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

Обложка 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
1984.01.01
Дата отмены
-
Заменен на
-
Код ОКС
31.260

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