ГОСТ Р 50006-92 Лазеры и излучатели твердотельные. Метод измерения поляризационных характеристик лазерного излучения

Текст ГОСТа

ГОСТ Р 50006—92

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЛАЗЕРЫ И ИЗЛУЧАТЕЛИ ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Издание официальное

БЗ 2—92/173

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

УДК 621.375.826:639.1.05:006.354

Группа Э29 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЛАЗЕРЫ И ИЗЛУЧАТЕЛИ ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ

Метод измерения поляризационных характеристик лазерного излучения

Lasers and solid-state laser heads. Method of polarization characteristics

ГОСТ P

50006—92

ОКП 63 4200

Дата введения 01.01.93

Настоящий стандарт распространяется на твердотельные лазеры и излучатели импульсного режима с модуляцией добротности (далее — лазеры) и устанавливает метод измерения параметров, определяющих состояние поляризации лазерного излучения: параметров Стокса, степени поляризации лазерного излучения, азимута эллиптически-поляризованного излучения, эллиптичности поляризации.

Термины, применяемые в стандарте, и их пояснения — по ГОСТ 15093, ГОСТ 23778 и приложению 1.

Общие положения — по ГОСТ 24714.

Требования радиационной и лазерной безопасности должны соответствовать ГОСТ 12.1.040 и Публикации МЭК 825*.

1. ПРИНЦИП ИЗМЕРЕНИЙ
- 1.1. Измерение параметров, определяющих состояние поляризации лазерного излучения, основано на измерении энергии (мощности) лазерного излучения, прошедшего через анализатор, плоскость пропускания которого образует определенные углы с горизонтальным направлением, или прошедшего через призму, или

•> До прямого применения стандарта МЭК в качестве государственного стандарта рассылку данного стандарта МЭК на русском языке осуществляет ВНИИ «Электронстандарт».

Издание официальное

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта России

С. 2 ГОСТ Р 50006—92

четвертьволновую пластину (далее — фазовую пластину) и анализатор, плоскости пропускания которых имеют определенную относительную ориентацию.

Поляризационные характеристики лазерного излучения измеряют в многомодовом режиме работы лазера, если одномодовый режим не оговорен в эксплуатационной документации на лазер.

2. АППАРАТУРА
- 2.1. Схема расположения средств измерений и вспомогательных устройств должна соответствовать чертежу.
  
  I___I
  
  I___I

I — лазер; 2 — диафрагма; 3 — фазовая пластина или призма; 4 — анализатор; 5 — ослабитель; 6 — средство измерения энергии (мощности) лазерного излучения; 7 — средство юстировки

2.2. Перечень рекомендуемых средств измерений и вспомогательных устройств приведен в приложении 2, (табл. 2).
2.3. Диафрагма должна иметь отверстие диаметром не более 1,0 мм.
2.4. Фазовая пластина (или призма) должна создавать разность фаз между ортогональными линейно-поляризованными составляющими лазерного излучения на длине волны исследуемого лазера.

Погрешность измерения коэффициента пропускания фазовой пластины или призмы не должна быть более ±5 %.

2.5. Анализатор должен быть установлен в поворотное устройство (с градуированной шкалой), позволяющее фиксировать его положение таким образом, чтобы плоскость пропускания располагалась горизонтально, вертикально, под углом 45° и 135° к горизонтали.

Погрешность, обусловленная неточностью определения угла поворота, должна быть в пределах ±1,0%.

2.6. Ослабитель должен обеспечивать пропускание энергии (мощности) лазерного излучения, значение которой не превышает верхний предел энергетического диапазона применяемого средства измерения.
2.7. Средство измерения энергии (мощности) лазерного излучения (далее — средство измерения) должно иметь энергетический, спектральный и временной диапазоны, обеспечивающие измерение параметров излучения исследуемого лазера.

Погрешность средства измерения не должна быть более ±8%.

2.8. Визуализатор должен обеспечивать наблюдение лазерного излучения в невидимой области спектра.

3. ПОДГОТОВКА и ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
- 3.1. Устанавливают лазер на рельс и подготавливают его к работе в соответствии с эксплуатационной документацией на него. Юстируют лазер, для чего устанавливают две диафрагмы на рельс так, чтобы их отверстия находились на одинаковой высоте от горизонтальной плоскости рельса и расстояние между ними было не менее 1 м. Добиваются, чтобы излучение лазера проходило через отверстия диафрагм.

Допускается использовать для юстировки лазера одну диафрагму. Перемещая диафрагму вдоль рельса на расстояние не менее 1 м, добиваются прохождения лазерного излучения через отверстие диафрагмы в двух крайних ее положениях,

В случае, если излучение лазера находится в невидимой области спектра, юстировку лазера и контроль измерения проводят с помощью визуализатора. После юстировки диафрагму убирают.

3.2. Устанавливают средство измерения таким образом, чтобы лазерное излучение попадало в центр приемного окна. При необходимости перед приемником устанавливают ослабитель.

Включают средство измерения в соответствии с эксплуатационной документацией на него.

