allgosts.ru31. ЭЛЕКТРОНИКА31.260. Оптоэлектроника. Лазерное оборудование

ГОСТ 25819-83 Лазеры. Методы измерения максимальной мощности импульсного лазерного излучения

Обозначение:
ГОСТ 25819-83
Наименование:
Лазеры. Методы измерения максимальной мощности импульсного лазерного излучения
Статус:
Действует
Дата введения:
01/01/1984
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
31.260

Текст ГОСТ 25819-83 Лазеры. Методы измерения максимальной мощности импульсного лазерного излучения



Цена 3 коп.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ЛАЗЕРЫ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

ГОСТ 25819-83

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 621.375.826.083:006.354    Группа Т35

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЛАЗЕРЫ

Методы измерения максимальной мощности импульсного лазерного излучения

Lasers Methods of pulse laser radiation peak power measurement

ГОСТ

25819-83

ОКСТУ 634100

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 6 июня 1983 г. № 2471 срок введения установлен

с 01.01.84

Настоящий стандарт распространяется на лазеры импульсного режима работы и излучатели к ним (далее — лазеры импульсного излучения) и устанавливает два метода измерения максимальной мощности импульсного лазерного излучения (далее — лазерного излучения):

А — метод прямых измерений максимальной мощности,

Б — метод косвенных измерений максимальной мощности.

Методы А и Б по погрешности эквивалентны. Выбор того или другого метода производят в зависимости от наличия соответствующей измерительной аппаратуры.

Стандарт следует применять совместно с ГОСТ 24714—81.

1. МЕТОД А

1.1.    Принцип измерений

1.1.1.    Максимальную мощность измеряют по максимальному значению импульса напряжения, полученного путем преобразования временной зависимости мощности лазерного излучения в электрический сигнал, воспроизводящий эту зависимость.

1.2. Аппаратура

1.2.1.    Преобразование импульсов лазерного излучения производят первичным измерительным преобразователем лазерного излучения в электрический сигнал.

1.2.2.    Измерение максимального значения импульса напряжения на нагрузке первичного измерительного преобразователя производят приборами для измерения параметров импульсов (импульсные вольтметры, осциллографы).

Издание официальное

2—770

Перепечатка воспрещена © Издательство стандартов, 1983

Примечание Время нарастания переходной характеристики системы первичный измерительный преобразователь — прибор для измерения параметров импульсов должно быть, по крайней мере, в 3 раза меньше, чем фронт измеряемого импульса

1 2.3 Блок-схема для измерения максимальной мощности импульсного лазерного излучения должна соответствовать указанной на черт. 1

J

/—источник измеряемого лазерного излучения 2—первичный измерительный преобразователь 3—нагрузка, 4—прибор для измерения максимального значения им пульса напряжения на нагрузке

Черт 1

12 4 Для измерения максимальной мощности могут применяться измерительные приборы, состоящие из измерительного преобразователя и измерителя максимального значения импульса напряжения, аттестованные как единый комплекс

1.2 5 Основная погрешность измерительного прибора не должна превышать значений, установленных в ГОСТ 8 198—76

Примечание Для средств измерений, динамический, спектральный и временной диапазон которых отличаются от приведенных в ГОСТ 8 198—76, допускается отклонение основной погрешности от указанной в п 12 5

12    6 Перечень средств измерений по методу А. приведен в справочном приложении 1

13    Подготовка к измерению

1 3 1 Первичный измерительный преобразователь, измерительные приборы и лазер подготавливают к работе в соответствии с нормативно-технической документацией.

14    Проведение измерений и обработка их результатов

1 4 1 Включают лазер, подают лазеоное излучение на вход первичного измерительного преобразователя и измеряют максимальное значение импульса напряжения на нагрузке.

1 4 2 Максимальную мощность излучения (Рм) в Вт вычисляют по формуле

Я,

м

Uu

s RH*

(i)

где U— максимальное значение напряжения на нагрузке, В;

S— коэффициент преобразования первичного измерительного преобразователя, А/Вт;

Rn — сопротивление нагрузки, Ом

При измерении максимальной мощности измерительным прибором /*м вычисляют по формуле

Л.=— ,    (2)

где N — отсчитываемое значение по шкале измерительного прибора, ед;

Y — чувствительность измерительного прибора, ед/Вт.

