ISO 17328:2014

Optics and photonics — Optical materials and components — Test method for refractive index of infrared optical materials

ISO 17328:2014 provides a standard method for measuring the relative refractive index to the air of infrared materials used in the infrared spectral range from 0,78 µm to 25 µm.

Optique et photonique — Matériaux et composants optiques — Méthode d'essai de l'indice de réfraction des matériaux optiques infrarouges

L'ISO 17328:2014 fournit une méthode standard de mesure de l'indice de réfraction relatif dans l'air des matériaux infrarouges utilisés dans le domaine spectral infrarouge allant de 0,78 µm à 25 µm. Les méthodes de mesure de l'indice de réfraction des matériaux biréfringents et de l'indice de réfraction complexe sont exclues du domaine d'application de l'ISO 17328:2014.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 19-Oct-2014
• Withdrawal Date: 19-Oct-2014
• ICS: 37.020 - Optical equipment
• Technical Committee: ISO/TC 172/SC 3 - Optical materials and components
• Drafting Committee: ISO/TC 172/SC 3 - Optical materials and components
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 30-Nov-2021

Relations

• Revised: ISO 17328:2021 - Optics and photonics — Optical materials and components — Test method for refractive index of infrared optical materials
• Effective Date: 17-Jul-2021

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17328
First edition
2014-10-15
Optics and photonics — Optical
materials and components — Test
method for refractive index of infrared
optical materials
Optique et photonique — Matériaux et composants optiques — Méthode
d’essai de l’indice de réfraction des matériaux optiques infrarouges
Reference number
ISO 17328:2014(E)
©
ISO 2014

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ISO 17328:2014(E)

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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
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Published in Switzerland
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ISO 17328:2014(E)

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Method for measuring . 1
4.1 General . 1
4.2 Principle . 2
4.3 Apparatus and procedure for measurement . 3
4.4 Wavelength of light beam for measurement . 3
5 Specimens . 4
5.1 The shape and dimensions of the specimen prism . 4
5.2 Surface accuracy . 4
6 Test report . 4
Annex A (informative) Apparatus for measurement . 6
Annex B (informative) Analysis of errors .13
Bibliography .15
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ISO 17328:2014(E)

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee SC 3,
Optical materials and components.
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ISO 17328:2014(E)

Introduction
This International Standard applies to the measurement of relative refractive index to the air for infrared
optical materials.
Two major methods for measuring the refractive index of infrared materials exist. These are
interferometric methods and minimum deviation methods. In this International Standard, a test
method using minimum deviation for infrared materials is described, which is also used in the visible
spectral range. It has the advantages of being applicable to more kinds of materials compared with
interferometric methods and of ease of data processing because of the simple measurement principle.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17328:2014(E)
Optics and photonics — Optical materials and components —
Test method for refractive index of infrared optical materials
1 Scope
This International Standard provides a standard method for measuring the relative refractive index to
the air of infrared materials used in the infrared spectral range from 0,78 µm to 25 µm.
The scope of this International Standard excludes methods for measuring the refractive index of
birefringent materials and methods for measuring the complex refractive index.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 11382:2010, Optics and photonics — Optical materials and components — Characterization of optical
materials used in the infrared spectral range from 0,78 µm to 25 µm
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
refractive index
absolute refractive index
ratio of the velocity of the electromagnetic waves at a specific wavelength in a vacuum to the velocity of
the waves in the material
[SOURCE: ISO 12123:2010, 3.1]
3.2
relative refractive index
ratio of the (absolute) refractive index of the material of the specimen to the (absolute) refractive index
of the material in contact with the specimen at a specific wavelength
3.3
angle of minimum deviation
angle between the ray incident upon the specimen prism and the ray exiting the specimen prism at its
minimum value, which occurs when the ray inside the specimen prism makes equal angles with the
entrance and exit faces of the specimen prism
4 Method for measuring
4.1 General
In this International Standard, the technique of the minimum deviation method for measuring refractive
index is described.
The minimum deviation method shall be applied for measuring refractive index.
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GM
DO
ISO 17328:2014(E)

