Цех» 3 коп.
Д««-^3
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
ЛАЗЕРЫ
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
ГОСТ 25819-83
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
7ДК 621.375.826.083:006354
Группа ТВ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ЛАЗЕРЫ
Методы измерения миксимакьной мощности импульсного лазерного излучения
Lasers. Methods of pulse laser radiation peak power aneasuremeiK
ГОСТ 25819-83
ОКСТУ 634 JOO
Гостаиокпемием Государственного комитета СССР по стандартам от 6 июня 1983 г. К? 2471 срок введения установлен
с 01.01.84
Настоящий стандарт распространяется на лазеры импульсного режима работы si 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
I. I. Принцип измерений
t.l.l. .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.Е. Преобразование импульсов лазерного излучения производят первичным измерительным преобразователем лазерного излучения в электрический сигнал.
I 2.2. Измерение максимального значения импульса напряжения на нагрузке первичного измерительного преобразователя производят приборами для измерения параметров импульсов (импульсные вольтметры, осциллографы).
Издание официальное Перепечатка воспрещена
*
© Издательство стандартов, 1983
2-770
Стр. 2 ГОСТ 25819—83
Примечание. Время нарастании переходной характеристики системы вфвкчяый измерительный преобрэ;м>патм».—яри&ор для намерения параметров импульсов должно быть, по крайней мере, в 3 раза меньше, чем фронт измеряемого импульса.
1.2.3. Елок-схема для измерения максимальной мощности импульсного лазерного излучения должна соответствовать указавшей на черт. 1.
S—Е
,—ястсгеиак измеряемого лазерного излучения: 2—пер-инчмыВ иэмфитслы1ыП п рсоОразимтели; 3—вытури»-; «—прибор для измерении мвисималымго значения им--пульса иапрвкгаиа на яагрпке
Черт. 1
1.2.4. 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 нс должна превышать значений, установленных в ГОСТ 8.198—76.
Примечание. Для средств намерений, длнахичсский, спектральный и прсмеииой диапазон которых отличаются от приведеыимх в ГОСТ 8.198—76. допускается отклонение основной погревiкостя от указанной в п. I 2.5.
1 2G Перечень средств измерений по методу А приведен в справочном приложении I.
13. Подготовка к измерению
1.3.1. Первичный измерительный преобразователь, измеритель-мыс приборы и лазер подготавливают к работе в соответствии с норма гипно-технической документацией.
‘1.4. Пр оведен не измерений и обработка их результатов
1.4.1. Включают лазер, подают лазерное излучение па вход первичного измерительного преобразователя и измеряют максимальное значение импульса напряжения на нагрузке.
1.4.2. Максимальную мощность излучения (Рм) в Вт вычисляют ио формуле
*-=А' (1>
где 6'ч— максимальное значение напряжения на нагрузке. В;
S—коэффициент преобразования первичного измерительного преобразователя, А/Вт;
Ла - сопротивление нагрузки, Ом.
ГОСТ 25819—«3 С гр. 3
При измерении максимальной мощности измерительным прибором Р>, вычисляют по формуле
Рм=—, (2)
где Л' — отсчитываемое значение по шкале измерительного прибора, ед;
у — чувствительность измерительного прибора, ед/Вт.
1.5. Показатели точности
I.5.C. Основную погрешность измерения максимальной мощности (Sr ) в % с вероятностью не менее 0,95 в соответствии с ГОСТ 8.207—76 вычисляют по формуле
S£ = 2 (/2^jJ!Lr^LL^ + 5“ (Я), (3) ■
где вп«п — граница неисключенкой систематической погрешности результата измерения коэффициента преобразования первичного измерительного преобразователя, %;
вн — граница ней скрюченной систематической погрешности результата измерения сопротивления нагрузки, %;
ви — граница мемсключенной систематической погрешности результата измерения максимального значения импульса напряжения на нагрузке. ^
вОр — граница неисключенной систематической погрешности результата измерения прочих составляющих (например, неточности воспроизведения формы импульса неравномерности зонной характеристики первичного измерительного преобразователя и т. д.), %;
SM) — оценка среднего квадратического отклонения результата измерения по ГОСТ 8.207—76, %.
