ГОСТ Р 51106-97 государственный стандарт российской федерации лазеры инжекционные, излучатели 9 решетки лазерных диодов диоды лазерные

ГОСТ Р 51106-97
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЛАЗЕРЫ ИНЖЕКЦИОННЫЕ, ИЗЛУЧАТЕЛИ
9
РЕШЕТКИ ЛАЗЕРНЫХ ДИОДОВ
ДИОДЫ ЛАЗЕРНЫЕ
9
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ


m
ON
ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москва

ГОСТ Р 51106-97
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом «Полюс»
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 10 декабря
1997 г. № 406
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
s

ИПК Издательство стандартов, 1998
стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован качестве официального издания без разрешения Госстандарта России
II

ГОСТ Р 51106-97
Содержание
1 Область применения...................................................... 1
2 Нормативные ссылки...................................................... 1
3 Определения............................................................ 2
4 Общие положения........................................................ 2
5 Метод измерения средней мощности излучения.................................. 2
6 Метод измерения длительности и частоты повторения импульсов излучения............ 6
7 Метод измерения средней мощности импульса излучения.......................... 6
8 Метод измерения энергии импульса излучения.................................. 6
9 Метод измерения длины волны, ширины линии и ширины огибающей спектра излучения . 7
10 Метод измерения максимальной (пиковой) мощности импульсного излучения......... 8
11 Требования безопасности.................................................. 8
Приложение А Перечень рекомендуемых средств измерений, вспомогательных устройств и их
характеристики................................................ 9

ГОСТ Р 51106-97
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЛАЗЕРЫ ИНЖЕКЦИОННЫЕ, ИЗЛУЧАТЕЛИ, РЕШЕТКИ ЛАЗЕРНЫХ ДИОДОВ,
ДИОДЫ ЛАЗЕРНЫЕ
Методы измерения параметров
Injection lasers, laser heads, laser diodes matrices, laser diodes.
Methods for measurement of parameters
t
Дата введения 1998—07—01
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на инжекционные лазеры, излучатели, решетки лазер­ных диодов, диоды лазерные (далее — лазеры, излучатели, решетки, диоды) непрерывного, импульс­ного и квазинепрерывного режимов работы.
Стандарт устанавливает методы измерения следующих параметров лазеров, излучателей, реше­ток, диодов:
средней мощности излучения;
длительности и частоты повторения импульсов излучения;
средней мощности импульса излучения;
энергии импульса излучения;
длины волны; ширины линии и ширины огибающей спектра излучения;
максимальной (пиковой) мощности импульсного излучения.
Стандарт не распространяется на лазеры, излучатели, решетки, диоды с шириной линии или шириной огибающей спектра менее 0, 1 нм.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 8.326—89 ГСИ. Метрологическая аттестация средств измерений ГОСТ 8.513—84 ГСИ. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения ГОСТ 7427—76 Геометрическая оптика. Термины, определения и буквенные обозначения ГОСТ 15093^90 Лазеры и устройства управления лазерным излучением. Термины и опреде­ления
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 25786—83 Лазеры. Методы измерений средней мощности, средней мощности импульса,
относительной нестабильности средней мощности лазерного излучения
ГОСТ 25819—83 Лазеры. Методы измерения максимальной мощности импульсного лазерного излучения
ГОСТ 26599—85 Системы передачи волокно-оптические. Термины и определения


ГОСТ Р 51106-97
3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем стандарте применяют термины с соответствующими определениями по ГОСТ 7427, ГОСТ 15093, ГОСТ 26599, а также приведенный ниже:
излучающая поверхность тела свечения — проекция излучающих площадок лазерных активных элементов на плоскость, перпендикулярную к направлению, установленному в нормативных доку­ментах на лазер, излучатель, решетку, диод.
4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.1 Измерение параметров лазеров, излучателей, решеток, диодов проводят в следующих климатических условиях:
окружающая температураУС......................................25±10
относительная влажность, %..................................... 45—80
атмосферное давление,. Па............................840 • 10²—1060 • 10²,
если иные условия не указаны в нормативных документах.
4.2 Все используемые средства измерений должны быть аттестованы или поверены в соответ­ствии с ГОСТ 8.326, ГОСТ 8.513 и другими нормативными документами, устанавливающими порядок и методы аттестации и поверки конкретных средств измерений.
4.3 Перечень рекомендуемых средств измерений, вспомогательных устройств и их характерис­тик приведен в приложении А.
4.4 Допускается в каждом конкретном случае исключать из структурных схем соединения приборов отдельные элементы или дополнять схемы отдельными элементами.
5.МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ
Метод измерения средней мощности основан на преобразовании мощности лазерного излуче­ния, распространяющегося в заданном апертурном угле или на выходе волоконно-оптического кабеля, в электрический сигнал с последующей его регистрацией.
5.1 Метод измерения средней мощности излучения, распро­страняющегося в заданном апертурном угле
5.1.1 Средства измерений и вспомогательные устройства
5.1.1.1 Среднюю мощность излучения, распространяющегося в заданном апертурном угле, измеряют в соответствии со структурной схемой, приведенной на рисунке 1.


