GB/T 40381-2021 激光窗口用蓝宝石晶体板状材料规范

　　ICS 7 1 . 060 . 20

　　CCS Q 65

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 40381—2021

　　激光窗口用蓝宝石晶体板状材料规范

　　Specificationofsapphireplateforlaserwindow

　　2021-08-20 发布 2022-03-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 40381—202 1

　　GB/T 40381—202 1

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 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。

　　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/TC 461)归口 。

　　本文件起草单位：四川大学、成都东骏激光股份有限公司、元亮科技有限公司、福建鑫晶精密刚玉科技有限公司。

　　本文件主要起草人：承刚、齐建起、周世斌、李兵、付秀梅、张艳、黄小卫、裴广庆。

　　GB/T 40381—202 1

　　激光窗口用蓝宝石晶体板状材料规范

　　1 范围

　　本文件规定了激光窗口用蓝宝石晶体板状材料的技术要求、检验方法、检验规则、标识、包装、运输和贮存。

　　本文件适用于激光窗口用蓝宝石晶体板状材料。

　　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/T 1185—2006 光学零件表面疵病

　　GB/T 1555 半导体单晶晶向测定方法

　　GB/T 2828 . 1—2012 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划

　　GB/T 6040 红外光谱分析方法通则

　　GB/T 7660 . 3—2013 反射棱镜 第 3 部分：光学平行度及其检验方法

　　GB/T 7896—2008 人造光学石英晶体试验方法

　　GB/T 11337—2004 平面度误差检测

　　GB/T 12085 . 2—2010 光学和光学仪器 环境试验方法 第 2 部分：低温、高温、湿热

　　GB/T 31092—2014 蓝宝石单晶晶锭

　　GB/T 32189—2015 氮化镓单晶衬底表面粗糙度的原子力显微镜检验法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　晶向 crystalorientation

　　单晶的结晶学取向。

　　[来源：GB/T 14264—2009,3 . 174]

　　3.2

　　光谱透过率 spectrum transmittance

　　给定波长范围内，透过晶体的光通量与其入射晶体光通量的百分比。

　　3.3

　　波前 wavefront

　　光波传播时的等相位面。

　　[来源：GB/T 13962—2009,2 . 28]

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　　3.4

　　波前畸变 wavefrontdistortion

　　光波经过介质后与传输前的波前相比发生的改变。

　　4 技术要求

　　4 . 1 材料要求

　　4 . 1 . 1 晶向

　　晶向为(0001),晶向偏差不大于 1 °。

　　4 . 1 . 2 双晶摇摆曲线的半峰宽值

　　(0001)晶面的双晶衍射半峰宽(FWHM)不大于 18″。

　　4 . 1 . 3 内部质量

　　内部应无气泡、无散射、无镶嵌、无孪晶。

　　4 . 2 加工要求

　　4 . 2 . 1 外形尺寸

　　长度、宽度或直径公差应为 ±0.1 mm,厚度公差应为 ±0.02 mm。

　　4 . 2 . 2 倒角

　　倒角宽度应在 0 . 1 mm~0.3 mm 范围内。

　　4 . 2 . 3 表面疵病

　　通光面表面疵病应优于 B/4×0.25(B为表面疵病的代号)。

　　4 . 2 . 4 粗糙度(Ra)

　　通光面表面粗糙度应不大于 3 nm。

　　周侧面及倒角面粗糙度为 0.50 μm~0.63 μm。

　　4 . 2 . 5 平面度

　　通光面口径不大于 100 mm,全口径范围内不大于 λ/5;通光面口径大于 100 mm,任意 100 mm 口径范围内不大于 λ/5(λ为检测用激光的波长)。

　　4 . 2 . 6 平行度

　　两通光面平行度不大于 5 ″。

　　4 . 3 光学性能

　　4 . 3 . 1 光谱透过率

　　300 nm~4 000 nm 范围内光谱透过率平均值应不低于 83%。

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　　4 . 3 . 2 透射波前畸变

　　透射波前畸变 PV值不大于 λ/4。

　　4 . 4 温度冲击

　　试验后，蓝宝石晶体板状材料应无崩边、无裂纹。

　　5 检验方法

　　5 . 1 材料要求

　　5 . 1 . 1 晶向

　　按照 GB/T 1555 测量晶向。

　　5 . 1 . 2 双晶摇摆曲线的半峰宽值

　　按照 GB/T 31092—2014 中附录 C测量双晶摇摆曲线的半峰宽值的规定进行。

　　5 . 1 . 3 内部质量

　　按照 GB/T 31092—2014 中附录 D 进行晶体中气泡和散射颗粒的检测，按照 GB/T 31092—2014中附录 E进行晶体中镶嵌、孪晶的检测。

　　5 . 2 加工要求

　　5 . 2 . 1 外形尺寸

　　用精度不低于 0 . 01 mm 的量具测量外形尺寸。

　　5 . 2 . 2 倒角

　　用精度不低于 0 . 01 mm 的工具显微镜或类似的显微镜测量倒角宽度。

　　5 . 2 . 3 表面疵病

　　按照 GB/T 1185—2006 检测通光面的表面疵病。

　　5 . 2 . 4 粗糙度(Ra)