4.2 Principle
As shown in Figure 1, when the monochromatic light beam is refracted by the specimen prism with
minimum deviation, the relative refractive index of the specimen prism to the air at the wavelength of
the monochromatic light beam is described by Formula (1):
sin/ αδ+ 2
()
 
n = (1)
rel
sin/α 2
()
where
n is the relative refractive index of the specimen prism to the air;
rel
α is the apex angle of the specimen prism;
δ is the angle of minimum deviation of the monochromatic light beam refracted by the specimen
prism.
˜
°
SP
Key
MLO monochromatic light source optics
SP specimen prism
RS rotating stage
GM goniometer
DO detector optics
δ angle of minimum deviation
α apex angle of the specimen prism
Figure 1 — Schematic of the minimum deviation method
The monochromatic light beam shall be parallel to the plane of section, PS, of the specimen prism.
(See Figure 2.)
2 © ISO 2014 – All rights reserved
MLO
RS

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ISO 17328:2014(E)

RL
PS
Key
RL ridge line
PS plane of section
Figure 2 — Ridge line and the plane of section of the specimen prism
4.3 Apparatus and procedure for measurement
The apparatus for measurement shall be equipped with the following:
a) a method to emit a collimated monochromatic light beam of specified wavelength to the specimen prism;
b) a method to vary the angle of the collimated monochromatic light beam to the entrance face of the
specimen prism;
c) a method to determine the direction of the monochromatic light beam refracted by the specimen prism;
d) a method to indicate the angle of minimum deviation δ;
e) a method to measure the temperature of the specimen prism.
Examples of apparatus for measurement of the angle of minimum deviation are shown in Annex A. A
procedure for measurement is also described in Annex A. In addition, the absolute value of the angle of
deviation error is described in Annex B.
NOTE See Figure 1.
4.4 Wavelength of light beam for measurement
The wavelengths of measurement shall adequately sample the spectral range of interest to enable curve
fitting of the data to a dispersion formula, allowing calculation of the relative refractive index at any
arbitrary wavelength within the spectral range.
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ISO 17328:2014(E)

5 Specimens
5.1 The shape and dimensions of the specimen prism
The specimen shall be a wedged prism made of the material to be measured. The entrance face and the
exit face shall be polished.
An example of the shape of the specimen prism is shown in Figure 3. The optimum apex angle (such that
error in measurement of the apex angle is least severe) for a material of the relative refractive index n is
rel
α = 2arctan(1/n) (2)
rel
For low index materials, this relation can result in undesirably large apex angles; this relation shall be
used as guidance.
RL
1
AB C
˜
A, C = 90° ± 0° 2′ 30″
B, C = 90° ± 0° 2′ 30″
Key
1 chamfer
RL ridge line
α apex angle of the specimen prism
Figure 3 — Shape of the specimen prism
5.2 Surface accuracy
The surface accuracy of the entrance face and the exit face of the specimen prism shall be measured with
an interferometer. Any measured power term shall not be subtracted from measurement data. A surface
flatness error should be 150 nm P-V or less over the entire clear aperture of the specimen prism faces.
6 Test report
The test report shall specify the following:
a) specimen name in accordance with ISO 11382:2010, 5.6;
4 © ISO 2014 – All rights reserved

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ISO 17328:2014(E)

b) date, place, measurer’s name;
c) temperature, humidity, air pressure of ambient air;
d) apex angle of the specimen prism;
e) temperature of the specimen prism;
f) surface accuracy of the entrance face and the exit face;
g) wavelengths and bandwidth (full width at half maximum) of wavelengths for measurement;
h) angles of minimum deviation;
i) relative refractive in
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 17328
Première édition
2014-10-15
Optique et photonique — Matériaux
et composants optiques — Méthode
d’essai de l’indice de réfraction des
matériaux optiques infrarouges
Optics and photonics — Optical materials and components — Test
method for refractive index of infrared optical materials
Numéro de référence
ISO 17328:2014(F)
©
ISO 2014

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ISO 17328:2014(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés

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ISO 17328:2014(F)

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Méthode de mesure . 1
4.1 Généralités . 1
4.2 Principe . 2
4.3 Appareillage et mode opératoire de mesure . 3
4.4 Longueur d’onde du faisceau lumineux pour le mesurage . 3
5 Échantillons . 4
5.1 Forme et dimensions du prisme échantillon . 4
5.2 Précision de surface . 4
6 Rapport d’essai . 5
Annexe A (informative) Appareillage pour le mesurage . 6
Annexe B (informative) Analyse des erreurs .15
Bibliographie .17
© ISO 2014 – Tous droits réservés iii

