ГОСТ Р 50964-96

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ЭЛЕМЕНТЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

 

 

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

 

Издание официальное

 

ГОССТАНДАРТ РОССИИ

Москва

 

 

Предисловие

 

1 РАЗРАБОТАН   Научно-исследовательским   институтом «Полюс»   

 

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстан­дарта России от 22 октября 1996 г. № 605                  

     

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

 

 

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

 

 

Содержание

 

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Определения

4 Общие положения

5 Метод измерения температуры синхронизма

6 Метод измерения температурной полуширины синхронизма

7 Методы измерения угла синхронного падения

8 Метод измерения угла синхронизма

9 Методы измерения эффективности преобразования частоты лазерного излучения

10 Метод измерения угловой полуширины синхронизма

11 Методы измерения коэффициента пропускания на длине волны лазерного излучения

12 Метод измерения предельно допустимой плотности мощности (энергии) лазерного излучения.

13 Требования безопасности.

Приложение А Термины и пояснения

Приложение Б Перечень рекомендуемых средств измерений и вспомогательных устройств

Приложение В Расчет погрешности измерений

Приложение Г Библиография

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЭЛЕМЕНТЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Методы измерения параметров

Nonlinear elements of harmonic generators. Methods for measurement of parameters

 

Дата введения 1997-07-01

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на элементы преобразова­ния частоты лазерного излучения (далее — элементы), используемые в устройствах управления лазерным излучением.

Стандарт устанавливает методы измерения следующих параметров элементов:           

- температуры синхронизма;

- температурной полуширины синхронизма;

- угла синхронного падения;

- угла синхронизма;

- эффективности преобразования частоты лазерного излучения с температурной настройкой на синхронизм;

- .эффективности преобразования частоты лазерного излучения с угловой настройкой на синхронизм;

- угловой полуширины синхронизма;

- коэффициента пропускания на длине волны лазерного излуче­ния;

- предельно допустимой плотности энергии (мощности) лазерно­го излучения.

 

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 12.0.004—90 ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 12.1.019—79 ССБТ. Электробезопасность. Общие требо­вания и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.1.030—81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное за­земление, зануление

ГОСТ 12.1.040—83 ССБТ. Лазерная безопасность. Общие поло­жения

ГОСТ 12.2.003—91 ССБТ. Оборудование    производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ9411—91Е Стекло оптическое цветное. Технические усло­вия 

ГОСТ 15093—90 Лазеры и устройства управления лазерным излу­чением. Термины и определения

ГОСТ 16263—70 ГСИ. Метрология. Термины и определения

ГОСТ 22261—94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

ГОСТ 24469—80 Средства измерений параметров лазерного излу­чения. Общие технические требования

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

ГОСТ 25212—82 Лазеры. Методы измерения энергии импульса излучения             

ГОСТ 25786—83 Лазеры. Методы измерений средней мощности, средней мощности импульса, относительной нестабильности средней мощности лазерного излучения

ГОСТ Р 50005—92 Лазеры и излучатели твердотельные. Методы измерения максимальной локальной плотности энергии (мощности) лазерного излучения

 

3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

 

В настоящем стандарте применяют термины по ГОСТ 15093, ГОСТ 16263, а также приведенные в приложении А.

 

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

4.1 Номенклатура параметров элементов, их условные обозначе­ния и способы задания норм должны соответствовать приведенным в таблице 1.

 

Таблица   1   

 

Наименование параметра	Условное обозначение	Способ задания норм
Температура синхронизма, ˚С	tс	Н, HP
Температурная полуширина синхрониз­ма, ˚C	∆ct	Н, HP, ОП
Угол синхронного падения,… ˚	iс	HP, ОП
Угол синхронизма,... ˚	θc	Н, HP
Угловая полуширина синхронизма,... ˚	∆ci	Н, HP, ОП
Эффективность преобразования часто­ты лазерного излучения, %	η	ОП, HP
Коэффициент пропускания на длине волны лазерного излучения, %	τ	Н, HP, ОП
Предельно допустимая плотность энер­гии (мощности) лазерного излучения, Вт/см2	WE, P	H, ОП
Примечание— Н— номинальное значение параметра, HP — номи­нальное значение параметра с двусторонним допускаемым отклонением; ОП — односторонний предел значения параметра без указания номинального значения

 

4.2 Условия  измерений

 

4.2.1 Измерение параметров проводят в нормальных климатичес­ких условиях:

Температура окружающего воздуха, ˚С ... 25±10

Относительная влажность воздуха, % ... 45—80

Атмосферное давление. Па ........... 84000—106000

или в условиях, установленных в стандартах или технических усло­виях (далее — ТУ) на элементы конкретных типов.

 

4.2.2 Используемый при измерении параметров элементов лазер И все элементы Измерительной установки, на которые должно попа­дать лазерное излучение, должны быть жестко закреплены на проч­ном основании (например, на рельсе или станине оптической скамьи), при необходимости амортизируемом, чтобы исключить вли­яние вибрации на результаты измерений.

 

4.2.3 Значение максимальной локальной плотности энергии (мощности) лазерного излучения должно быть не более предельно допустимого значения, установленного в ТУ на элемент.