　　按照 GB/T 32189—2015 测量蓝宝石窗口通光面、周边侧面及倒角面粗糙度。

　　5 . 2 . 5 平面度

　　按照 GB/T 11337—2004 中 5 . 4 . 4 干涉法规定的检验方法采用精度不低于λ/20 激光干涉仪测量平面度。

　　5 . 2 . 6 平行度

　　按照 GB/T 7660 . 3—2013 中 4 . 2 规定的检验方法采用精度不低于 2″的测角仪测量平行度。

　　5 . 3 光学性能

　　5 . 3 . 1 光谱透过率

　　每件板材选料时同时在晶体的相同部位选取一个样品，样品加工的要求：厚度 3 mm,双面抛光，粗

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　　糙度小于 3 nm,平行度小于 5 ″。

　　按照 GB/T 7896—2008 规定的方法测量 300 nm~2 500 nm范围内光谱透过率曲线，按照 GB/T 6040规定的方法测量 2 500 nm~4 000 nm 范围内光谱透过率曲线。

　　计算波长分别为 300 nm、670 nm、1 040 nm、1 410 nm、1 780 nm、2 150 nm、2 520 nm、2 890 nm、 3 260 nm、3 630 nm 和 4 000 nm 透过率的平均值。

　　5 . 3 . 2 透射波前畸变

　　用精度不低于 λ/20 干涉仪检测透射波前畸变 PV值。

　　5 . 4 温度冲击

　　按照 GB/T 12085 . 2—2010 中 4 . 3 . 2 严酷等级 06 进行测试。

　　6 检验规则

　　6 . 1 检验分类

　　检验分为出厂检验、周期检验和型式检验。

　　6 . 2 出厂检验

　　产品出厂时，蓝宝石板材应符合表 1 所列全部检验项目的规定，并剔除不合格品。

　　表 1 出厂检验项目表

　　6 . 3 周期检验

　　6 . 3 . 1 检验项目

　　检验项目按表 2 所列项目进行检验。

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　　表 2 周期检验项目表

　　6 . 3 . 2 数量及周期

　　表 2 中的检验项 目，每批进行一次抽检，以每次生产的总数为一批，抽检数量按 GB/T 2828 . 1 — 2012 的规定进行，抽检方案为接收质量限 AQL不大于 1 。

　　6 . 4 型式检验

　　6 . 4 . 1 型式检验条件

　　在下列情况下进行型式检验：

　　a) 新产品或老产品进行生产的试制定型鉴定时;

　　b) 正式生产前或产品停产三个月后恢复生产时;

　　c) 正式生产后，如原料批次、工艺和设备的改变可能影响产品性能时;

　　d) 出厂检验结果与上次型式检验结果相比有明显差异时;

　　e) 出现质量事故或重大质量波动时;

　　f) 国家质量监督检验部门提出进行型式检验的要求时。

　　6 . 4 . 2 型式检验项目

　　型式检验项目应包括表 1 和表 2 的全部项 目 。

　　6 . 4 . 3 受检产品数量

　　从型式检验的产品中随机抽取板状材料 3 件;如果产品数量不足 3 件，则全部抽取。

　　6 . 4 . 4 判定规则

　　若受检产品通过全部检验项 目，则检验合格;若其中一项或几项不合格，则型式检验不合格。

　　7 标识、包装、运输和贮存

　　7 . 1 标识

　　7 . 1 . 1 在检验合格的产品合格证上应注明下列内容：

　　a) 产品名称;

　　b) 产品型号或标记;

　　c) 产品编号;

　　d) 制造单位名称;

　　e) 其他需要标志的内容。

　　7 . 1 . 2 包装盒内应有产品合格证及产品主要技术参数。

　　7 . 2 包装

　　产品包装应用专用包装盒包装，包装盒应牢固且防压、防震、防潮。

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　　7 . 3 运输

　　产品应用冲击振动小的运输工具或在采用防冲击防振动的措施下运输，不可跌落与碰撞、不可受挤压。

　　7 . 4 贮存

　　应在室温无腐蚀及干燥通风的条件下贮存。

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　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 13962—2009 光学仪器术语

　　[2] GB/T 14264—2009 半导体材料术语