1.5.2. Точность измерения максимальной мощности измерительным прибором определяется его основной н дополнительной погрешностями. нормируемых ГОСТ 24469—80.
2. МЕТОД Б
2.1. Принцип измерений
2.1.1. Максимальную мощность лазерного излучения определяют путем расчета ио известной энергии импульса (или средней мощности и частоте повторения импульсов) к 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-
Стр. * ГОСТ 23819—83
2.2. Ann a p а т у p a
2.2.1. Измерение энергии лазерного излучения производится средством измерения энергии (фотоплен триноским, калориметрическим и т. д.).
При необходимости одни 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 нс 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 и комплекте с осциллографическим регистратором или осциллографическим 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.
/-источник измеряемого лагерного излучения 2—деди-тельная влдстхид; Л—затвор: ♦- средство шмереиия »не-р-гии. S—средство измереяид дредиеЛ мощности; «5—чисто-гомвр; 7 — фотрдлектрячосжяЯ пр«Лр4>онаг<ЛЧ й— реги-стря тор- формы ммоульсое
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 затвора 3 и средство
ГОСТ 2J819—83 Crp. S
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 измерен ни
2.4.1. Энергию импульса лазерного излучения (IF) в Дж измеряют или вычисляют по измеренной средней мощности и частоте по формуле
^=^> (4)
где Р^р — средняя мощность, Вт;
f — частота повторения импульсов, Га;
2.4.2. Площадь измеренного импульса (5) в мм2 вычисляют по осциллограмме по формуле
5 = <р„ (5)
где т —интервал разбиения по оси времени, мм;
А^ —мгновенные значения амплитуды на каждом интервале разбиения, мм.
2.4.3. Максимальную мощность лазерного излучения (Рх) s Вт вычисляют по формуле
р = JeilJL (6)
где Джистах | А< );
К — коэффициент пропускания делительной пластины и затвора^
И7 показания средства измерения энергии или значение энергии. рассчитанное iso средней мощности и частоте повторения;
К* — коэффициент развертки, с/мм.
Примечание. Если средство измерения мерши или средней мощности аттестовано вместе с делительной пластиной 2, то A'-l.
2.5. Показатели точности
2.5.1. Основную погрешность измерения максимальной мюшко-стн (S; I в % с вероятностью не менее 0,95 в соответствии с ГОСТ 8.207—76 вычисляют по формуле
•^ = 2 • |/ —---5—1---^ 4- & (Л), (7>
Стр. 6 ГОСТ 25819—83
где вю—граница нсисключснной систематической погрешности результата измерения энергии, % или при измерении средней мощности
0*«0’ + 0?;
вр — граница неисключенной систематической погрешности результата измерения средней мощности, %;
0/—граница неисключенной систематической погрешности результата измерения частоты, %;
вя—граница неисключекной систематической погрешности результата измерения коэффициента пропускания делительной пластины и затвора. %;
0Г— граница неисключенной систематической погрешности результата измерения плошали импульса, %;
^пр ~ граница неисключенной систематической погрешности результата измерения прочих составляющих (например, неточности воспроизведения формы импульса, нестабильности значения энергии в импульсе и т. д.). %:
-5(A) — оценка среднего квадратического отклонения результата измерения па ГОСТ 8.207—76, %.
