ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЗАТВОРЫ ЛАЗЕРНЫЕ ПАССИВНЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ М о с к ■ 1

ГОСТ Р 50737-95

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН ВНЦ ГОИ им. С. И. Вавилова с участием ПК 169 Б «Твердотельные лазеры»

ВНЕСЕН Управлением стандартизации и сертификации информационных технологий, продукции электротехники и приборостроения Госстандарта России

2    ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 8 февраля 1995 г. № 42

3    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издательство стандартов, 1995

Нестоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован н распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

II

ГОСГР 50737—95

СОДЕРЖАНИЕ

1    Область применения..................1

2    Нормативные ссылки..................1

3    Определения....................2

4    Методы измерений и контроля параметров..........3

5    Требования безопасности................12

Приложение А Перечень средств измерений (контроля) и вспомогательных устройств ................13

Приложение Б Расчет погрешности измерения контраста затвора (у).....14

Приложение В Расчет погрешности измерения коэффициента температурного изменения начальной оптической плотности затвора (р).....17

Приложение Г Расчет погрешности измерения малоуглового рассеяния ...    17

III

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЗАТВОРЫ ЛАЗЕРНЫЕ ПАССИВНЫЕ

Методы измерений и контроля параметров

Laser passive switches.

Methods of measurement and assessment of parameters

Дата введения 1996—01—01

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на пассивные лазерные затворы (далее в тексте — затворы), предназначенные для модуляции резонаторов и развязки усилительных каскадов твердотельных лазеров.

Стандарт устанавливает методы определительных и контрольных измерений параметров при разработке и изготовлении опытных образцов, промышленном производстве и проведении проверок при входном контроле и при анализе состояния элементов лазера в случае его отказа.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты и нормативные документы:

ГОСТ 8.051-81 ГСИ. Погрешности, допускаемые для измерений линейных размеров до 500 мм

ГОСТ 8.215-76 ГСИ. Пластины плоские стеклянные для интерференционных измерений. Методы и средства проверки

ГОСТ 12.0.004-90 ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

Издание официальное

ГОСТ Р 50737-95

ГОСТ 12.1.019-70 ССБТ. Элсктробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.1.040-83 ССБТ. Лазерная безопасность. Общие положения

ГОСТ 20.57.406-81 КСКК. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний

ГОСТ 3519-91 Материалы оптические. Методы определения дву-лучепреломления

ГОСТ 3522-81 Материалы оптические. Метод определения пузыр-ности

ГОСТ 8711 —93 Амперметры и вольтметры. Общие технические условия

ГОСТ 11141-84 Детали оптические. Классы чистоты поверхностей. Методы контроля

ГОСТ 14004-68 Весы рычажные общего назначения. Пределы взвешивания. Нормы точности

ГОСТ 24714-81 Лазеры. Методы измерения параметров излучения. Общие положения

ГОСТ 25212-82 Лазеры. Методы измерения энергии импульса излучения

ГОСТ 25213-82 Лазеры. Методы измерения длительности и частоты повторения импульсов излучения

ГОСТ 25706-83 Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования

ОСТ 3—5654—84 Линзы для твердотельных лазеров. Типы, основные параметры и размеры

ОСТ 3—5736—84 Системы телескопические формирующие для твердотельных лазеров. Параметры и размеры

Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров № 5804-91

3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем стандарте применяют следующие термины:

— определительные измерения параметров затвора — измерения, проводящиеся с целью определения параметра, значение которого гарантируется свойствами используемых в изделии материалов и не зависит от качества материалов и нарушения технологических процессов;

2

—    контрольные измерения параметров затвора — измерения, проводящиеся с целью определения состояния изделия в процессе или после его испытаний или эксплуатации, а также при анализе отказа изделий;

—    начальный коэффициент пропускания затвора — коэффициент пропускания затвора при стремящейся к нулю плотности мощности лазерного излучения, проходящего через затвор;

—    контраст затвора — параметр затвора, равный отношению натурального логарифма начального коэффициента пропускания к натуральному логарифму предельного коэффициента пропускания;

—    предельный коэффициент пропускания затвора — значение, к которому стремится коэффициент пропускания затвора при увеличении плотности мощности лазерного излучения, проходящего через затвор.