1.5. Показатели точности

1.5.1.    Основную погрешность измерения максимальной мощности (Sz ) в % с вероятностью не менее 0,95 в соответствии с ГОСТ 8.207—76 вычисляют по формуле

Ss = 2    -™-п + 02н у 6»-t.-Lp + S2 (А),    (3)

где 0шш — граница неисключеиной систематической погрешности результата измерения коэффициента преобразования первичного измерительного преобразователя, %;

©н — граница неисключеиной систематической погрешности результата измерения сопротивления нагрузки, %;

— граница неисключеиной систематической погрешности результата измерения максимального значения импульса напряжения на нагрузке, %;

©пр — граница неисключеиной систематической погрешности результата измерения прочих составляющих (например, неточности воспроизведения формы импульса неравномерности зонной характеристики первичного измерительного преобразователя и т. д.), %;

J

SfAJ) — оценка среднего квадратического отклонения результата измерения по ГОСТ 8.207—76, %,

1.5.2.    Точность измерения максимальной мощности измерительным прибором определяется его основной и дополнительной погрешностями, нормируемых ГОСТ 24469—80.

2. МЕТОД Б

2.1.    Принцип измерений

2.1.1.    Максимальную мощность лазерного излучения определяют путем расчета по известной энергии импульса (или средней мощности и частоте повторения импульсов) и его форме.

2.1.2.    При измерении энергии лазерного излучения из импульсной последовательности выделяется один импульс (или известное число импульсов при работе лазера в частотном режиме).

2*

2.2. Аппаратура

2.2.1.    Измерение энергии лазерного излучения производится^ средством измерения энергии (фотоэлектрическим, калориметрическим и т, д.).

При необходимости один импульс из последовательности выделяется затвором (например, механическим).

2.2.2.    Погрешность измерения энергии не должна превышать 15%.

2.2.3.    Измерение средней мощности лазерного излучения производится средством измерения средней мощности (калориметрическим, фотоэлектрическим и т. д.).

2.2.4.    Погрешность измерения средней мощности не должна превышать 10%.

2.2.5.    Измерение частоты повторения импульсов лазерного излучения производят частотомером, подключенным к нагрузке фотоэлектрического преобразователя.

2.2.6.    Форму импульса лазерного излучения определяют средством измерения параметров лазерного излучения в комплекте с ос-циллографическим регистратором или осдиллографическим регистратором, подключенным к нагрузке фотоэлектрического преобразователя.

2.2.7.    Перечень средств измерений по методу Б приведен в справочном приложении 2.

2.3. Подготовка и проведение измерений

2.3.1. Блок-схема для измерения максимальной мощности импульсного излучения должна соответствовать указанной на черт. 2

1—источник измеряемого лазерного излучения; 2—делительная пластина; 3—затвор; 4—средство измерения энергии; 5—средство измерения средней мощности, 6—частотомер, 7 — фотоэлектрический преобразователь; 8—регистратор формы импульсов

Черт. 2

2.3.2.    При измерении энергии устанавливают средство измерения энергии 4 и, при необходимости, затвор 3 для выделения известного числа импульсов.

2.3.3.    При измерении средней мощности устанавливают средство измерения средней мощности 5 вместо затвсра 3 и средство

измерения энергии 4. К выходу фотоэлектрического преобразователя 7 подключают частотомер 6 вместо регистратора формы 8.

2.3.4.    Измерительные приборы и лазер подготавливают к работе в соответствии с нормативно-технической документацией.

2.4.    Проведение измерений и обработка результатов измерений

2.4.1.    Энергию импульса лазерного излучения (U7) в Дж измеряют или вычисляют по измеренной средней мощности и частоте по формуле

г= ^,    (4)

где РСр —средняя мощность, Вт;

/ — частота повторения импульсов, Гц;

2.4.2.    Площадь измеренного импульса (5) в мм2 вычисляют по осциллограмме по формуле

/—1

(5)

где т — интервал разбиения по оси времени, мм;

Ai — мгновенные значения амплитуды на каждом интервале разбиения, мм.

