近日，我中心鲁棋老师在高精度非线性单轴晶体光轴切割误差检测技术方面获得进展。该技术基于双光路二次谐波能量(second-harmonic energy, SHE)摇摆曲线法，其测量不确定度可控制在3.20μrad(0.66″)以内，优于高精度商用X射线衍射仪(XRD)的26倍。该技术不仅克服了XRD会给晶体表面带来划痕和缺陷以及无法测量大口径激光晶体的缺点，而且可用于指导非线性单轴晶体的精确切割生产，从而确保激光倍频系统的最大转换效率。
图1 倍频晶体定轴误差检测技术原理图
图2 摇摆曲线比对测量原理
图3 摇摆曲线分析
图4展示的是利用本测量技术对一块口径为25mm×25mm、厚度为10mm的I类KDP(磷酸二氢钾)倍频晶体的光轴切割误差进行连续10次测量的结果，其测量重复性为4.48µrad，单次测量速度＜20s。
图4 摇摆曲线技术测量结果
相关成果：
[1] Qi Lu, Shijie Liu, Xiangchao Zhang, Tianzhu Xu, Jingyu Pan, Min Xu, and Jianda Shao, "High-accuracy and high-repeatability measurement of the cut error of a nonlinear uniaxial crystal," Appl. Opt. 60, 41-46 (2021)
[2] 刘世杰, 鲁棋, 徐天柱, 潘靖宇, 周游, 王圣浩, 邵建达. 倍频晶体定轴误差测量装置及测量方法. 中国专利: ZL201910116649.2, 2020-10-16.