3.3. Устанавливают анализатор таким образом, чтобы плоскость входной грани анализатора была перпендикулярна направлению распространения лазерного излучения, а плоскость пропускания линейного поляризатора была горизонтальной.

Допускается использовать другие приемы и средства юстировки.

3.4. Измеряют энергию (мощность) лазерного излучения (Д) с помощью средства измерения в соответствии с эксплуатационной документацией на него.
3.5. Вращая поворотное устройство, устанавливают анализатор так, чтобы плоскость пропускания была вертикальна, и измеряют энергию (мощность) лазерного излучения (/2).
3.6. Вращая поворотное устройство, устанавливают анализатор так, чтобы плоскость пропускания составляла угол 45° с горизонталью. Измеряют энергию (мощность) лазерного излучения (Д) с помощью средства измерения в соответствии с эксплуатационной документацией на него.
3.7. Вращая поворотное устройство, устанавливают анализатор так, чтобы направление пропускания составляло угол 135° с гори-

С. 4 ГОСТ Р 50006—92

зонталью. Измеряют энергию (мощность) лазерного излучения (Л) с помощью средства измерения в соответствии с эксплуатационной документацией на него.

3.8. Устанавливают перед анализатором фазовую пластину так, чтобы входная грань фазовой пластины была перпендикулярна направлению распространения лазерного излучения.
3.9. Вращая поворотное устройство, устанавливают анализатор в положение, указанное в п. 3.6, и измеряют энергию (мощность) лазерного излучения (/5) с помощью средства измерения в соответствии с эксплуатационной документацией на него.
3.10. Вращая поворотное устройство, устанавливают анализатор в положение, указанное в п. 3.7, и измеряют энергию (мощность) лазерного излучения (/в) с помощью средства измерения в соответствии с эксплуатационной документацией на него.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ.

ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

4.1. Вычисляют полную энергию (мощность) лазерного излуче ния (U^) и параметры Стокса (А4, С, S) по формулам:

И7=(Л+ЛИо, (1)

(2) (3) (4)

где W — полная энергия (мощность) лазерного излучения, Дж (Вт);

Л — значение сигнала, измеренное по п. 3.4, Дж (Вт); /2 — значение сигнала, измеренное по п. 3.5, Дж (Вт);

Ко — коэффициент пропускания ослабителя на длине волны измеряемого лазерного излучения;

М — компонента горизонтальной поляризации вектора Стокса лазерного излучения, Дж (Вт);

С — компонента поляризации под углом 45° вектора Стокса лазерного излучения, Дж (Вт);

/3 — значение сигнала, измеренное по п. 3.6, Дж (Вт);

/4 — значение сигнала, измеренное по п. 3.7, Дж (Вт);

S — компонента правоциркулярной поляризации вектора Стокса лазерного излучения, Дж (Вт);

/5 — значение сигнала, измеренное по п. 3.9, Дж (Вт); /б “ значение сигнала, измеренное по п. 3.10, Дж (Вт);

Кп — коэффициент пропускания фазовой пластины (призмы) на длине волны измеряемого лазерного излучения.

4.2. Вычисляют степень поляризации лазерного излучения (Р) по формуле

г--йг - Р)

4.3. Вычисляют азимут эллиптически-поляризованного излучения (ф) по формуле

<р= 4- arctg . (6)

4.4. Вычисляют эллиптичность поляризации лазерного излучения по формуле

(7)

где а — малая ось эллипса поляризации лазерного излучения; b — большая ось эллипса поляризации лазерного излучения.

4.5. Границы интервалов погрешностей измерений параметров Стокса (дм; de; ds), степени поляризации лазерного излучения (др), азимута эллиптически-поляризованного излучения (дР ) и эллиптичности поляризации (д_о_) при установленной вероятности ь

0,95 определяют расчетным путем по формулам:

р 21,74 (Л—М2 1,962(M2±C2+S2)2

2ЛМ•+ ж)

8а = ±1,96 " — X

» ьГ («?+/Л42+С»)

Х / +21,74(Л12+С2),

Ьм= ±1,96 10,86 +2,33,

8С =±1,96 У 10,86 +2,33,

8s = ±1,96 10,86 +10,69.

(Л-Л)2

(8)

(9)

(Ю)

(П)

(12)

(13)

4.6. Расчет погрешностей измерения приведен в приложении 3.

С. 6 ГОСТ Р 50006—92

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

Таблица 1

ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТАНДАРТЕ, И ИХ ПОЯСНЕНИЯ

Термин

Пояснение

Компонента горизонтальной поляризации нормированного вектора Стокса лазерного излучения

Компонента поляризации под углом 45° нормированного вектора Стокса лазерного излучения

Компонента правоциркулярной поляризации нормированного вектора Стокса лазерного излучения

Разность энергии (мощности) линейно-поляризованного лазерного излучения, прошедшего через поляризаторы с азимутами 0 и 90° относительно заданной системы координат

Разность энергии (мощности) линейно поляризованного излучения, прошедшего через поляризаторы с азимутами 45 и 135° относительно заданной системы координат

Разность энергии (мощности) лазерного излучения, прошедшего через устройство, пропускающее колебания с правой круговой поляризацией, и излучения, прошедшего через устройство, пропускающее колебания с левой круговой поляризацией