2.4.3. Максимальную мощность лазерного излучения (Рм) в Вт вычисляют по формуле

1гпах

* W

К * 5 ■ AV

где Лтоаж = шах { Ai };

К — коэффициент пропускания делительной пластины и затвора;

W — показания средства измерения энергии или значение энергии, рассчитанное по средней мощности и частоте повторения;

Кх — коэффициент развертки, с/мм.

Примечание. Если средство измерения энергии или средней мощности аттестовано вместе с делительной пластиной 2, то /С-1.

2.5. Показатели точности

2.5.1. Основную погрешность измерения максимальной мощности (5] ) в % с вероятностью не менее 0,95 в соответствии с ГОСТ 8.207—76 вычисляют по формуле

г

V

К +    + в: +

впр

+ S* (.4)

(7J

где — граница неисключенной систематической погрешности результата измерения энергии, % или при измерении средней мощности

02 2 . /V2 в

w == Up Т“ “/ *

©р— граница неисключенной систематической погрешности результата измерения средней мощности, %;

©/— граница неисключенной систематической погрешности результата измерения частоты, %;

©д— граница неисключенной систематической погрешности результата измерения коэффициента пропускания делительной пластины и затвора, %;

©5— граница неисключенной систематической погрешности результата измерения площади импульса, %;

©Пр— граница неисключенной систематической погрешности результата измерения прочих составляющих (например, неточности воспроизведения формы импульса, нестабильности значения энергии в импульсе и т. д.), %; ^(А) — оценка среднего квадратического отклонения результата измерения по ГОСТ 8.207—76, %*

ПРИЛОЖЕНИЕ I

Справочное

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ПО МЕТОДУ А

Наименование

Тип

Диапазон измерений (чувствительность на длине волны)

Погреш ность, | не более

Спектральный диапазон (диапазон длительностей импульсов)

Номер пи Госреестру

1 Измерительный фотоэлек-

ФК-2

10* Вт

25

0,38-1,3 мкм (8'lQ~1()c)

--

5940-77

трическин преобразователь

0,38-1,1 мкм (5'10'10с)

2 Измерительный фотоэлек-

ФК-15

1,85-10‘!—0,74’Ю7 Вт

25

4704-75

тричесш преобразователь

0,38-1,1 мп(7'10->1с)

3 Измерительный фотоэлек-

ФК-19

1,85'10-4,5'Ю4 Вт

25

4705-75

трическин преобразователь

25

4 Измерительный фотоэлек-

ФИ

1Д5Н0-1-1,9'10' Вт

0,38-1,1 мкм(8-10-ис)

4706-75

трическин преобразователь

4-10“5 А/Вт (1,06 мкм)

25

0,38-1,1 «и(5'10-“с)

5941-77

5 Измерительный фотоэлек-

ФИ

трическин преобразователь

0,38-0,65 мкм (5'10"10с)

4707-75

6 Измерительный фотоэлек

ФС-20

5'!0-Ч'1«* Вт

25

трическин преобразователь

0,22-0,45 мкм 0,45-0,65 мкм

7 Измерительный фотоэлемент

ФЭК 22 СПУ

5-10-’ А/Вт (0,285 и) 10-!А/Вт(0,53 «и)

15

6989-79

8 Измерительный фотоэлек-

ФК-31

ЫО3 Вт/см2

15

0,4-1,2 мкм (104-10~7с)

8351-81

трическин преобразователь

6990-79

9 Измерительный фотоэле мент

ФЭК 29КПУ

1Д. 10 4*г (0,265 ш) 5'1Н А/Вт (0,694 мкм) 5'10-* А/Вт (1,06 мкм)

15

0,22-1,1 ии (5-10-1° с)

10 Фотоэлектронный измери тельный умножитель

28ЭЛУ-Ф15

105 А/Вт (0,53 мкм) 5-104 Вт

15

0,22-1,1 ми (310-’ с)

7310-79

11 Измеритель параметров импульсов

ИЧ-5

0,1-9 В

3-8

(10-* 5'10-4) 20 3401 Гц

12 Милливольтметры им*

ВЧ17

0,1-100 В

5

(0,2-1000 мкс)

пульсного тока

ВЧ-14

80-1000 мВ

5

0-100 Гп

Наименование

Тип

Диапазон измерений (чувствительность на длине волны)

