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

Текст ГОСТа

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

/—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,

s RH*

(i)

где UyЕ— 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.), %;

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. 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

(О

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

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“ “/ *

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

©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 4г (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

оо

о»

■к

со

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

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

ГОСТ 25819-83

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

г= ^, (4)

(О

ПРИЛОЖЕНИЕ I

Другие госты в подкатегории