GB/T 15175-2012《固體激光器主要參數測量方法》把“測試”拆成三塊：測什么、怎么測、在什么條件下測。

下面把實驗室最常用、客戶最常問的 10 項參數按“原理-儀表-關鍵步驟-注意事項”四步梳理，

1 峰值波長

原理：光譜儀做 1 nm 步進掃描，取最大峰值。

儀表：光纖光譜儀（分辨率 ≤ 0.5 nm）。

步驟：預熱 30 min→光纖取樣→連續掃 3 次→取均值。

注意：如激光帶寬帶≥5 nm，需把分辨率調到 0.1 nm 再復測，避免峰值漂移假象 。

2 連續功率

原理：量熱或光電探測，直接讀平均功率。

儀表：功率計量程 1 μW-10 kW，校準證書在有效期內。

步驟：激光→衰減片（如需）→探頭→讀數 10 s 取平均；重復 5 次，剔除異常值。

注意：探頭頂端要水冷或風冷，避免熱漂移；功率>5 W 必須空冷或水冷 。

3 脈沖能量 / 脈沖寬度 / 重復頻率

原理：能量計測單脈沖能量；高速 PD+示波器測脈寬與周期。

儀表：熱釋電能量計、≥500 MHz 帶寬示波器。

步驟：

① 能量：取樣 30 個脈沖，取算術平均；

② 脈寬：半高寬法，采樣率≥5 GHz；

③ 重頻：測 100 個周期取平均。

注意：能量計探頭口徑≥光束直徑 1.5 倍，避免截斷誤差 。

4 光束直徑 / 束寬

原理：ISO 11146 4σ 法或刀口/空心探針法。

儀表：光束分析儀（CCD 或掃描狹縫）。

步驟：在 1.5 倍瑞利長度內取≥5 個截面，擬合雙曲線，算出束腰 d0。

注意：2012 版新增“空心探針法”，對 10 μm 以下小光斑重復性更好 。

5 發散角 θ

原理：θ = (d2 – d1)/Δz，遠場兩個截面直徑差。

儀表：同光束分析儀。

步驟：束腰后移 2zR 與 4zR 處各測一次直徑，計算全角。

注意：如 M2>1.5，應把測量距離拉到≥2 倍瑞利長度，否則低估 θ 。

6 光束質量 M2

原理：ISO 11146-1 雙曲線擬合，M2 = θ·π·d0 / 4λ。

儀表：自動 M2 測試臺（含導軌+CCD）。

步驟：軟件自動生成雙曲線，人工檢查 R2≥0.995。

注意：測試前必須做 30 min 熱機，否則“冷機-熱機”漂移會讓 M2 虛高 5-8 % 。

7 偏振度

原理：旋轉偏振片，測 Pmax 與 Pmin，DoP = (Pmax-Pmin)/(Pmax+Pmin)。

儀表：格蘭-泰勒偏振片（消光比 ≥ 40 dB）+ 功率計。

步驟：0-180°每 10° 采一點，畫曲線，取峰谷值。

注意：偏振片必須放在激光出口 0.5 m 內，避免空氣擾動；2012 版把舊版引用 GB/T 7257 刪除，步驟

寫進正文 。

8 輸出不穩定度 S

原理：S = ΔP/Pavg，連續記錄 1 h，每秒采樣 1 次。

儀表：帶數據記錄功能的功率計。

步驟：1 h 數據取 (Pmax-Pmin)/Pavg，給出 ±% 值。

注意：實驗室溫度變化 ≤ ±1 °C，否則把溫度系數寫進不確定度 。

9 閾值 Pth

原理：P-out～P-in 折線法，線性段延長與橫軸交點。

儀表：同功率計+可調電流源。

步驟：從 0 A 開始，每 0.1 A 記錄一次，找到“拐點”后回差 ≤ 2 %。

注意：脈沖激光用“輸出能量-泵浦能量”曲線，方法相同 。

10 電光轉換效率 η

原理：η = Pout / Pin，Pin 用功率分析儀測電功率。

儀表：電功率計（精度 0.5 級）。

步驟：激光滿功率運行 10 min，同時讀電功率，取平均。

注意：對水冷機要把水泵功耗計入 Pin；風冷機只計入 LD 與驅動 。

仲裁試驗環境條件（必須寫進報告）

溫度 (23±2) °C，濕度 (45-75) %RH，氣壓 86-106 kPa；激光器預熱時間 ≥ 30 min；測量前后做設備校零 。