Погреш

НОСТЬ, 1

не более

Спектральным диапазон (диапазон длительностей импульсов)

Номер по Госреестру

13 Осциллографы

0-75

250 МГц, чувст 10 мВ/дел

5

С1-70

50 МГц, чувст 10 мВ/дел

5

- 5 В/дел

И Стробоскопический осцил-

СИ

6 ГГц, чувст 10 мВ/дел

5

лограф с аналого-цифровым

- 200 мВ/дел

преобразователем

15 Наносекундный фотометр

ФИ

КН-10 Дж

(16-30)

0,53,0,69, 1,06 МКМ

6608-78

КМО* Вт

(22-35)

[(25-250)'10-41

Ш-Ш Вт

(22-35)

16 Частотный фотометр

ФЧ

10-40 Дж

(17-35)

0,53,0,69,1,06 мкм

6609-78

[(25-250). 10-' с]

17 Измеритель энергии и

ИФО

2,5'Ю40' Вт

15

0,38-1,3 мкм

6865-78

максимальной мощности одно-

К1-20)'10-' с]

кратного импульса излучения

лазера

18 Фотометр удаленного рас-

ФУР

Ю'ЧО^ Дж

20

0,9 мкм

8132-81

положения

7.IO-4'I0-S Дж

20

0,53,0,69,1,06 мкм

19 Лабораторный фотометр

ЛФО

10~ЧО Дж

(13-22)

0,69 мкм

6909-78

общего назначения

Ю~Ч0 Дж

(13-24)

0,53,1,06 мкм

0

4

и

1

оо

п

О

о

н

м

и

о»

■к

со

W

Примечание Допускается пользоваться средствами измерения других типов, у которых в пределах заданной в п 125 погрешности известны значения чувствительности

ПРИМЕ HUE 2 Сщттщ

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ПО МЕТОДУ Б

Наименование

Тип

Диапазон измерений

Погрешность, % не более

Спектральный диапазон (диапазон длительностей импульсов)

Помер по Госреестру

1, Калориметрический твер-

икт-ш

0,06-150 (1(1) Дж

10(25)

0,4-4 мкм

3550-73

дотельный измеритель

(10-Ч0-! с)

2 Измеритель энергии излу-

ИЭИ-1К-1М

0,5-30 Дж

15

0,5-2; 10,0 мкм

6140-77

чения

(10-4 с)

3, Переносной малогабарит-

ФПМ-01

10-4,5-ГДж

20

0,69; 1,06 мкм

7527-80

ный фотометр широкого приме-

(0,2-10-40-4)

нения для импульсных и непре-

рывных лазеров

4 Переносной малогабарит-

ФПМ-02

5-Ю4-0,5-10"!Дж

20

0,53; 0,69; 1,06 мкм

7944-80

ный фотометр широкого при-

5- 10-9-Ш-5 Дж

0,89-0,93 мкм

менения для импульсных лазе-

ров

5, Измеритель мощности и

МЗ-49

Ю'ЧО"1 Вт

10

0,4-11 мкм

6862-78

энергии

10-*-l Дж

17

6. Измеритель средней мощ-

ИСМ-1

!0"!-10! Вт

10

0,4-1,1 мкм

ности и энергии

0,01-2 Дж

(5-10-!-2-Ю-’с)

7, Измеритель энергии и мак-

ИФО

2-10'3—5-102 Дж

15

0,38-1,3 мкм

6865-78

симальной мощности однократ-

|(1-20). Ю-1 с]

fjoro импульса излучения лазе-

ров

8. Измеритель мощности не-

ИМН-1

10-(-10-» Вт

10

0,63-1,15 мкм

прерывного лазерного излуче-

ния

9. Электронный счетный час-

43-32

10 Гц—3,5 МГц

1

6370-77

тотомер

10-170 В

5

Примечание Допускается пользоваться средствами измерений других типов, у которых в пределах заданной в пи 222 и 224 погрешности известны значения чувствительности

Редактор Т. В Смыка Технический редактор Н М Ильичева Корректор И Л Шнайдер

Сдано в наб 14 06 83 Подгг к печ 08 12 83 0 75 п л 0 64 уч изд л Тир 6000 Цепа 3 когг

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер , 3 Тип «Московский печатник» Москва Лялин пер , 6 Зак 770