 

4.2.4 Порядок отбора образцов и количество измерений должны быть приведены в ТУ на элемент конкретного типа в разделе «Методы испытаний».

 

4.3 Средства измерений и вспомогательные устройства                          

 

4.3.1 Все используемые средства измерений должны быть аттестованы в соответствии с ГОСТ 8.326, ГОСТ 8.513 или другими нормативными документами, устанавливающими порядок и методы аттестации и поверки конкретных средств измерений.             

 

4.3.2 Средства измерений электрических -величин должны cоoтветствовать требованиям ГОСТ 22261, а средства измерений параметров лазеров — требованиям ГОСТ 24469.                         

 

4.3.3 Перечень рекомендуемых средств измерений и вспомога­тельных устройств приведен в приложении Б.

 

5 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СИНХРОНИЗМА

 

5.1 Метод измерения температуры синхронизма основан на определении температуры, при которой энергия (средняя мощность) импульса лазерного излучения, преобразованного элементом, макси­мальна.

 

5.2 Средства измерений и вспомогатель­ные устройства    

 

5.2.1 Структурная схема расположения средств измерений и вспо­могательных устройств приведена на рисунке 1.

 

5.2.2 Лазер должен работать в одномодовом импульсном режиме с модуляцией добротности и частотой повторения импульсов не менее 1 Гц, если многомодовый режим не установлен в ТУ на элемент.                                   

 

Нестабильность энергии (средней мощности) лазерного излуче­ния должна быть в пределах ±8 %.

Длина волны лазерного излучения должна соответствовать требо­ваниям, установленным в ТУ на элемент.

 

5.2.3 Диафрагмы должны иметь отверстие, размер которого не более 0,5 мм.

1 — лазер; 2, 10—диафрагма; 3— регулятор температуры; 4— нагреватель с элементом; 5— термостат; б— магазин сопротивлений; 7— ослабитель; 8— регистрирующее уст­ройство; 9 — приемник; 11— средство юстировки (юстировочный лазер)

Рисунок 1

Диафрагма 2 должна иметь отверстие, диаметр которого соответ­ствует апертуре элемента, указанной в ТУ на элемент.

 

5.2.4 Термостат должен обеспечивать установление и поддержа­ние температуры в диапазоне, включающем в себя значения темпе­ратуры синхронизма и температурной полуширины синхронизма, . указанные в ТУ на элемент.

В качестве составляющих элементов термостата могут быть при­менены нагреватель и регулятор температуры.

Нагреватель должен иметь термодатчик, температурный коэффи­циент которого должен быть определен с погрешностью в пределах ±4%.    

Регулятор температуры должен обеспечивать плавное регулирова­ние температуры с погрешностью ±0,1 °С.

 

5.2.5 Магазин сопротивлений должен обеспечивать регулирова­ние сопротивления с шагом не более 0,01 Ом.

Погрешность измерения сопротивления должна быть в пределах ±0,1 %.

 

5.2.6 Ослабитель должен обеспечивать пропускание преобразо­ванного излучения, энергия (средняя мощность) импульса которого не превышает верхний предел энергетического диапазона приемника.

Отношение коэффициента пропускания преобразованного излучения к коэффициенту пропускания лазерного излучения должно быть не менее 20.                     

 

5.2.7 Основная погрешность регистрирующего устройства должна быть в пределах ±2,5 %.,

В качестве регистрирующего устройства могут быть использованы микровольтнаноамперметры.

 

5.2.8 Спектральный и энергетический диапазоны приемника должны обеспечивать линейность преобразования мощности лазер­ного излучения в электрический сигнал.

Погрешность, обусловленная нелинейностью характеристики преобразования приемника, должна быть в пределах ±3 %.

 

5.2.9 Средство юстировки должно обеспечивать попадание лазер­ного излучения в центральную часть приемной площадки средств измерений и вспомогательных устройств.

В качестве средства юстировки рекомендуется использовать юстировочный лазер, работающий в видимой области спектра, с расхо­димостью не более 10', визуализатор, поворотные призмы, экран и другие вспомогательные устройства.

Визуализатор должен обеспечивать наблюдение лазерного излуче­ния в невидимой области спектра.                  

 

5.2.10 Столик должен обеспечивать фиксацию, плавный поворот и перемещение элемента в двух направлениях, взаимно перпендику­лярных к направлению распространения лазерного излучения.   

 

5.3 Порядок подготовки к измерениям и их проведения   

 

5.3.1 Устанавливают лазер, подготавливают к работе в соответст­вии с эксплуатационной документацией на него.

 

5.3.2 Устанавливают две диафрагмы диаметром не более 0,5 мм так, чтобы их отверстия находились на одинаковой высоте от гори­зонтальной плоскости рельса.

Проводят юстировку, добиваясь, чтобы лазерное излучение про­ходило через отверстия диафрагм.

Лазерное излучение, находящееся в невидимой области спектра, при подготовке к измерениям и их проведении наблюдают с помо­щью визуализатора.     

 

5.3.3 Устанавливают диаметр отверстия диафрагмы 2 соответст­вующим апертуре элемента, указанной в ТУ на элемент.

Если диаметр пучка лазерного излучения меньше апертуры эле­мента, то диафрагму при измерениях не применяют.

