ГОСТ 25213-82

Группа T35

     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЛАЗЕРЫ

Методы измерения длительности и частоты
повторения импульсов излучения

Methods for measurement of the pulse length
and the pulse repetition frequency

Дата введения 1983-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 12 апреля 1982 г. N 1501 срок введения установлен с 01.07.1983 г.

Настоящий стандарт устанавливает два метода измерения длительности и частоты повторения импульсов излучения лазеров, работающих в режиме однократного импульса, серии импульсов и периодической последовательности импульсов (частотном):

А - метод непосредственной оценки;

Б - метод, основанный на воспроизведении формы импульса излучения.

Стандарт следует применять совместно с ГОСТ 24714-81.

1. ПРИНЦИП ИЗМЕРЕНИЯ

Измерение длительности и частоты повторения импульсов лазерного излучения основано на преобразовании лазерного излучения в электрический сигнал и измерении длительности (частоты повторения) импульса электрического сигнала.

2. МЕТОД А

2.1. Аппаратура

2.1.1. Схема расположения средств измерений и вспомогательных устройств при измерении приведена на чертеже.

1 - исследуемый лазер; 2 - оптическая система; 3 - ослабитель; 4 - измерительный преобразователь;
 5 - измеритель временных интервалов (частотомер); 6 - средство юстировки

Перечни рекомендуемых средств измерений и вспомогательных устройств приведены в приложении 1.

2.1.2. Оптическая система должна обеспечивать распространение лазерного излучения в заданном телесном угле и попадание пучка лазерного излучения на измерительный преобразователь. При этом плотность мощности (энергии) излучения на выходе оптической системы не должна превышать предельно допустимую для измерительного преобразователя лазерного излучения.

В качестве элементов оптической системы могут применяться экраны, диафрагмы, линзы и другие вспомогательные устройства.

Погрешность, вносимая оптической системой, обусловленная искажением формы импульса лазерного излучения, не должна превышать 5%.

Если размеры поперечного сечения пучка и плотность мощности (энергии) лазерного излучения не превышают размеров приемной площадки и предельно допустимой плотности мощности (энергии) измерительного преобразователя, оптическую систему не применяют.

2.1.3. Ослабитель должен обеспечивать поглощение или отражение заданной доли энергии лазерного излучения.

Коэффициент ослабления ослабителя определяют из условия

,                                                                    (1)

     
где - энергия импульса излучения, указанная в стандартах на лазеры, Дж;

- верхний предел энергетического диапазона измерительного преобразователя, Дж.

Погрешность, вносимая ослабителем, обусловленная искажением формы импульса лазерного излучения, не должна превышать 5%.

Если энергия импульса (мощность) лазерного излучения не превышает верхнего предела энергетического диапазона измерительного преобразователя, ослабитель не применяют.

2.1.4. Спектральный, энергетический и временной диапазоны измерительного преобразователя должны обеспечивать преобразование лазерного излучения исследуемого лазера. Время нарастания переходной характеристики измерительного преобразователя должно быть не менее чем в три раза меньше длительности импульса лазерного излучения, если иное не установлено в стандартах или ТУ на конкретные типы лазеров.

Примечание. Допускается применять измерительные преобразователи, у которых время нарастания переходной характеристики меньше длительности импульса лазерного излучения менее чем в три раза, но при этом погрешность измерения длительности и частоты повторения импульса излучения должна соответствовать установленной в п.2.3.

Погрешность измерительного преобразователя, обусловленная нелинейностью характеристики преобразования лазерного излучения, не должна превышать 5%.

2.1.5. Временной и энергетический диапазоны измерителя временных интервалов и частотомера должны обеспечивать измерение длительности и частоты повторения импульса электрического сигнала на выходе измерительного преобразователя.

Допускаемая основная погрешность измерителя временных интервалов не должна превышать 10%, частотомера 1%.

2.1.6. Средство юстировки должно обеспечивать прохождение оси диаграммы направленности лазерного излучения через центры приемных площадок оптической системы, ослабителя, измерительного преобразователя. В качестве средства юстировки рекомендуется применять визуализатор, газовый лазер непрерывного режима работы в видимой области спектра с расходимостью пучка излучения не более 10' или другие вспомогательные устройства.

2.2. Подготовка и проведение измерений

2.2.1. Устанавливают исследуемый лазер, средства измерения и вспомогательные устройства и готовят их к работе в соответствии с нормативно-технической документацией на них.

2.2.2. Соединяют измерительный преобразователь с измерителем временных интервалов (частотомером).

2.2.3. Включают исследуемый лазер.

2.2.4. Добиваются попадания пучка лазерного излучения в центр приемных площадок оптической системы, ослабителя, измерительного преобразователя. Контроль прохождения лазерного излучения осуществляют визуально с помощью визуализатора или другого средства юстировки.

Если в качестве средства юстировки используют газовый лазер, то исследуемый лазер включают после процесса юстировки.

2.2.5. Включают измеритель временных интервалов (частотомер) и определяют длительность (частоту повторения) импульса лазерного излучения.

2.3. Показатели точности измерений

2.3.1. Погрешность измерения длительности импульса лазерного излучения находится в пределах ±15% при доверительной вероятности 0,95.

2.3.2. Погрешность измерения частоты повторения импульсов излучения находится в пределах ±10% при доверительной вероятности 0,95.

2.3.3. Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 2.

3. МЕТОД Б

3.1. Аппаратура

3.1.1. Схема расположения средств измерения и вспомогательных устройств при измерении должна соответствовать указанной на чертеже (п.2.1.1), где измеритель временных интервалов (частотомер) заменен осциллографом.

3.1.2. Временной и энергетический диапазоны осциллографа должны обеспечивать измерение параметров импульса электрического сигнала на выходе измерительного преобразователя. Допускаемая основная погрешность осциллографа не должна превышать 5%.

3.2. Подготовка и проведение измерений

3.2.1. Подготовка к измерению - по п.2.2.1.

3.2.2. Соединяют измерительный преобразователь с осциллографом.

3.2.3. Проводят операции по пп.2.2.3 и 2.2.4.

3.2.4. Включают осциллограф и устанавливают коэффициент развертки изображения импульса таким, чтобы измеряемый импульс занимал не менее половины рабочей части экрана; при измерении частоты повторения импульсов на рабочей части экрана должно помещаться не менее двух импульсов излучения.