4 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

4.1    Общие положения

4.1.1    Номенклатура измеряемых и контролируемых параметров затворов, их условные обозначения и способы задания значений параметров должны соответствовать приведенным в таблице 1.

Таблица 1

Наименование параметра затвора	Условное обозначение параметра затвора	Способ задании значений параметра затвора
1. Рабочая длина волны, мкм	X	н
2. Начальный коэффициент пропуска-	То	НР
ния на рабочей длине волны
3. Контраст	г	оп
4. Коэффициент температурного изме-	р	on
нения начальной оптической плотности
5. Малоугловое рассеяние	-	on
6. Чистота рабочих оптических повер-	-	on
хностей
7. Плоскостность рабочих оптических	(=□	on
поверхностей
8. Параллельность рабочих оптических	II	on
поверхностей
9. Двулучепреломление		on
10. Свилеподобные дефекты		on
11. Пузырность	—	on

Окончание таблицы 1 ГОСТ Р 50737-95

Наименование параметра затвора Условное обозначение параметра затвора Способ заданна значений параметра затвора 12. Световой диаметр, мм 00 н 13. Видимые дефекты оп 14. Минимальный срок сохраняемости. Тс min оп лет 15. Габаритные и присоединительные HP размеры, мм 16. Масса, г т оп Примечание — Для указания способа задания значений параметров затвора приняты следующие условные обозначения: Н — номинальное значение параметра; ОН — односторонний предел значения; HP — номинальное значение параметра с двусторонним допускаемым отклонением (разбросом)

4.1.2    Номинальные значения светового диаметра затвора должны составлять не менее 1,5 диаметра используемого в лазере активного элемента.

4.1.3    По требованию потребителя допускается задавать параметры, определяющие надежность работы затвора в лазере потребителя.

В качестве параметров надежности следует использовать лучевую прочность затвора.

Способ задания значений параметров, а также измерительное оборудование должны быть обеспечены потребителем.

4.1.4    Определительные и контрольные измерения параметров затворов согласно таблице 1 производят на всех опытных и серийных образцах затворов.

4.1.5    Условия и режимы измерений и контроля параметров затворов по разделу 4 должны соответствовать ГОСТ 20.57.406 и ГОСТ 24714.

4.2 Метод контроля рабочей длины волны затвора

4.2.1    Общие требования

4.2.1.1    Рабочая длина волны определяется на этапе разработки затвора по результатам исследований оптических свойств материалов при их выборе для затворов и соответствующим выбором оптических покрытий.

4

4.2.1.2 Допуски на соответствие рабочей длине волны затвора заданным требованиям технической документации обеспечивают путем контроля соответствия требований к начальному коэффициенту пропускания и контрасту затвора.

4.3    Метод измерения начального коэффициента пропускания затвора на рабочей длине волны

4.3.1    Значение начального коэффициента пропускания затвора на рабочей длине водны измеряют с помощью спектрофотометра согласно прилагаемой к нему инструкции.

Спектрофотометр должен обеспечивать требуемую точность измерения, установленную в ТУ на затвор.

4.4    Метод измерения контраста затвора

4.4.1    Общие требования

4.4.1.1    Метод основан на измерении начального (Т„) и предельного (Г_к) коэффициентов пропускания затвора с последующим вычислением величины контраста затвора (у) по формуле (3).

4.4.2 Средства измерений и вспомогательные устройства

4.4.2.1    Измерения начального и предельного коэффициентов пропускания затвора проводят на измерительном стенде, принципиальная схема которого приведена на рисунке 1. ^{1 2 3 4 5}

ГОСТ Р 50737-95

4.4.2.4    Светоделительная пластина 2 должна обеспечивать отвод доли (8—12%) энергии импульса лазерного излучения на измеритель энергии 6.

