《稳频激光器校准规范》征求意见
- 2021/12/21 8:24:42 27846
- 来源：仪表网
【仪表网 仪表标准】根据国家市场监督管理总局下达的国家计量技术规范制修订计划，全国几何量长度计量技术委员会已完成《稳频激光器校准规范》计量技术规范的征求意见稿。为了使国家计量技术规范能广泛适用和更具可操作性，特向全国有关单位及专家公开征求意见和建议。
稳频激光器的主要作用是为长度测量提供稳定的激光波长参考。稳频激光器是激光干涉测量技术中不可或缺的光源，其波长不确定度决定了干涉测量能达到的最高精度水平。稳频激光器提供的波长值还可以被用于光波长测量类仪器(如光波长计)的校准。
2018年国际SI基本单位重新定义，长度基本单位“米”的定义内涵没有改变，但是复现方法发生了变化。主要体现在，复现“米”的激光波长不再局限于CIPM推荐的激光波长。原则上讲，任意波长的激光均可以用于复现“米”。虽然，633 nm He-Ne激光波长标准光源仍旧是国际最通用的计量长度的标准光源，在工业、科学、国防等领域占据绝对主导地位。但是，由于其自身存在的固有缺陷，还不足以满足全部精密测量的需求。随着激光技术的快速发展，不断有新的激光波长加入到复现“米”的行列，继而产生了新量值的溯源和校准需求。
新波长标准的建立需要依据计量技术文件。但是我国现行的相关计量技术文件里只有《JJG 353-2006 633 nm稳频激光器》一项，其适用范围非常窄，仅为(632.9889926 632.9936206)nm，无法作为其它波长标准建标依据。
除此之外，光频梳技术的突破使光频测量的难度被大大降低，并且在长度基准和时间频率基准之间建立了链接，实现了光频的绝对测量能力。在我国，光频梳校准稳频激光波长的计量技术规范尚属空白，光频梳绝对测量激光波长的方法还没有得到规范。
因此，编写该规范的目的是为建立波长标准提供计量技术依据，该规范的适用范围覆盖紫外到近红外波段，测量范围覆盖633 nm激光波长，因此，本规范的实施将替代《JJG 353-2006 633 nm稳频激光器》检定规程。
本规范依据JJF1001《通用计量术语及定义》、JJF1071《国家计量校准规范编写规则》编制，测量不确定度的评定按照JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》进行。
按照JJF 1071—2010《国家计量校准规范编写规则》的要求制定稳频激光校准规范，在内容和格式上与JJF 1071-2010保持一致。校准规范的具体内容有范围、引用文件、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果的表达、复校时间间隔等。
本规范是对《JJG 353-2006 633 nm稳频激光器》检定规程的修订。保留和沿用了通过高稳定度稳频激光校准低水平稳频激光器的方法，扩展了规范的适用波长范围，补充了利用光频梳校准高稳定度稳频激光的条件、方法和不确定度评定方法。规定了使用的标准器，明确了相应的校准操作。
校准项目和校准方法
稳频激光器的种类很多，包括气体激光器、固体激光器、半导体激光器。稳频激光器的波长种类也很多，在紫外波段、可见光波段和近红外波段都有应用。稳频激光器的波长不确定度水平相差也很大，从10-7量级到10-12量级，甚至更低。
稳频激光器采用外差法进行校准。即，令被校准稳频激光的输出光束与参考光束重合，形成拍频，通过测量两者之间的频率差，计算得到被测稳频激光的频率值和真空波长值，同时得到被校准激光的频率稳定度。参考光束可以来自波长标准激光器，也可以来自光频梳。
在校准稳频激光器时，应大致了解被校准稳频激光器输出光的波长和不确定度水平，以选择适当的参考光源。参考光源的频率(真空波长)应为已知。参考光源的频率与被校准激光的频差应小于1 GHz，且不为0。参考光源的频率标准不确定度应不大于被校准稳频激光频率标准不确定度的1/3。
校准稳频激光器时一般首选波长相近的波长标准激光器作为参考光源，当波长标准激光的波长范围或频率不确定度水平无法满足校准需求时，则选择以时间频率信号为参考源的光频梳作为参考光源。
本规范适用于作为激光波长标准光源的稳频激光器的校准。稳频激光器种类繁多，不确定度水平相差巨大，校准时需根据实际情况选择适当的参考光源。
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