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ПО МЕТОДУ А
ПРИЛОЖЕНИЕ f
Спршюччм
Наммемкиис | То | Диепами «>иер«киА (чуктвитмьмосп. на длине волны) | По?|МИ-ноет». % не Солсе | Сяеммльный диапазон (диапаин длительностей импульсов) | Номер ПС Гсс реестру |
1. Измерительный финален- | ФК-2 | 10* Вт | 25 | 0.36-1,3 мкя (8-10-'«с) | 5940-77 |
тряческай преобразователь 2. Измерительный фотоэлек- | ФК-15 | 1.85-10 ’-0.74-101 Вт | 25 | 0,38-4,1 мкм (540-wc) | 4704 -75 |
•ричмкяй прмбразонятель | ФК-19 | I.S5-10 ’-1.5-101 Вт | 25 | 0,38-1,1 мкм(7-10-”с) | 4705-75 |
3. Измерительный фототек- | |||||
трическяй преобразователь | 0.38-1,1 ним 18 Ю-'Ч) | ||||
4. Измерительный фототек- | ФК-20 | 1.35-10-3—1.0-10* Вт | 25 | 4706-75 | |
тричоскпй преобразователь | 0.38-1.1 мкм (б-10-19 с) | ||||
5. Измерительный фотике- | ФК 26 | 4-10-6 А/Вт (1,06 мки) | 25 | 5941-77 | |
трическнй преобразователь | 0.38 055 мкм (б-Ю-'Ч) | ||||
6. Измерительный фотоэлек- | ФС 20 | 5-10->- 4-1Й1 Вт | 25 | 1707-75 | |
трмческнй преобразователь | |||||
7. Измерительный фот-загс-мент | ФЭК-2? СПУ | 5-10-* А/Вт (0.265 мкм) 1Л-Ю-2 А Вт (0.53 мкм) | 15 | 0,22-0.45 мнм 0.45—0,65 мкм | 6989-7$ |
8. Измерительный ф&тоэлек-ГрНШ’КйЯ прообразован'.и. | ФК-31 | 1-10’ Вт/ем- | 15 | (М-1.2 мкм (Ю-*-10-тс) | 8351-61 |
9. Измерительный фотоэлемент | ФЭК 29КПУ | 1.5-10 » А/Вт (0.265 мкм) S-10 * Л/Вт (0.694 мкм) 5-1(Н Л/Вт (1.06 мхм| | 15 | 0.22—1.1 мкм (5-10 “ с) | G£i90-79 |
10 Фотоэлектронный измерительной умножитель | 2ВЭЛУ-Ф15 | ИР А/Вт (0,53 мни; 5-Ю‘ Вт | 1? | 0)22—1.1 мкм (3-10-» с) | 73)0—79 |
II. Измеритель пара метров импульсов | ИЧ-5 | 0.1-9 Б | 3 8 | ПО Ч . . 5)0-J с) 20 ..310’ Гц | |
12. Милливольтметры им- | ВЧ-17 | 3.1-IW 3 | 5 | (0.2-1000 мкс) | |
рульсиоро тох а | вч-н | 30-1000 мВ | 5 | 0-100 Гц |
ГОСТ 25819—83 Стр. 7
Продмкрнае
Нянмемманвс | Тип | Диапазон итисрсние (ЧУВГТ»НШ-1М!П. »> ДЛНЗ>е «АЛИМ» | Погрешности %, нс более | <-гепрольииГ| дайпяэдк (Аньпаюн дтиельнояей хмпульмп) | Нпмер по Coetww |
13. Осциллографы (4. Стробоскопический осциллограф с анзлого-икфропим Преобразователем | С1-75 с, I-7O С?-9 | 250 МГц, чувег. IOwB/wi 50 МГц, чувег 10 мВ/Двл — 5 В дел G ГГц, чуа«. 10 мВ/лел — 200 мВ/дел | 5 5 5 | 0.53; 0.69. 1.06 МКМ 1(25-250)-10 » с] | 6608-73 |
15. Наиосснундный фотометр | ФН | Ю-*-!0 Дж 10-10* Вт 3-ИГ-КУ Вт | (10-30) (22-351 (22—35) | ||
16. Частотный фотометр | ФЧ | ю-»—10 Дж | (17-35) | 0.53; 0.69; 1.06 мкм 1(25-250) 10» с] | 66(20-78 |
17. Измеритель энергии и максимальной мощности однократного икпулка излучения лазера | ИФО | гв-ю’-к? вг | 15 | 0,38—1,3 мкм И1-20Н0-* cj | 6865-78 |
18. Фотометр удаленного рас-лоложения | ФУР | КИ»-Ю-Т Дж 7-10-7—7-10 * Дж | 20 20 | 0,9 мкм 0,53; 0,69; 1,06 мкм | 8132-81 |
19. Лабораторный фотометр общего назначения | ЛФО | Н>-*-10 Дж 10-э-10 Дж | (13—22) (13-24) | 0.69 мкм 0,53; 1,06 мкм | 6909-78 |
Стр. 8 ГОСТ 15889—83
Примечание. Допускается пользоваться средствами намерения других типов, у которых в пределах заданной и п. 1 2.5 погрешности известны значения чувстоитМЬНМТИ.
