ГОСТ Р 58373-2019
(ИСО 11145:2018)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Оптика и фотоника

ЛАЗЕРЫ И ЛАЗЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Термины и определения

Optics and photonics. Lasers and laser-related equipment. Terms and definitions

ОКС 17.180.01

Дата введения 2020-09-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-исследовательский институт физической оптики, оптики лазеров и информационных оптических систем Всероссийского научного центра "Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова" (ФГУП "НИИФООЛИОС ВНЦ "ГОИ им.С.И.Вавилова") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 296 "Оптика и фотоника"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 сентября 2019 г. N 812-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 11145:2018 "Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Глоссарий и обозначения" (ISO 11145:2018 "Optics and photonics - Lasers and laser-related equipment - Vocabulary and symbols", MOD) путем изменения отдельных фраз, которые выделены в тексте курсивом**, исключения справочного приложения В, как избыточного, и справочного приложения ZA, поскольку оно касается Директив Европейского парламента.

________________
     * Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей;
     ** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделе "Предисловие" и приложении ДА приводятся обычным шрифтом, отмеченные в этих разделах знаком "**" и  остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО 11145-2016

6 Некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектами патентных прав. Международная организация по стандартизации (ИСО) не несет ответственности за установление подлинности каких-либо или всех таких патентных прав

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации"**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области дифракционной оптики.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Для стандартизованного термина 3.19.1 приведена в качестве справочной его краткая форма, которую разрешается применять в случаях, исключающих возможность его различного толкования.

Приведенные определения допускается при необходимости изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы, в том числе представленные аббревиатурой, и/или общепринятые условные обозначения - светлым.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает основополагающие термины и определения, обозначения и единицы измерения, применяемые в области лазерных технологий. Цель настоящего стандарта - предоставление согласованной общей терминологии и точных определений параметра пучка излучения лазера и характеристик лазерных устройств, которые уменьшат двусмысленность и непонимание.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ IEC 60825-1 Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 1. Классификация оборудования, требования и руководство для пользователей

ГОСТ Р ИСО 11146-1 Лазеры и лазерные установки (системы). Методы измерений ширин, углов расходимости и коэффициентов распространения лазерных пучков. Часть 1. Стигматические (гомоцентрические) и слабоастигматические пучки

ГОСТ Р ИСО 11670 Лазеры и лазерные установки (системы). Методы измерений параметров лазерных пучков. Стабильность положения пучка

ГОСТ Р ИСО 12005 Лазеры и лазерные установки (системы). Методы измерений параметров лазерных пучков. Поляризация

ГОСТ Р ИСО 13694 Оптика и оптические приборы. Лазеры и лазерные установки (системы). Методы измерений распределения плотности мощности (энергии) лазерного пучка

ГОСТ Р ИСО 15367-1 Лазеры и лазерные установки (системы). Методы измерений формы волнового фронта пучка лазерного излучения. Часть 1. Терминология и основные положения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

     3.1 Общие положения

Пространственное распределение плотности мощности (энергии) в поперечном сечении лазерного пучка излучения не всегда имеет осевую (круговую) симметрию. Таким образом, все термины, связанные с подобным пространственным распределением, разделяют на применимые к поперечным сечениям пучков с круговым распределением и с некруговым распределением. Пучок с круговым сечением характеризуется радиусом w или диаметром d. Для пучка с некруговым сечением установлены ширины и для двух ортогональных направлений.

Пространственное распределение лазерных пучков не имеет четких границ. Поэтому необходимо определить те значения мощности (энергии), к которым относятся условия распределения пространственных границ. В зависимости от применения могут быть выбраны различные пороговые величины (например, 1/е, 1/е2, 1/10 от пиковой мощности).

Для обозначения процента в настоящем стандарте использован подстрочный индекс u, например: процентное отношение общей мощности (энергии) пучка, включенной в значение заданного параметра. При указании величин, обозначенных индексом и, и заменяют конкретным числовым значением, например А90, где и=90%.

Ширина пучка (см. 3.6.1) и диаметр пучка (см. 3.4.1) могут отличаться при одинаковом значении и ().

В отличие от величин, определенных при установке порогового значения мощности (энергии) ["мощность (энергия) в пределах круга"], ширины пучка и его свойства также могут быть определены, основываясь на моменте второго порядка функции распределения плотности мощности (энергии) (см. 3.6.2). Только параметры распространения пучка (см. 3.11.2), основанные на ширинах пучка и углах расходимости, полученные из моментов второго порядка функции распределения плотности мощности (энергии), позволяют рассчитать распространение пучка. В настоящем стандарте величины, основанные на моменте второго порядка, маркируют подстрочным индексом .

Перечень обозначений приведен в разделе 4.

     3.2 Позиция пучка

3.2.1 центроид пучка , [beam centroid , ]: Координаты моментов первого порядка распределения мощности (энергии) пучка в положении z, вычисляемые по следующим формулам:

;                                                         (1)

;                                                         (2)

где интегрирование должно быть выполнено по области ху на уровне не менее 99% мощности (энергии) пучка.

Примечания

1 Плотность мощности E заменена плотностью энергии Н для импульсных лазеров.

2 Термины "центроид пучка", "центр тяжести" и "позиция пучка" эквивалентны, термин "позиция пучка" использован по формальному признаку.

3 Данные значения определены в системе оси пучка х, у, z.

3.2.2 позиционная стабильность пучка , [beam positional stability , ]: Четырехкратное стандартное отклонение измеренного позиционного смещения пучка в плоскости z' вычисляемое по следующим формулам:

;                                                         (3)

;                                                         (4)

где и - центроиды пучка в плоскости z';

и - средние центроиды пучка в плоскости z';

N - число измерений.

Примечание - Термин "угловая стабильность пучка", также называемый "стабильность наведения пучка", определен в ГОСТ Р ИСО 11670.

     3.3 Ось пучка

3.3.1 ось пучка (beam axis): Прямая линия, соединяющая средние точки (центроиды), определенные пространственным моментом первого порядка функции поперечного распределения плотности мощности (энергии) в последовательных положениях в направлении распространения z пучка в однородной среде.

3.3.2 угол отклонения (misalignment angle ): Угол отклонения оси пучка от механической оси, определенной изготовителем.

     3.4 Диаметр пучка

3.4.1 диаметр пучка, определяемый по уровню мощности (энергии) в пределах круга [beam diameter ]. Диаметр круглой апертуры в плоскости, перпендикулярной оси пучка, которая содержит и % общей мощности (энергии) пучка.

Примечание - Термин "диаметр пучка" используют в сочетании с обозначением и соответствующими подстрочными индексами: или .

3.4.2 диаметр пучка, определяемый по моменту второго порядка функции распределения плотности мощности (энергии) [beam diameter ]: Наименьший диаметр пучка с круговой аппретурой в плоскости, перпендикулярной оси пучка, определяемый с помощью момента второго порядка функции распределения плотности мощности (энергии) и вычисляемый по формуле

,                                                               (5)

где момент второго порядка функции Е(х, у, z) распределения плотности мощности пучка в положении z вычисляют по формуле