 

5.3.4 Контролируют значение максимальной локальной плотности энергии (мощности) лазерного излучения на соответствие задан­ной в ТУ на элемент согласно ГОСТ Р 50005.

Контроль осуществляют в плоскости, соответствующей положе­нию элемента при измерении параметра.

 

5.3.5 Выключают лазер и включают котировочный лазер.

 

5.3.6 Устанавливают котировочный лазер так, чтобы лазерное излучение проходило через отверстия двух диафрагм.

 

5.3.7 Устанавливают на столик элемент, помещенный в нагрева­тель, так, чтобы излучение котировочного лазера, отраженное от центра апертуры входной и выходной граней элемента, попадало в отверстие диафрагмы 10.

Разъюстируют элемент в плоскости, перпендикулярной к плос­кости синхронизма, так, чтобы отраженный луч не попадал в выходное окно лазера.

Элемент со скошенными гранями устанавливают в соответствии с требованиями ТУ на элемент.

 

5.3.8 Выключают юстировочный лазер и включают лазер.

 

5.3.9 Устанавливают за элементом ослабитель и приемник так, чтобы лазерное излучение, преобразованное элементом, попадало в центральную часть приемной площадки приемника.          

 

5.3.10 Подготавливают к работе и включают регулятор темпера­туры, приемник и регистрирующее устройство.

 

5.3.11 Меняя положение приемника относительно направления распространения лазерного излучения, добиваются максимального значения электрического сигнала на выходе приемника, которое контролируют по регистрирующему устройству.

 

5.3.12 С помощью переключателя регулятора температуры посте­пенно с шагом в 1 ˚С повышают температуру до тех пор, пока ее значение не будет соответствовать максимальному значению элект­рического сигнала, контролируемому по регистрирующему уст­ройству.                 

Время выдержки элемента при каждом значении температуры, близком к значению температуры синхронизма, должно быть от 2 до 5 мин.  

 

5.3.13 Отключают обмотку нагревателя и подключают к датчику регулятора температуры магазин сопротивлений;

 

5.3.14 Постепенно увеличивая сопротивление магазина сопро­тивлений, начиная с «0», подходят к точке компенсации, соответст­вующей температуре синхронизма.

Контроль достижения точки компенсации осуществляют согласно эксплуатационной документации на регулятор температуры.

 

5.3.15 Измеряют сопротивление R на магазине сопротивлений.

 

5.4 Правила обработки результатов из­мерений

 

5.4.1 Температуру синхронизма t_c в градусах Цельсия определяют по формуле

 

t_c=t₁+(R-R₁)/γ   (1)

где t₁ — начальная температура, указанная в эксплуатационной документации на нагреватель, ˚С;

R₁  — начальное сопротивление, указанное в эксплуатационной

документации на нагреватель, Ом;  

R — сопротивление, измеренное по 5.3.15, Ом;

γ   — температурный коэффициент термодатчика нагревателя, указанный в эксплуатационной документации на нагре­ватель, Ом/°С.

 

 

5.5 Допустимая   погрешность   изме­рения  

 

5.5.1 Показатели точности измерения температуры синхронизма должны соответствовать установленным в ТУ на элементы конкрет­ных типов

 

5.5.2 Расчет границ интервала, в котором с установленной веро­ятностью 0,95 находится погрешность измерения, приведен в прило­жении В. При этом границы интервала должны находиться в пределах ±10%.

 

6 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ПОЛУШИРИНЫ СИНХРОНИЗМА

 

6.1 Метод измерения температурной полуширины синхронизма основан на определении разности температур, при которых энергия (средняя мощность) импульса лазерного излучения, преобразованно­го элементом, составляет половину максимальной энергии (средней мощности) импульса, соответствующей температуре синхронизма.

 

6.2 Средства измерений и вспомогательные устройства — по 5.2.

 

6.3 Порядок   подготовки   к измерениям и   их   проведения

 

6.3.1 Проводят операции по 5.3.1 — 5.3.12 и измеряют максималь­ный электрический сигнал.

Примечание— При проведении операции по 5.3.12 температуру в нагре­вателе повышают с шагом 0,1 ˚С.

 

6.3.2 Регулятором температуры снижают температуру в нагрева­теле до тех пор, пока, значение электрического сигнала, показанное регистрирующим устройством, не будет равно половине максималь­ного значения, измеренного по 6.3.1.

 

6.3.3 Отключают термодатчик нагревателя и подключают к дат­чику регулятора температуры магазин сопротивлений.

 

6.3.4 Постепенно увеличивая сопротивление магазина сопротив­лений, начиная с «0», подходят к точке компенсации, соответствующей значению, установленному в 6.3.2.

Контроль достижения точки компенсации осуществляют согласно эксплуатационной документации на регулятор температуры.

 

6.3.5 Измеряют сопротивление R₂ на магазине сопротивлений.

 

6.3.6 Отключают магазин сопротивлений и подключают обмотку нагревателя к регулятору температуры.

 

6.3.7 Регулятором температуры повышают температуру в нагрева­теле до тех пор, пока значение электрического сигнала на регистри­рующем устройстве не будет равно половине его максимального значения, измеренного по 6.3.1.