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое

ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Таблица 2

Наименование	Тип	Обозначение документа
Анализатор	Поляризатор	ет МЗ.847.027
Призма	—	ет 7.201.030
Ослабитель	Стекло цветное опти-	ГОСТ 9411
Измеритель	ческое 40X40 Измеритель калорн-	ТУ 50-15-83
	метрический твердотельный ИКТ-1Н Измеритель средней	ТУ 50-39—83
Визуализатор	мощности ИМО-2Н	ет 2.845.001 ТУ
Линейка		ГОСТ 17435
Диафрагма		ет 3.932.004
Рейтер		Нет 4.110.000
Направляющая		Нет 4.202.007
Рельс (оптической	Стенд лабораторный	ет М4.137.038
скамьи станочного профиля) Фазовая пластина		ет 3.904.034

Примечание. Допускается применение других средств измерений и вспо могательных устройств с техническими характеристиками, соответствующими требованиям, указанным в разд. 2.

С. S ГОСТ Р 50006-92

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

Погрешности измерения параметров Стокса (бм; б с ; 6$), степени поляризации лазерного излучения (бр ), азимута эллиптически — поляризованного излучения (в т ) и эллиптичности поляризации (б Q ) определяют по формулам со-

ответственно:

P—I2

11 *2 (А-4Р

^1 ^2 \ I ^3 ^4

+ * J + К* + №4 ’ тттгпог

+ к22 ) + кг3 + к1 '

Л Т „2 + J-2 Т „2 Т „5 » А] Аг / Аз Л4 А5

(14)
(15)
(16)

»Л< 6С

Л*472-+С4т£+5‘

&М "с

(Л4-Л)2

(17)

(M2+€2+S2)2

(18)

Ъа~-Ка' , Х

Г Р -у (У+/Л1’+С«)

ЛР+С*

Mi «2 \

+

(19)

где а — коэффициент, обусловленный исключением в процессе измерения систематических составляющих погрешностей средств измерения энергии (мощности), так как при измерении /ь h; /3; А; А; А используется один и тот же экземпляр средства измерения, а^0,5;
— погрешность средства измерения ±8%;
62 — погрешность, обусловленная неточностью градуировки шкалы анали
затора ± 1 %;
63 — погрешность, вносимая ослабителем ±3 %;
64 — погрешность, обусловленная нестабильностью энергии (мощности) ла
зерного излучения за время проведения измерений ±3 %;
65 — погрешность, вносимая фазовой пластиной (призмой) ±5%; с;
Кф; Ка; Ки Кг; Кг; К<; Кг — коэффициенты, зависящие от распреде-
ления суммарных, частных погрешностей и установленной вероятности, с которой определены эти погрешности; К^/^—Кз — Кь—173 — для равномерного закона распределения; Км=Кс =Ks ~Кр=К ф=Ка =1,96 — для нормального /Г
закона распределения;
4 = 3.
С. 10 ГОСТ Р 60006—92
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
L РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством электронной промышленности СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Н. В. Фролов (руководитель темы); Г. В. Кудрявцева; Л. А. Медведева; Е. В. Краснова
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 15.07.92 № 695
3. Срок проверки — 1997 г.
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД. на который дана ссылка
Номер пункта
ГОСТ 12,1.040—63
Вводная часть
ГОСТ 9411—81
Приложение 2
ГОСТ 15093—90
Вводная часть
ГОСТ 17435—72
Приложение 2
ГОСТ 23778—79
Вводная часть
ГОСТ 24714—81
Вводная часть
Публикация МЭК 825
Вводная часть
Редактор В. М. Лысенкина Технический редактор О. Н. Никитина Корректор А. В. Прокофьева
Сдано в наб. 06.08.92 Подп. в печ. 10.09.92 Уел. п. л. 0,75. Усл. кр.-отт. 0,75. Уч.-изд. л. 0,55. Тираж 141 экз.
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123557, Москва, ГСП.
Новопресненский пер., 3.
Калужская типография стандартов, ул. Московская, 256. Зак. 1801

Обозначение	ГОСТ Р 50006-92
Наименование	Лазеры и излучатели твердотельные. Метод измерения поляризационных характеристик лазерного излучения
Статус	Действует
Дата введения	01.01.1993
Дата отмены	-
Заменен на	-
Код ОКС	31.260

Обозначение НТД. на который дана ссылка	Номер пункта
ГОСТ 12,1.040—63	Вводная часть
ГОСТ 9411—81	Приложение 2
ГОСТ 15093—90	Вводная часть
ГОСТ 17435—72	Приложение 2
ГОСТ 23778—79	Вводная часть
ГОСТ 24714—81	Вводная часть
Публикация МЭК 825	Вводная часть

ГОСТ Р 50006-92

ЛАЗЕРЫ И ИЗЛУЧАТЕЛИ ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ

2ЛМ•+ ж)

^1 ^2 \ I ^3 ^4

+ * J + К* + №4 ’ тттгпог

(Л4-Л)2

Mi «2 \

Другие госты в подкатегории