定时间范围内(不小于1h或产品标准规定的时间)记录激光功率随时间变化的曲线。在记录曲线上查出其中最大值Pmax和最小值Pmin，算出.P=Pm皿-Pmin在记录

15、曲线上按等时间间隔取n个数值(n不小于5次), 求出P平均，按下式求出规定时间范围内的激光器输出功率的不稳定度:Sp=-r.P/P平均X100%4 GB/T 14078-2010 E-t一任f丑1 激光器;2 光衰减器;3 激光功率计54 阻抗变换线性放大器;5 记录仪;6一一稳压或稳流的激光电源。图3输出功率不稳定度检验原理图6.3.5 发散角的检验按图4接好检验系统，激光器预热后，将小孔(小孔为圆形，半径略小于该激光器光斑半径的理论值)置于激光束的远场Z(Z二三702/)处，且与光束同轴，使小孔沿激光束光斑最大的方向扫描，探测器输出可得到光强分布曲线，在归一化的光强分布曲线上，光强为峰值光

16、强1/e2处的尺寸为Z处的光束直径d(d=2)，根据公式。=2/Z计算发散角。1 待副激光束;2一一光阂;3一一探测器;4一一记录仪;5 扫描驱动器。6.3.6 光斑直径的检验面:卜山白图4发散角检验原理图参照图4接好检验系统，激光器预热后，将小孔(小孔为圆形，半径略小于光斑半径的理论值)置于激光束的Z处，且与光束同轴，使小孔沿激光束直径方向扫描，探测器输出可得到光强分布曲线，在归一化的光强分布曲线上，光强为峰值光强1/e2处的尺寸为Z处的光束直径d(d=2)。6.3.7 消光比(偏振)的检验按图5接好检验系统，激光器预热后，将激光束对准偏振器，绕光束的轴旋转偏振器，测出光束经过偏振器的最大透

17、过光功率P血和最小透过光功率Pmin，将Pmin归一，即pmax/ P min =P /1，消光比表示为zP: 1. 5 G/T 14078-2010 十-GJ-二11一一线偏振激光器;2-一一偏振器;3一一激光功率计;4一一阻抗匹配及指示器;5一一激光电源。图5消光比(偏振)检验原理圄6.3.8 起辉电压的检验参照图l接好检验系统，接通电源，使激光器放电管二电极之间的电压从零伏起缓慢增加，直至放电管着火，从电压表上读出在着火瞬间的电压值，重复测量三次，取其中最大的一次电压值，即为起辉电压(着火电压)。6.3.9 工作电压的检验参照图1接好检验系统，激光器预热后，在给定的工作电流下，从电压表上

18、读出电压值，即为工作电压。6.3.10 工作电流的检验参照图1接好检验系统，激光器预热后，调整工作电流使激光器达到产品标准所规定的参数指标时，从电流表上读取的电流值即为工作电流。6.4 安全与防护的检验按GB7247. 1-2001和(或)GB4793.1-2007的相关条款进行。7 验收规则7. 1 总则激光器应由制造企业检验部门进行检验，合格后方可提交验收。7.2 检验形式激光器检验分为出厂检验和型式检验。7.3 出厂检验7.3.1 出厂检验采用逐台检验方式。必验项目为5.2. 2c)、5.2. 3c) ，其他检验项目可为出厂抽检项目。7.3.2 检验项目及抽样方法由激光器实际应用中的要求

19、和(或)供货方和收货方协商规定。7.3.3 当检验项目为抽样检验项目时，可采用GB/T2828的规定。7.3.4 每个检验项目均需合格，如有不合格项目，经返工后重新进行该项目及相关项目的检查，合格后方可提交用户。7.4 型式检验7.4. 1 在下列情况下进行型式检验:a) 新产品投产或老产品转厂生产时;b) 激光器设计、工艺、材料有较大改变，可能影响激光器性能时;c) 激光器停产超过半年，又恢复生产时;6 d) 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。7.4.2 型式检验采用抽样检验方式，检查项目应为全性能检验。7.4.3 抽样方法按GB/T2829进行。8 标志、包装、运输、贮存8. 1 标

20、志GB/T 14078-2010 8. 1. 1 每台激光器在适当的、明显位置应有下列标志。当激光器只作为产品零部件时，至少需要下列标志中的a)、b)、e)三项。a) 制造企业名称;b) 激光器名称或型号;c) 激光输出最大功率;d) 使用电源、电压、频率、额定功率;e) 激光器出厂编号或出厂日期;f) 安全标志，按GB7247. 1标准要求。8. 1.2 包装箱上应有下列标志。当激光器只作为产品零部件时，至少需要下列标志中的a)、b)、e)三项。a) 制造企业名称及地址;b) .激光器名称;c) 毛重、净重;d) 体积(长宽高); e) 符合GB/T191-2008要求的标记。8.2 包装8

21、.2. 1 每台激光器至少附有下列产品随行文件:a) 激光器使用说明书;b) 产品合格证;c) 装箱单。产品合格证应含有制造企业名称、激光器名称或型号、检验员代号及检验日期的内容。8.2.2 激光器应符合下列包装要求。当激光器只作为产品零部件时，可按订货合同规定。a) 外包装箱内应有防雨、防湿装置，软性衬垫等防震材料，应能保证激光器在正常储、运状态下的安全，不受自然损坏;b) 激光器随行文件、附件等，应有中性材料的单独包装，并置于包装箱内的明显位置。8.3 运输经包装的激光器应适合汽车、火车、飞机、轮船等运输工具的正常运输。8.4 贮存包装后的激光器应贮存在一10.C40 .C、相对湿度不超过

22、80%RH，无腐蚀性气体和通风良好的室内。9 质量保证期在遵守储运、贮存和使用规则的条件下，自销售之日起在企业产品标准规定的寿命时间内，激光器因制造质量问题不能正常工作时，制造企业应无偿为用户修理、更换零件或激光器。OFON|hOZH阁。国华人民共和国家标准氢氮激光器技术条件GB/T 140782010 中* 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销当酝印张0.75字数15千字2011年5月第一次印刷开本880X12301/16 2011年5月第一版* 书号:155066. 1-42779 16.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533定价GB/T 14078-2010 打印日期:2011年6月8日F002