 

6.3.8 Проводят операции по 6.3.3 и 6.3.4, определяют сопротив­ление R₃

 

6.4 Правила обработки результатов из­мерений

 

6.4.1 Температурную полуширину синхронизма ∆_ct в градусах Цельсия определяют по формуле

∆_ct=(R₂-R₃)/ γ

 

где R₂, R₃ — сопротивления, измеренные по 6.3.5; 6.3.8, Ом;

γ — температурный коэффициент термодатчика нагревателя, указанный в эксплуатационной документации на нагре­ватель, Ом/'С.

 

6.5 Допустимая погрешность измере­ния

 

6.5.1 Показатели точности измерения температурной полушири­ны синхронизма должны соответствовать установленным в ТУ на элементы конкретных типов.   

 

6.5.2 Расчет границ интервала, в котором с установленной веро­ятностью 0,95 находится погрешность измерения, приведен в прило­жении В. При этом границы интервала должны находиться в пределах ±20%.

 

7 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СИНХРОННОГО ПАДЕНИЯ

 

Методы измерения угла синхронного падения распространяются на элементы дискретного преобразования частоты лазерного излуче­ния с угловой настройкой на синхронизм.

Метод А. Распространяется на элементы, кристаллографи­ческая ось Z которых лежит в плоскости входной грани элемента или перпендикулярна к ней.

Метод Б. Распространяется на элементы, кристаллографи­ческая ось Z которых составляет с входной гранью элемента угол, отличный от 0° до 90°, с эффективностью преобразования частоты лазерного излучения не менее 20 % и угловой полушириной синхро­низма не более 3'.

Метод В. Распространяется на элементы, кристаллографи­ческая ось Z которых составляет с входной гранью элемента угол, отличный от 0° до 90°, с эффективностью преобразования частоты лазерного излучения менее 20 % и угловой полушириной синхрониз­ма более 3'.

 

7.1Условия   измерений

 

7.1.1 Направление поляризации лазерного излучения должно со­ответствовать требованиям, установленным в ТУ на элемент.

 

7.2 Метод А                                                      

 

7.2.1 Метод основан на измерении угла между двумя положениями элемента, при которых направление распространения лазерного излучения, проходящего через элемент, совпадает с направлением синхронизма.                                

 

7.2.2 Средства измерений и вспомогательные устройства

 

7.2.2.1 Структурная схема расположения средств измерений и вспомогательных устройств приведена на рисунке 2.

 

7.2.2.2 Требования к средствам измерений и вспомогательным устройствам — по 5.2.2 — 5.2.3; 5.2.6 — 5.2.10.

 

7.2.2.3 Столик должен быть снабжен микрометрическими винта­ми для определения его углового перемещения.

Погрешность измерения угла поворота столика должна быть в   пределах:                                                 

±18" (±0,005°) — для углов поворота до 10° и

±10' (±0,17°) — для углов поворота от 10° до 90°.

 

7.2.3 Порядок подготовки к измерениям и их проведения

 

7.2.3.1 Подготовка к измерениям — по 5.3.1 — 5.3.6.

1—лазер; 2, 8— диафрагма; 3— элемент; 4 — столик; 5 — ослабитель; 6 — регистри­рующее устройство; 7— приемник; 9— средство юстировки (юстировочный лазер)

Рисунок 2

 

7.2.3.2 Устанавливают на столик элемент в соответствии с ТУ на него так, чтобы лазерное излучение, отраженное от центра апертуры входной и выходной граней элемента, попадало в отверстие диафраг­мы 8

 

7.2.3.3 Выключают юстировочный лазер и включают лазер.

 

7.2.3.4 Устанавливают столик так, чтобы его риска совпадала с нулевой отметкой шкалы микрометрического винта.

 

7.2.3.5 Устанавливают за элементом ослабитель и приемник так, чтобы лазерное излучение, преобразованное элементом, попадало в центральную часть приемной площадки приемника.

 

7.2.3.6 Включают приемник и регистрирующее устройство.

 

7.2.3.7 Меняя положение приемника относительно направления распространения лазерного излучения, добиваются максимального значения электрического сигнала на выходе приемника, контроли­руемого по регистрирующему устройству.

 

7.2.3.8 Вращая столик с Элементом по часовой стрелке вокруг вертикальной оси, добиваются максимального значения электричес­кого сигнала на выходе приемника, контролируемого по регистриру­ющему устройству.

 

7.2.3.9 Определяют угол поворота столика φ₁ относительно нуле­вой отметки шкалы микрометрического винта, соответствующий положению элемента по одному из направлений синхронизма.

 

7.2.3.10 Вращая столик с элементом против часовой стрелки во­круг вертикальной оси, добиваются максимального значения электрического сигнала на выходе приемника, контролируемого по реги­стрирующему устройству.

 

7.2.3.11 Определяют угол поворота столика φ₂  относительно ну­левой отметки шкалы микрометрического винта, соответствующий положению элемента по другому направлению синхронизма.