Средства измерений по методу б
приложения 2
Справочное
Воямеиопанне | Тип | Диалах») намсреНяН | lloi-рсш • мест*. %. НС врл«ь | Спектральный диапазон (диапазон длительностей импулко») | Номер по Росреестру |
1. Калориметрический твер | ИКТ1М | 0,05-150 (ЮСО) Дж | 10(25) | 0,4-4 МКМ | 3556—73 |
ютельный измеритель 2. Измеритель энергии налу- | иэн-iK-iM | 0,5—30 Дж | 15 | (10-*-10-* С) 0,5—2; 10.6 мим | 6140—77 |
чеки я 3. Переносной мэлогабарит- | ФПМ-01 | 10-»—0.510-» Дж | 20 | (10-*—J с) 0.69; 1,06 мкм | 7527-80 |
пин фотометр широкого применения для Импульсных II непрерывных лазеров 4. Переносной налога барит- | ФПМ02 | ЬЮ-Т-ОД-Ю-» Дж | 20 | (О^-Ю ’-Ю-* с) 0Л: 0.69. 1.06 мкм | 79-14-80 |
пин фотометр широкого применения ДЛЯ импульсных лазеров 3 Измеритель мощности л | 513-19 | 5.|0-’-10-‘ Дж Ю-МО-1 Вт | 10 | 0,39-0,93 мкм 0,4—11 мкм | 6862-78 |
энергии 6. Измеритель средней мощности н энергии ". Измеритель энергия И мак- | ПСМ-1 ИФО | КН-1 Дж 10-*—10* В г 0.01-2 Дж 2-10-»—5-Ю» Дж | 17 10 15 | 0.4—1.1 мкм 15- 10 е—2-10-7 с) 0.38-1.3 мкм | 6865—78 |
шпальной мощности однократного импульса излучении лазе-ри« 8 Измеритель мощности непрерывного лазерного излучения 9. Электронный счетный частотомер | ИМН1 4332 | ИН-ГО’» Вт 10 Гц-3.5 МГц 10-170 В | 10 1 5 | [(1-20)-1О-* с) 0,63—1,15 мкм | 6370-77 |
ГОСТ 25119—BJ Стр. *
Продолжение
Наименование | Тал | Днтиазон измерений | Погрешность. ". не более | Спектральный диапазон (аиапз1он дднтельностеД импульсов) | Лойер по Госреестру |
10. Измеритель наносекунд-них импульсов II Осциллографический из мернтель однократных процессов 12. МВ0Г0К4Я8ЛЬИЫЙ ОСЦИЛЛО, графический измеритель | НИИ 3 МОР 04 Лотос | 2-Ю-«-10-* с 10-300 В (30-500) -10 9 с (0.5-1001'10-» С | 5 5 5 5 | 5961-77 |
Стр 50 ГОСТ 25819—83
Примечание. Допускается подыматься средствами измерений других гидов, у которых в пределл заданной к пп. 2.2.2 н 2.2.4 погрешности известии значения чунсгнительности.
Редактор- Г. В. Слыка Технический редактор Н. .И. Ильичева Корректор И. Л. Шнайдер
Слано а нав 1Ш.ВЗ Подл. ж печ. 0512.83 1>,М п. г.. 0<М уч и5а л trap гою Цен* 3 йог.
Ojutm <3ик Ломта? Иллзтельстао стаиха^тоо. 13ЙМ. Ммжаа. ГСП. Ноаопрескемский пер.З Тип. сМссковскмА печатню.* Лоска*. Лалин пер.. 0. Зав. Г70