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ISO 17328:2014(F)

Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 172, Optique et photonique,
sous-comité SC 3, Matériaux et composants optiques.
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ISO 17328:2014(F)

Introduction
La présente Norme internationale s’applique au mesurage de l’indice de réfraction relatif dans l’air des
matériaux optiques infrarouges.
Il existe deux grands types de méthodes pour mesurer l’indice de réfraction des matériaux infrarouges.
Il s’agit des méthodes interférométriques et des méthodes du minimum de déviation. La présente
Norme internationale comporte la description d’une méthode d’essai utilisant le minimum de déviation
pour les matériaux infrarouges, laquelle est également utilisée dans le domaine spectral visible. Elle
présente l’avantage de s’appliquer à davantage de types de matériaux, comparativement aux méthodes
interférométriques, et permet un traitement des données aisé grâce à son principe de mesure simple.
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NORME INTERNATIONALE ISO 17328:2014(F)
Optique et photonique — Matériaux et composants
optiques — Méthode d’essai de l’indice de réfraction des
matériaux optiques infrarouges
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale fournit une méthode standard de mesure de l’indice de réfraction
relatif dans l’air des matériaux infrarouges utilisés dans le domaine spectral infrarouge allant de
0,78 µm à 25 µm.
Les méthodes de mesure de l’indice de réfraction des matériaux biréfringents et de l’indice de réfraction
complexe sont exclues du domaine d’application de la présente Norme internationale.
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
ISO 11382:2010, Optique et photonique — Matériaux et composants optiques — Caractérisation des
matériaux optiques utilisés dans la bande spectrale infrarouge de 0,78 µm à 25 µm
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
indice de réfraction
indice de réfraction absolu
rapport de la vitesse des ondes électromagnétiques à une longueur d’onde spécifique dans le vide à la
vitesse des ondes dans le matériau
[SOURCE: ISO 12123:2010, 3.1]
3.2
indice de réfraction relatif
rapport de l’indice de réfraction (absolu) du matériau de l’échantillon à l’indice de réfraction (absolu) du
matériau en contact avec l’échantillon à une longueur d’onde spécifique
3.3
angle du minimum de déviation
valeur minimale de l’angle formé entre le rayon incident frappant le prisme échantillon et le rayon
s’échappant de ce prisme échantillon, qui s’obtient lorsque le rayon à l’intérieur du prisme échantillon
forme des angles égaux avec les faces d’entrée et de sortie de ce prisme échantillon
4 Méthode de mesure
4.1 Généralités
La présente Norme internationale décrit la technique de la méthode du minimum de déviation pour le
mesurage de l’indice de réfraction.
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GM
DO
ISO 17328:2014(F)

La méthode du minimum de déviation doit être appliquée pour le mesurage de l’indice de réfraction.
4.2 Principe
Comme cela est présenté à la Figure 1, lorsque le faisceau lumineux monochromatique est réfracté par
le prisme échantillon selon le minimum de déviation, l’indice de réfraction relatif dans l’air du prisme
échantillon à la longueur d’onde du faisceau lumineux monochromatique est décrit par la Formule (1):
sin/ αδ+ 2
()
 
n = (1)
rel
sin/α 2
()
où
n est l’indice de réfraction relatif dans l’air du prisme échantillon;
rel
α est l’angle de sommet du prisme échantillon;
δ est l’angle du minimum de déviation du faisceau lumineux monochromatique réfracté par le
prisme échantillon.