 

7.2.4 Правила обработки результатов измерений

 

7.2.4.1 Угол синхронного падения i_c в градусах определяют по формуле

i_c=( φ₁ - φ₁ )/2  (3)

где φ₁, φ₂^— углы поворота столика, определяемые по 7.2.3.9; 7.2.3.11, . . ˚

 

7.2.5 Допустимая погрешность измерения

 

7.2.5.1 Абсолютная погрешность угла синхронного падения нахо­дится в интервале ±0,26° для углов синхронного падения от 0˚ до 10° и в интервале ±0,32° для углов синхронного падения от 10˚ до 90" с установленной вероятностью 0,95.

 

7.2.5.2 Расчет погрешности измерения приведен в приложении В.

 

7.3 Метод Б

 

7.3.1 Метод основан на измерении угла поворота элемента между двумя направлениями синхронизма, одно из которых совпадает с направлением распространения проходящего через элемент излуче­ния, а другое совпадает с направлением излучения, отраженного от выходной грани элемента.

 

7.3.2 Средства измерений и вспомогательные устройства

 

7.3.2.1 Структурная схема расположения средств измерений и вспомогательных устройств приведена на рисунке 3.

 

7.3.2.2 Требования к средствам измерений и вспомогательным устройствам по 5.2.2-5.2.3; 5.2.9-5.2.10; 7.2.2.3. .

1 — лазер; 2, 6— диафрагма; 3, 7— экран; 4— элемент 5— столик; 8— средство юстировки (юстировочный лазер)

Рисунок 3

 

7.3.3 Порядок, подготовки к измерениям и их проведения

 

7.3.3.1 Проводят операции, указанные в 5.3.1 —5.3.6; 7.2.3.2— 7.2.3.4.

 

7.3.3.2 Вращая столик с элементом вокруг вертикальной оси, до­биваются максимальной интенсивности преобразованного излуче­ния, отраженного от выходной грани элемента, которую контролируют визуально на экране 3.

 

7.3.3.3 Определяют угол поворота столика φ₁ относительно нуле­вой отметки шкалы микрометрического винта, соответствующий по­ложению элемента по одному из направлений синхронизма.

7.3.3.4 Вращая столик с элементом, добиваются максимальной интенсивности преобразованного излучения, прошедшего через эле­мент, которую контролируют визуально на экране 7.

 

7.3.3.5 Определяют угол поворота столика φ₂ относительно нуле­вой отметки шкалы микрометрического винта, соответствующий по­ложению элемента по другому направлению синхронизма.

 

7.3.4 Правила обработки результатов и допустимая погрешность измерений               

 

7.3.4.1 Правила обработки результатов измерений — по 7.2.4.1.

 

7.3.4.2 Абсолютная погрешность измерения угла синхронного па­дения находится в интервале ±0,04° для углов синхронного падения от 0° до 10^е и в интервале ±0,19° для углов синхронного падения от 10° до 90° с установленной вероятностью 0,95.

 

7.3.4.3 Расчет погрешности измерения приведен в приложении В.

 

7.4 Метод В

 

7.4.1 Метод основан на измерении угла падения лазерного излу­чения, при котором направление распространения излучения, про­ходящего внутри элемента, совпадает с направлением синхронизма.

 

7.4.2 Средства измерений и вспомогательные устройства — по 7.2.2.1; 7.2.2.3; 5.2.2 - 5.2.3; 5.2.6 - 5.2.10.

 

7.4.3 Порядок подготовки к измерениям и их проведения

 

7.4.3.1 Проводят операции по 5.3.1 — 5.3.6; 7.2.3.2 — 7.2.3.7.

 

7.4.3.2 Вращая столик с элементом вокруг вертикальной оси, до­биваются максимального значения электрического сигнала на выходе приемника, которое контролируют по регистрирующему устройству.

 

7.4.3.3 Определяют угол поворота столика φ₁ относительно нуле­вой отметки шкалы микрометрического винта.

Измеренный угол должен быть равен углу синхронного падения.

 

7.4.4 Допустимая погрешность измерения

 

7.4.4.1 Абсолютная погрешность измерения угла синхронного па­дения находится в интервале ±0,12° для углов синхронного падения от 0° до 10° и в интервале ±0,23* для углов синхронного падения от 10° до 90° с установленной вероятностью 0,95.                

 

7.4.4.2 Расчет погрешности измерения приведен в приложении В.

 

8 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СИНХРОНИЗМА

 

Метод измерения угла синхронизма распространяется на заготов­ки из оптических нелинейных кристаллов, кристаллографическая ось Z которых лежит в плоскости входной грани заготовки или перпен­дикулярна к ней. Метод основан на измерении угла синхронного падения.                                   

 

8.1 Порядок   подготовки   к  измерениям и   их   проведения

 

8.1.1 Угол синхронного падения измеряют в соответствии с 7.2.

 

8.1.2 Угол синхронизма θ_c в градусах определяют по формулам:

θ_c=90°-arcsin (sin i_c/n) (4)

если кристаллографическая ось Z лежит в плоскости входной грани элемента;     

θ_c=arcsin (sin i_c/n) (5)

если кристаллографическая ось Z перпендикулярна к входной грани элемента,  

где i_c — угол синхронного падения, определенный по методу А,... °;

n— показатель преломления материала элемента.        

 

8.2 Допустимая погрешность измерения

 

8.2.1 Допустимая погрешность измерения угла синхронизма должна соответствовать установленной в ТУ на элемент.