1 — лазер (излучатель, решетка, диод с системой'накачки); 2— ослабитель; 3 — измеритель мощности; 4 — прибор для контроля параметров тока накачки
Рисунок 1
ема накачки излучателя, решетки, диода должна обеспечивать режим ь стандартах или ТУ на излучатели, решетки, диоды конкретных типов. ь измерения средней мощности, обусловленная неточностью поддержания
накачки, должна
излучателя
источника постоянного тока и измерительной приставки.
Источник питания постоянного тока должен иметь нестабильность пределах ±1 %.
2

ГОСТ Р 51106-97
Измерительная приставка должна обеспечивать плавное монотонное изменение тока накачки от нуля до максимального значения и возможность подключения миллиамперметра или вольтметра для контроля его значения. Основная погрешность миллиамперметра (вольтметра, работающего в режиме измерения силы постоянного тока) должна быть в пределах ±1 %.
Структурная схема соединения излучателя, решетки, диода непрерывного режима pj" приведена на рисунке 2.
\

1 — источник питания постоянного тока; 2 — измерительная приставка; 3 — излу­чатель, решетка, диод; 4 — система накачки; 5 — миллиамперметр (вольтметр)
Рисунок 2
5.1.1.4 Система накачки излучателя, решетки, диода импульсного режима работы состоит из генераторов импульсов запуска, импульсов тока и согласующего устройства.
Генератор импульсов запуска должен обеспечивать режим накачки, установленный в норма­тивных документах на генератор импульсов тока.
Согласующее устройство должно обеспечивать:
согласование выходного сопротивления генератора импульсов тока с входным сопротивлением излучателя, решетки, диода;
возможность подключения осциллографа и частотомера к измерительному резистору, вклю­ченному последовательно с излучателем, решеткой, диодом; сопротивление измерительного резис­тора должно быть определено с погрешностью не более 1 %.
Основная погрешность коэффициентов отклонения и развертки осциллофафа должна быть в пределах ±5 %; основная погрешность частотомера — в пределах ±1 %. Время нарастания переходной
характеристики осциллофафа должно быть не менее чем в 3 раза меньше длительности импульсов тока накачки.
Структурная схема соединения излучателя, решетки, диода импульсного режима работы при­ведена на рисунке 3.

1 — генератор импульсов запуска; 2— генератор импульсов тока; 3 — согласующее устройство; 4— излучатель, решетка, диод; 5— система накачки; 6 — осциллограф; 7— частотомер
Рисунок 3
5.1.1.5 Система накачки излучателя, решетки, диода, работающего в режиме с внешним смещением рабочей точки, состоит из источника постоянного тока, генератора импульсов тока и согласующего устройства, требования к которым установлены в 5.1.1.3 и 5.1.1.4.
Требования к осциллофафу и частотомеру — по 5.1.1.4.
3

ГОСТ Р 51106-97
Структурная схема соединения излучателя, решетки, диода, работающих в режиме с внешним смещением рабочей точки, приведена на рисунке 4.

/ — источник питания постоянного тока; 2— генератор импульсов тока; 3
устройство; 4 — излучатель, решетка, диод; 5 — система накачки; 6 -
7— частотомер; 8— миллиамперметр (вольтметр)
Рисунок 4
согласующее осциллограф;

5.1.1.6 Ослабитель рекомендуется применять, ее

верхний предел энергетического диапазона измерите.]

Коэффициент ослабления ослабителя К должен
Р (Р )
V > ^СР ери/ Л р - ,
пр
(1)
где P_CJP_CVM)
—средняя мощность (средняя мощность импульса) лазерного излучения, указанная в ТУ на лазеры, излучатели, решетки, диоды конкретных типов, Вт;
—верхний предел энергетического диапазона измерителя мощности, Вт.
Р
пр
Погрешность определения коэффициента ослабления ослабителя в заданном апертурном угле
должна быть в пределах ±8 %.
5 Л. 1.7 Спектральный, энергетический и временной диапазоны измерителя мощности должны обеспечивать измерение средней мощности лазера, излучателя, решетки, диода.
Основная погрешность измерителя средней мощности должна быть в пределах ±15 %.
5.1.1.8 Измерение средней мощности излучения в заданном апертурном угле обеспечивается с помощью вспомогательных устройств. В качестве вспомогательного устройства можно использо­вать апертурную диафрагму и насадку, обеспечивающую с требуемой точностью расстояние от тела свечения до входного окна измерителя мощности. Расчет длины насадки — по 5.1.2.2.
5.1.2 Порядок подготовки и проведения измерений
5.1.2.1 Исследуемый лазер, излучатель, решетку, диод подготавливают к работе и устанавли­вают режим накачки, указанный в эксплуатационной документации на его конкретный тип.
Ток накачки излучателя, решетки, диода, непрерывного режима работы К_н измеряют по миллиамперметру или вольтметру, работающему в режиме измерения силы тока.
Амплитуду импульсов тока накачки излучателя, решетки, диода импульсного режима работы Y_HM, А, вычисляют по формуле
(2)
и
Н.И
К
Н.И
R
амплитуда импульсов напряжения на резисторе согласующего устройства, измерен­ная по осциллографу, В;
сопротивление резистора согласующего устройства, Ом.
где И
Н.И
R
Ток накачки излучателя, решетки, диода, работающего в режиме с внешним смещением
рабочей точки К, А, вычисляют по формуле
у= у + Y
^{1 J}H ^JH.M»
(3)
где Y_H — постоянная составляющая тока накачки, измеренная по миллиамперметру или вольтметру, А; Y_HM - по формуле (2).
Длительность и частоту повторения импульсов тока накачки измеряют по осциллографу и частотомеру в соответствии со схемами, приведенными на рисунках 3 и 4.
4

ГОСТ Р 51106-97
[нии L от внешней поверхности к эксплуатационной документации
измеритель мощности.
Расстояние