α
δ
SP
Légende
MLO système optique fournissant une source lumineuse monochromatique
SP prisme échantillon
RS plateau rotatif
GM goniomètre
DO détecteur optique
δ angle du minimum de déviation
α angle de sommet du prisme échantillon
Figure 1 — Représentation schématique de la méthode du minimum de déviation
Le faisceau lumineux monochromatique doit être parallèle au plan de section, PS, du prisme échantillon.
(Voir Figure 2.)
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés
MLO
RS

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ISO 17328:2014(F)

RL
PS
Légende
RL ligne d’arête
PS plan de section
Figure 2 — Ligne d’arête et plan de section du prisme échantillon
4.3 Appareillage et mode opératoire de mesure
L’appareillage de mesure doit comporter les éléments suivants:
a) un moyen d’émettre un faisceau lumineux monochromatique collimaté d’une longueur d’onde
spécifiée vers le prisme échantillon;
b) un moyen de faire varier l’angle du faisceau lumineux monochromatique collimaté par rapport à la
face d’entrée du prisme échantillon;
c) un moyen de déterminer la direction du faisceau lumineux monochromatique réfracté par le prisme
échantillon;
d) un moyen d’indiquer l’angle du minimum de déviation δ;
e) un moyen de mesurer la température du prisme échantillon.
Des exemples d’appareillages pour le mesurage de l’angle du minimum de déviation sont présentés à
l’Annexe A. L’Annexe A comporte également la description d’un mode opératoire de mesure. De plus, la
valeur absolue de l’erreur liée à l’angle de déviation est décrite à l’Annexe B.
NOTE Voir Figure 1.
4.4 Longueur d’onde du faisceau lumineux pour le mesurage
Les longueurs d’onde de mesure doivent représenter un échantillon adéquat de la bande spectrale
étudiée afin de réaliser, à partir des données, un ajustement de courbe par rapport à une formule de
dispersion qui permet de calculer l’indice de réfraction relatif pour n’importe quelle longueur d’onde
choisie arbitrairement dans la bande spectrale. Au moins trois longueurs d’onde sont utilisées comme
longueurs d’onde de mesure.
© ISO 2014 – Tous droits réservés 3

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ISO 17328:2014(F)

5 Échantillons
5.1 Forme et dimensions du prisme échantillon
Le prisme échantillon doit être un prisme cale constitué du matériau faisant l’objet du mesurage. Les
faces d’entrée et sortie doivent être polies.
Un exemple de forme de prisme échantillon est représenté à la Figure 3. L’angle de sommet optimal
(de sorte que l’erreur de mesure liée à l’angle de sommet soit la moins importante) pour un matériau
présentant un indice de réfraction relatif n est:
rel
α =21arctan(/ n ) (2)
rel
Pour les matériaux à faible indice, cette relation peut aboutir à des angles de sommet excessivement
grands. Cette relation doit être utilisée à titre de recommandation.
RL
1
AB C
α
A, C = 90° ± 0° 2′ 30″
B, C = 90° ± 0° 2′ 30″
Légende
1 chanfrein
RL ligne d’arête
α angle de sommet du prisme échantillon
Figure 3 — Forme du prisme échantillon
5.2 Précision de surface
La précision de surface des faces d’entrée et de sortie du prisme échantillon doit être mesurée à l’aide
d’un interféromètre. Aucun terme de puissance mesuré ne doit être retranché des données de mesure. Il
convient que tout écart de planéité de surface soit inférieur ou égal à 150 nm P-V.
4 © ISO 2014 – Tous droits réservés

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ISO 17328:2014(F)

6 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit comporter les points suivants:
a) le nom de l’échantillon conformément à l’ISO 11382:2010, 5.6;
b) la date, le lieu, le nom de la personne ayant effectué le mesurage;
c) la température, l’humidité, la pression atmosphérique de l’air ambiant;
d) l’angle de sommet du prisme échantillon;
e) la température du prisme échantillon;
f) la précision de surface de la face d’entrée et de la face de sortie;
g) les longueurs d’onde utilisées pour le mesurage, ainsi que leur largeur de bande (largeur à mi-
hauteur);
h) les angles du minimum de déviation;
i) les indices de réfraction relatifs dans l’air.
Les valeurs de c), d), e), g), h) et i) doivent être accompagnées de leur valeur d’incertitude.
© ISO 2014 – Tous droits réservés 5

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ISO 17328:2014(F)

Annexe A
(informative)

Appareillage pour le mesurage
A.1 Généralités
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 17328
ISO/TC 172/SC 3 Secrétariat: JISC
Début de vote Vote clos le

2013-05-03 2013-08-03
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION  •  МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ  •  ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION


Optique et photonique — Matériaux et composants optiques —
Méthode d'essai de l'indice de réfraction des matériaux
optiques infrarouges
Optics and photonics — Optical materials and components — Test method for refractive index of infrared
optical materials

ICS 37.020







Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee
secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at
publication stage.


CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
©  Organisation Internationale de Normalisation, 2013

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ISO/DIS 17328


DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT


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ii © ISO 2013 – Tous droits réservés

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ISO/DIS 17328
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Méthode de mesurage . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Principe. 2
4.3 Appareillage et mode opératoire de mesurage . 3
4.4 Longueur d'onde du faisceau lumineux pour le mesurage . 3
5 Échantillons . 4
5.1 Forme et dimensions du prisme échantillon . 4
5.2 Précision de surface . 4
6 Rapport d'essai . 5
Annexe A (informative) Appareillage pour le mesurage . 6
Annexe B (informative) Analyse des erreurs . 14
Bibliographie . 16

© ISO 2013 – Tous droits réservés iii

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ISO/DIS 17328
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 17328 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, sous-comité SC 3,
Matériaux et composants optiques.
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ISO/DIS 17328
Introduction
La présente Norme internationale s'applique au mesurage de l'indice de réfraction relatif dans l'air des
matériaux optiques infrarouges.
Il existe deux grands types de méthodes pour mesurer l'indice de réfraction des matériaux infrarouges. Il s'agit
des méthodes interférométriques et des méthodes du minimum de déviation. La présente Norme
internationale comporte la description d'une méthode d'essai utilisant le minimum de déviation pour les
matériaux infrarouges, laquelle est également utilisée dans le domaine spectral visible. Elle présente
l'avantage de s'appliquer à davantage de types de matériaux, comparativement aux méthodes
interférométriques, et permet un traitement des données aisé grâce à son principe de mesurage simple.

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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 17328

Optique et photonique — Matériaux et composants optiques —
Méthode d'essai de l'indice de réfraction des matériaux
optiques infrarouges
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale fournit une méthode standard de mesurage de l'indice de réfraction relatif
dans l'air des matériaux infrarouges utilisés dans le domaine spectral infrarouge allant de 0,78 µm à 25 µm.
Les méthodes de mesurage de l'indice de réfraction des matériaux biréfringents et de l'indice de réfraction
complexe sont exclues du domaine d'application de la présente Norme internationale.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 11382:2010, Optique et photonique  Matériaux et composants optiques  Caractérisation des
matériaux optiques utilisés dans la bande spectrale infrarouge de 0,78 µm à 25 µm
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
indice de réfraction
indice de réfraction absolu
rapport de la vitesse des ondes électromagnétiques à une longueur d'onde spécifique dans le vide à la
vitesse des ondes dans le matériau
[SOURCE : ISO 12123:2010, Termes et définitions 3.1]
3.2
indice de réfraction relatif
rapport de l'indice de réfraction (absolu) du matériau de l'échantillon à l'indice de réfraction (absolu) du
matériau en contact avec l'échantillon à une longueur d'onde spécifique
3.3
angle du minimum de déviation
valeur minimale de l'angle formé entre le rayon incident frappant le prisme échantillon et le rayon s'échappant
de ce prisme échantillon, qui s'obtient lorsque le rayon à l'intérieur du prisme échantillon forme des angles
égaux avec les faces d'entrée et de sortie de ce prisme échantillon
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ISO/DIS 17328
4 Méthode de mesurage
4.1 Généralités
La présente Norme internationale décrit la technique de la méthode du minimum de déviation pour le
mesurage de l'indice de réfraction.
La méthode du minimum de déviation doit être appliquée pour le mesurage de l'indice de réfraction.
4.2 Principe
Comme cela est présenté à la Figure 1, lorsque le faisceau lumineux monochromatique est réfracté par le
prisme échantillon selon le minimum de déviation, l'indice de réfraction relatif dans l'air du prisme échantillon à
la longueur d'onde du faisceau lumineux monochromatique est décrit par la formule suivante :
sin[(α + δ )/ 2]
n =
rel
sin(α / 2)
où
n est l'indice de réfraction relatif dans l'air du prisme échantillon ;
rel
α est l'angle de sommet du prisme échantillon ;
δ est l'angle du minimum de déviation du faisceau lumineux monochromatique réfracté par le prisme
échantillon.