Границы интервала ∆θ_c, в котором с установленной вероятностью 0,95 находится погрешность измерения, определяют по формуле

∆θ_c =±1/n*∆i_c (6)

где ∆θ_c — абсолютная погрешность измерение угла синхронизма, ... °;

n — показатель преломления материала элемента;

∆i_c — абсолютная погрешность измерения угла синхронного па­дения, определенная по методу А, формула (В.3),... °;

 

9 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

 

Метод А. Распространяется на элементы преобразования частоты с температурной настройкой на синхронизм.

Метод Б. Распространяется на элементы преобразования частоты с угловой настройкой на синхронизм.

 

9.1 Методы измерения эффективности преобразования частоты лазерного излучения основаны на определении отношения энергии Преобразованного излучения на выходе элемента к энергии лазерного излучения на входе элемента.

 

9.2 Метод А

 

9.2.1 Условия измерений

 

9.2.1.1 Измерения проводят при температуре элемента, соответ­ствующей температуре синхронизма.

 

9.2.2 Средства измерений и вспомогательные устройства

 

9.2.2.1 Структурная схема расположения средств измерений и вспомогательных устройств приведена на рисунке 4.

 

9.2.2.2 Требования к средствам измерений и вспомогательным устройствам — по 5.2.2 — 5.2.10.

 

9.2.2.3 Средство измерений энергии лазерного излучения должно соответствовать требованиям ГОСТ 25212, средство измерений мощ­ности лазерного излучения — требованиям ГОСТ 25786.

Основная погрешность измерителя энергии (мощности) лазерно­го излучения (далее — измерителя) должна быть в пределах ±10 %.

 

9.2.2.4 Делительная пластина должна обеспечивать частичное пропускание и отражение энергии лазерного излучения.

 

9.2.3 Порядок подготовки к измерениям и их проведения

 

9.2.3.1 Подготавливают к измерениям и устанавливают элемент при температуре, соответствующей температуре синхронизма, по 5.3.1 - 5.3.12.

 

9.2.3.2 Устанавливают ослабитель 13 и измеритель в соответствии с рисунком 4.     

 

9.2.3.3 Контролируют максимальное значение электрического сигнала по регистрирующему устройству.

Примечание— При необходимости повторяют операции по 5.3.12.

 

9.2.3.4 Убирают делительную пластину.

 

9.2.3.5 Измеряют энергию (мощность) преобразованного излуче­ния Е₂ (Р₂)—по ГОСТ 25212 (метод Б), ГОСТ 25786.

1 — лазер; 2, 8— диафрагма; 3— регулятор температуры; 4— нагреватель с элементом;

5— термостат; 6 — магазин сопротивлений; 7—средство юстировки; 9—приемник;

10, 13 — ослабитель; 11—делительная пластина; 12 — регистрирующее устройство;        14— средство измерений энергии (мощности) лазерного излучения (измеритель)           

 

Рисунок 4

 

9.2.3.6 Убирают нагреватель с элементом и ослабитель 13.       

 

9.2.3.7 Измеряют энергию (мощность) лазерного излучения на входе элемента E₁(P₁) — по ГОСТ 25212 (метод А), ГОСТ 25786.

 

9.2.4 Правила обработки результатов измерений

 

9.2.4.1 Эффективность преобразования частоты лазерного излу­чения η в процентах определяют по формуле

η =E₂(P₂)/E₁(P₁)*K(7)

 

где E₂(P₂) — энергия (мощность) преобразованного лазерного излучения, измеренная в соответствии с требованиями, указанными в 9.2.3.5, Дж (Вт);

E₁(P₁) — энергия (мощность) лазерного излучения, измеренная в соответствии с требованиями, указанными в 9.2.3.7, Дж(Вт);

K—коэффициент пропускания, указанный в эксплуатаци­онной документации на ослабитель, на длине волны преобразованного излучения. 9.2.5 Допустимая погрешность измерения

 

9.2.5.1 Погрешность измерения эффективности преобразования частоты находится в интервале ±20 % с установленной вероятностью0,95.

 

9.2.5.2 Расчет погрешности измерения эффективности преобра­зования частоты приведен в приложении В.

 

9.3 Метод   Б .

 

9.3.1 Условия измерений

 

9.3.1.1 Лазерное излучение должно проходить через элемент по направлению синхронизма.      

 

9.3.2 Средства измерений и вспомогательные устройства

 

9.3.2.1 Структурная схема расположения средств измерений и вспомогательных устройств приведена на рисунке 5.

 

9.3.2.2 Требования к средствам измерений и вспомогательным устройствам - по 5.2.2 - 5.2.3; 5.2.6 - 5.2.10; 9.2.2.3 - 9.2.2.4.

 

9.3.3 Порядок подготовки к измерениям и их проведения

 

9.3.3.1 Подготавливают к работе и устанавливают элемент под углом синхронного падения по 7.2.3.1 — 7.2.3.8.

 

9.3.3.2 Устанавливают ослабитель 11 и измеритель в соответствии с рисунком 5.

 

9.3.3.3 Контролируют максимальное значение электрического сиг­нала по регистрирующему устройству, соответствующее прохождению лазерного излучения в элементе по направлению синхронизма.

Примечание— При необходимости повторяют операции по 7.2.3.8 или 7.2.3.10.

