ГОСТ Р 59741-2021 (ИСО 11554:2017). Национальный стандарт Российской Федерации. Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Методы определения мощности, энергии и временных характеристик лазерного излучения
7 Проведение измерений
7.1 Общие требования
Если отсутствуют другие требования, то каждую характеристику испытуемого лазера измеряют 10 раз, чередуя с измерениями интенсивности фонового излучения.
Перед началом измерений испытуемый лазер прогревают до состояния теплового равновесия в соответствии с рекомендациями изготовителя. Измерения следует выполнять в рабочих условиях, указанных изготовителем лазера.
7.2 Определение мощности непрерывного лазерного излучения
Измерения выполняют непосредственно соответствующим средством измерения мощности (например, лазерным ваттметром) с применением, при необходимости, оптического ослабителя.
7.3 Определение стабильности мощности непрерывного лазерного излучения
Измерения для определения кратковременной стабильности выполняют в течение 1 мс. Выборка (шаг дискретизации) - 1 мкс. Постоянная времени приемно-усилительного устройства - не более 1/3 мкс.
Измерения для определения средней кратковременной стабильности выполняют в течение 1 с. Выборка (шаг дискретизации) - 1 мс. Постоянная времени приемно-усилительного устройства - не более 1/3 мс.
Измерения для определения средней долговременной стабильности выполняют в течение 1 мин. Выборка (шаг дискретизации) - 0,1 с. Постоянная времени приемно-усилительного устройства - не более 1/30 с. Следует избегать синхронизации с источником электропитания лазера.
Измерения для определения долговременной стабильности выполняют в течение 1 ч. Выборка (шаг дискретизации) - 1 с. Постоянная времени приемно-усилительного устройства - не более 1/3 с.
Регистрируют максимальные и минимальные отсчеты.
Высокочастотные шумы характеризуются спектром RIN, измеряемым в соответствии с 6.1.3.
7.4 Определение энергии импульсного лазерного излучения
Измерения выполняют непосредственно соответствующим средством измерения энергии лазерного излучения с применением, при необходимости, оптического ослабителя.
7.5 Определение стабильности энергии импульсного лазерного излучения
Рекомендуется измерять энергию по 7.4 для 100 импульсов, следующих один за другим, однако такое чередование необязательно, важно сохранить объем выборки в 100 импульсов. В протоколе испытаний указывают специфику процедуры измерений.
Регистрируют максимальные и минимальные отсчеты.
7.6 Определение формы, длительности, времени нарастания, времени спада и пиковой мощности импульса
Форму импульса измеряют непосредственно детектором, удовлетворяющим требованиям 6.3. Если детектор не приспособлен для прямых измерений абсолютных значений мощности (например, не откалиброван соответствующим образом или имеет слишком малую площадку для сбора всего испытуемого лазерного пучка), то для определения пиковой мощности следует одновременно с измерениями формы измерить энергию импульса в соответствии с 7.4.
7.7 Определение стабильности длительности импульса лазерного излучения
Измеряют длительность 100 импульсов в соответствии с 7.6.
Регистрируют максимальные и минимальные показания.
7.8 Определение частоты следования импульсов лазерного излучения
Для измерений частоты следования импульсов (выходных сигналов) испытуемого лазера допускается использовать счетчик импульсов. Во избежание ложных или дублирующих запусков счетчика импульсов следует выбрать соответствующий способ его тактирования (синхронизации). Данное требование обязательно при испытании импульсных лазеров, излучение которых имеет многопиковую структуру (более одного пика).
Для определения формы выходного сигнала детектора, повторяющей зависимость мощности импульса лазерного излучения от времени, применяют осциллограф или другой соответствующий по временным характеристикам регистратор переходных процессов. Определяют период повторения импульсов T - интервал времени между двумя следующими друг за другом импульсными выходными сигналами детектора. В этом случае частоту следования импульсов fи вычисляют как величину, обратную T, по формуле
(2)
7.9 Определение относительного уровня шума лазерного излучения
Запускают испытуемый лазер на заданной выходной мощности.
Измеряют мощность шума электрическим анализатором спектра (см. рисунок 2) на заданной центральной частоте с заданной эквивалентной шириной полосы. Одновременно регистрируют фототок детектора.
Затем из измеренного значения мощности шума вычитают значения дробовых и тепловых шумовых составляющих, используя значения, полученные при измерении фототока или мощности шума широкополосного источника излучения, например светодиода. Это соответствует 
в формуле (1).
Затем вычисляют RIN по формуле (1).
7.10 Определение частоты среза слабого сигнала лазерного излучения
Запускают испытуемый лазер на заданной выходной мощности.
Модулируют излучение лазера с помощью генератора G1 (см. рисунок 3) на низкой частоте (менее fс/100) и измеряют выходную мощность переменного тока диодного лазера измерителем M.
Увеличивают частоту модуляции, поддерживая постоянной амплитуду модуляции для того, чтобы выходной сигнал мощности диодного лазера, измеренный измерителем M, снизился до половины его значения на низкой частоте.
Полученное значение является частотой среза слабого сигнала fс.
Подписаться на обновления