4.4.2.5    Ослабители излучения 3 должны обеспечивать уменьшение энергии лазерного излучения, падающего на затвор, не менее чем в 10⁵ раз. Ослабитель должен иметь коэффициент пропускания не менее 0,3 на рабочей длине волны.

Погрешность измерения коэффициента пропускания должна быть не более 10 %.

4.4.2.6    Измерители энергии 5, 6 должны обеспечивать измерение энергетических параметров лазерного излучения, соответствующих требованиям, установленным в ТУ на затвор.

4.4.3 Порядок подготовки и проведения измерений

4.4.3.1    Установить на измерительном стенде лазер 1, средства измерений 5, 6 и подготовить их к работе в соответствии с ЭД на них.

4.4.3.2    Установить вспомогательные устройства без затвора 4. Ослабители 3 поставить в положение I.

4.4.3.3    Произвести вспышки лазера при отсутствии затвора 4и снять показания измерителей энергии 6 (/₁₀) и 5 (/то). Произвести измерения не менее пяти раз.

4.4.3.4    Установить на измерительном стенде затвор 4.

4.4.3.5    Произвести вспышки лазера и снять показания измерителей энергии 6 (/,„) и 5 (/,₀). Произвести измерения не менее пяти раз.

4.4.4.6    Переставляя по одному из ослабителей из положения I в положение //, для каждого случая снять показания /, и 1_г

Перестановка ослабителей должна приводить к увеличению отношения показаний измерителей энергии

Повторять операции до тех пор, пока перестановка ослабителей 3 из положения I в положение II не приведет к прекращению увеличения отношения /₃//[.

4.4.4 Правила обработки результатов измерений

4.4.4.1 Вычислить калибровочный коэффициент Каля измерений по 4.4.3.3 по формуле

О)

4.4.4.2    Вычислить значения коэффициента пропускания затвора Т для измерений по 4.4.3.5 и 4.4.3.6 по формуле

Т = —    (2)

лг I,

4.4.4.3    Вычислить контраст затвора у по формуле

где Г₀ — начальный коэффициент пропускания затвора;

7"_к — предельный коэффициент пропускания затвора.

Значение величины Г₀> вычисленное по результатам измерений по 4.4.3.5, должно совпадать со значением начального коэффициента пропускания с относительной погрешностью не более 5%, измеренного по п. 4.3.

Максимальная величина Т_к, вычисленная по результатам измерений по 4.4.3.6 и соответствующая тем измерениям, при которых увеличение

отношения 7|~ не изменяется при перестановке ослабителей 3 из положения I в положение II, является предельным значением коэффициента пропускания затвора Г*.

4.4.5    Допустимая погрешность измерения

4.4.5.1    Погрешность измерения контраста затвора должна быть не более 20%. Расчет погрешности измерения контраста затвора приведен в приложении Б.

4.5    Метод измерения коэффициента температурного изменения начальной оптической плотности

4.5.1    Общие требования

4.5.1.1    Метод основан на измерении начального коэффициента пропускания затвора Г₀ на рабочей длине волны в нормальных климатических условиях по ГОСТ 20.57.406 при повышенной t, и пониженной (/„) температуре с последующим вычислением по формуле (4).

Числовые значения повышенной и пониженной температуры устанавливают в ТУ на затвор.

4.5.2 Средства измерения и вспомогательные устройства ⁶

1

— лазер; 2 — свсгодслительная пластана; 3 — ослабители излучения; 4 — затеор; 3, 6 — измерители энергии Рисунок 1

2

4А.2.2 Перечень средств измерений и вспомогательных устройств приведен в таблице А. 1 приложения А.

3

4.4.2.3 Лазер 1 должен работать в моноимпульсном режиме с энергией излучения, обеспечивающей просветление измеряемого затвора, и иметь длину волны, соответствующую требованиям, установленным в ТУ на затвор.

4

Измерения проводят в многомодовом режиме работы лазера, если одномодовый режим работы не оговорен в ТУ на затвор. Лазер 1 работает в режиме одиночных вспышек.

5

6