 

9.3.3.4 Проводят операции по 9.2.3.4 — 9.2.3.5.

 

9.3.3.5 Убирают элемент и ослабитель 11.

 

9.3.3.6 Проводят операции по 9.2.3.7.

 

9.3.4 Правила обработки результатов измерений — по 9.2.4.

 

9.3.5 Допустимая погрешность измерения — по 9.2.5.

1—лазер; 2, 6— диафрагма; 3— элемент; 4— столик; 5— средство юсти­ровки; 7— приемник; 8, 11 — ослабитель энергии (мощности); 9— делитель­ная пластина; 10— регистрирующее устройство; 12— средство измерений энергии (мощности) лазерного излучения (измеритель)

 

Рисунок 5

 

 

10 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВОЙ ПОЛУШИРИНЫ СИНХРОНИЗМА

 

10.1 Метод измерения угловой полуширины синхронизма рас­пространяется на элементы преобразования частоты лазерного излу­чения с угловой настройкой на синхронизм.

Метод основан на измерении угла между двумя положениями элемента, соответствующими ширине кривой синхронизма по уров­ню 0,5 от максимума эффективности преобразования лазерного из­лучения.                      

 

10.2 Средства измерений и вспомогательные устройства — по 7.2.2.

 

10.3 Порядок  подготовки  к измерениям  и их проведения

 

10.3.1 Порядок подготовки к измерениям—по 5.3.1—5.3.6;

7.2.3.2-7.2.3.7.

 

10.3.2 Вращая столик с элементом вокруг вертикальной оси, до­биваются максимального значения электрического сигнала на выходе приемника.

 

10.3.3 Измеряют максимальное значение электрического сигнала на выходе приемника с помощью регистрирующего устройства.

 

10.3.4 Фиксируют число делений то по шкале микрометрического винта столика.

 

10.3.5 Поворачивают столик с элементом по часовой стрелке в такое положение, при котором значение электрического сигнала будет равно половине максимального значения, измеренного по 10.3.3.

 

10.3.6 Фиксируют число делений m₁ по шкале микрометрического винта столика.     

 

10.3.7 Поворачивают столик с элементом против часовой стрелки в такое положение, при котором значение электрического сигнала будет равно половине максимального значения, измеренного по 10.3.3.

 

10.3.8 Фиксируют число делений m₂ по шкале микрометри­ческого винта столика.

 

10.4 Правила обработки результатов из­мерений

 

10.4.1 Определяют углы поворота элемента φ₁ и φ₂  по часовой стрелке и против нее в градусах по формулам:

φ₁ =│m₁-m₀│*i (8)

φ₂ =│m₂-m₁│*i (9)

 

где m₀, m₁, m₂ — число делений микрометрического винта столика, зафиксированное по 10.3.4; 10.3.6; 10.3.8;

i—цена деления микрометрического винта столи­ка,...˚.

 

10.4.2 Угловую полуширину синхронизма в градусах определяют по формуле

∆_ci= φ₁ + φ₂ (10)

 

 

10.5 Допустимая   погрешность   измере­ния

 

10.5.1 Допустимая погрешность измерения угловой полуширины синхронизма должна соответствовать установленной в ТУ на элемен­ты конкретных типов.      

 

10.5.2 Расчет границ интервала, в котором с установленной веро­ятностью 0,95 находится погрешность измерения, приведен в прило­жении В. При этом границы интервала должны находиться в пределах ±23%.

 

11 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОПУСКАНИЯ НА ДЛИНЕ ВОЛНЫ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

 

Коэффициент пропускания на длине волны лазерного излучения (далее — коэффициент пропускания) измеряют в зависимости от тре­бований, указанных в ТУ на элемент, в режимах:

- рабочем, создаваемом лазером (метод А);

- пассивном, с использованием спектрофотометра (метод Б).

 

11.1 Метод А

 

11.1.1 Метод основан на определении изменения энергии лазер­ного излучения, обусловленного его потерями в элементе.

Измерения осуществляют по двухканальной оптической схеме с использованием мостовой измерительной цепи. .

 

11.1.2 Средства измерений и вспомогательные устройства

 

11.1.2.1 Структурная схема расположения средств измерений и вспомогательных устройств приведена на рисунке 6.

 

11.1.2.2 Требования к средствам измерений и вспомогательным устройствам - по 5.5.2; 5.2.6; 5.2.9 - 5.2.10; 9.2.2.4.

11.1.2.3 Оптическая система должна обеспечивать формирование параллельного пучка лазерного излучения, диаметр которого должен находиться в пределах, указанных в ТУ на элемент.

В качестве оптической системы рекомендуется применять теле­скопическую трубку и диафрагму.

 

11.1.2.4 Поляризатор и поляризатор-анализатор должны иметь градуировочную шкалу, с помощью которой определяют направление , вектора напряженности электрического поля лазерного излучения.

Предельное отклонение любого значения градуированной шкалы от нулевого значения должно быть не более 10'.

 

11.1.2.5 Поворотная призма (далее — призма) должна обеспечи­вать изменение направления распространения лазерного излучения.

 

11.1.2.6 Оптический клин должен обеспечивать плавное изменение энергии, не изменяя диаметр пучка лазерного излучения и направление его распространения.