Légende
MLO système optique fournissant une source lumineuse monochromatique
SP prisme échantillon
RS plateau rotatif
GM goniomètre
DO détecteur optique
δ angle du minimum de déviation
α angle de sommet du prisme échantillon
Figure 1 — Représentation schématique de la méthode du minimum de déviation
Le faisceau lumineux monochromatique doit être parallèle au plan de section, PS, du prisme échantillon.
(Voir Figure 2).
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ISO/DIS 17328

Légende
RL ligne d'arête
PS plan de section
Figure 2 — Ligne d'arête et plan de section du prisme échantillon
4.3 Appareillage et mode opératoire de mesurage
L'appareillage de mesurage doit comporter les éléments suivants :
a) un moyen d'émettre un faisceau lumineux monochromatique collimaté d'une longueur d'onde spécifiée
vers le prisme échantillon ;
b) un moyen de faire varier l'angle du faisceau lumineux monochromatique collimaté par rapport à la face
d'entrée du prisme échantillon ;
c) un moyen de déterminer la direction du faisceau lumineux monochromatique réfracté par le prisme
échantillon ;
d) un moyen d'indiquer l'angle du minimum de déviation δ ;
e) un moyen de mesurer la température du prisme échantillon.
(Voir Figure 1).
Des exemples d'appareillages pour le mesurage de l'angle du minimum de déviation sont présentés à
l'Annexe A. L'Annexe A comporte également la description d'un mode opératoire de mesurage. De plus, la
valeur absolue de l'erreur liée à l'angle de déviation est décrite à l'Annexe B.
4.4 Longueur d'onde du faisceau lumineux pour le mesurage
Les longueurs d'onde de mesurage doivent représenter un échantillon adéquat de la bande spectrale étudiée
afin de réaliser, à partir des données, un ajustement de courbe par rapport à une formule de dispersion qui
permet de calculer l'indice de réfraction relatif pour n'importe quelle longueur d'onde choisie arbitrairement
dans la bande spectrale. Au moins trois longueurs d'onde sont utilisées comme longueurs d'onde de
mesurage.
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5 Échantillons
5.1 Forme et dimensions du prisme échantillon
Le prisme échantillon doit être un prisme cale constitué du matériau faisant l'objet du mesurage. Les faces
d'entrée et sortie doivent être polies.
Un exemple de forme de prisme échantillon est représenté à la Figure 3. L'angle de sommet optimal (de sorte
que l'erreur de mesurage liée à l'angle de sommet soit la moins importante) pour un matériau présentant un
indice de réfraction relatif n est :
rel
.
α = 2arctan(1/ n )
rel
Pour les matériaux à faible indice, cette relation peut aboutir à des angles de sommet excessivement grands.
Cette relation doit être utilisée à titre de recommandation.

Anglais Français
CHAMFER CHANFREIN
Légende
RL ligne d'arête
α angle de sommet du prisme échantillon
Figure 3 — Forme du prisme échantillon

5.2 Précision de surface
La précision de surface des faces d'entrée et de sortie du prisme échantillon doit être mesurée à l'aide d'un
interféromètre. Aucun terme de puissance mesuré ne doit être retranché des données de mesurage. Il
convient que tout écart de planéité de surface soit inférieur ou égal à 150 nm P-V.
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ISO/DIS 17328
6 Rapport d'essai
Le rapport d'essai doit comporter les points suivants :
a) le nom de l'échantillon conformément à l'ISO 11382:2010, 5.6 ;
b) la date, le lieu, le nom de la personne effectuant le mesurage ;
c) la température, l'humidité, la pression atmosphérique de l'air ambiant ;
d) l'angle de sommet du prisme échantillon ;
e) la température du prisme échantillon ;
f) la précision de surface de la face d'entrée et de la face de sortie ;
g) les longueurs d'onde utilisées pour le mesurage, ainsi que leur largeur de bande (largeur à mi-hauteur) ;
h) les angles du minimum de déviation ;
i) les indices de réfraction relatifs dans l'air.
Les valeurs de c), d), e), g), h) et i) doivent être accompagnées de leur valeur d'incertitude.
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