1 — средство юстировки; 2 — лазер; 3 — оптическая система; 4 — поляризатор; 5 — делительная пластина; 6 — призма; 7— оптический клин; 8— столик; 9 — поляризатор-анализатор; 10, 11 — ослабитель; 12 — регистрирующее устройство;

13, 14— приемник; 15— источник питания; 16 — средство измерений

           Рисунок 6

 

11.1.2.7 Средство измерений, элементы которого образуют мос­товую измерительную цепь (рисунок 7), должно обеспечивать изме­рение энергетических параметров лазерного излучения.

12—регистрирующее устройство; 13, 14— приемник

Рисунок 7   

 

В качестве элементов средства измерений могут быть использованы источник питания, регистрирующее устройство и два прием­ника, в электрическую схему одного из которых входит переменный резистор.

Спектральный и энергетический диапазоны приемников должны обеспечивать линейность преобразования лазерного излучения в электрический сигнал.

 

Погрешность, обусловленная нелинейностью характеристики преобразования приемника, должна быть в пределах ±3 %.

Погрешность, обусловленная неидентичностью коэффициентов преобразования приемников, должна быть в пределах ±3 %.

Источник питания должен обеспечивать подачу на приемники постоянного электрического напряжения в соответствии с требованиями эксплуатационной документации на них.

Нестабильность напряжения источника питания должна быть не более 0,1%.

Регистрирующее устройство должно иметь двустороннюю шкалу. Основная погрешность регистрирующего устройства должна быть в пределах ±2,5 %.

В качестве регистрирующего устройства могут быть использованы микровольтнаноамперметры.   

 

11.1.3 Порядок подготовки к измерениям и их проведения

 

11.1.3.1 Устанавливают на рельс лазер, который подготавливают к работе согласно эксплуатационной документации на него.

 

11.1.3.2 Устанавливают газовый лазер в такое положение, при котором лазерное излучение проходило бы через отверстие диафраг­мы диаметром не более 0,5 мм.

Диафрагму устанавливают на направляющей, расположенной на расстоянии не менее 300 мм от выходного зеркала лазера (первое положение) и на расстоянии не менее 1300 мм от выходного зеркала лазера (второе положение).

 

11.1.3.3 Устанавливают телескопическую трубку на рельс таким образом, чтобы лазерное излучение, прошедшее через нее, попадало в отверстие диафрагмы.

 

11.1.3.4 Возвращают диафрагму в первое положение.

 

11.1.3.5 Проводят операции по 5.3.3 — 5.3.4.

 

11.1.3.6 Устанавливают поляризатор в такое положение, чтобы направление поляризации лазерного излучения соответствовало ука­занному в ТУ на него.

 

11.1.3.7 Устанавливают оптический клин так, чтобы лазерное из­лучение проходило через входное и выходное окна.

 

11.1.3.8 Устанавливают ослабители и приемники. .

 

11.1.3.9 Устанавливают пластину и призму таким образом, чтобы лазерное излучение, прошедшее через пластину и отраженное от пластины и призмы, попадало в центральную часть приемных пло­щадок соответствующих приемников.

 

11.1.3.10 Устанавливают экран перед пластиной.

 

11.1.3.11 Соединяют приемники с регистрирующим устройством и источником питания в мостовую измерительную цепь в соответст­вии с Эксплуатационной документацией на приемники и средство измерений (рисунок 7).

 

11.1.3.12 Подготавливают к работе и включают измеритель и ис­точник питания в соответствии с эксплуатационной документацией на них.

 

11.1.3.13 Устанавливают экран перед призмой.

 

11.1.3.14 Меняя положение приемника 13 в плоскости, перпен­дикулярной к направлению распространения лазерного излучения, добиваются максимального значения электрического сигнала на вы­ходе приемника, контролируемого по регистрирующему устройству.

 

11.1.3.15 Устанавливают экран перед столиком.     

 

11.1.3.16 Меняя положение приемника 14 в плоскости, перпен­дикулярной к направлению распространения лазерного излучения, добиваются максимального значения электрического сигнала на вы­ходе приемника, контролируемого по регистрирующему устройству.

 

11.1.3.17 Убирают экран.

 

11.1.3.18 Ослабляя энергию (мощность) лазерного излучения с помощью оптического клина, добиваются нулевого значения пока­зания регистрирующего устройства  

 

11.1.3.19 При проведении измерений в невидимой области спект­ра включают лазер и добиваются совмещения его излучения с излу­чением газового лазера.   

Контроль совмещения лазерных излучений осуществляют визу­ально с помощью визуализатора или другого элемента средства юстировки.

 

11.1.3.20 Если в ТУ на элемент указано, что лазерное излучение должно проходить вдоль оптической оси элемента, применяют сле­дующий способ юстировки элемента:

- устанавливают поляризатор-анализатор и, вращая его, добива­ются максимального значения электрического сигнала, контролиру­емого по регистрирующему устройству;

- устанавливают экран за поляризатором-анализатором так, чтобы лазерное излучение попадало в центр перекрестия экрана;

- устанавливают элемент на столик;

- перед столиком устанавливают матовое стекло;

- с помощью винтов столика устанавливают элемент в такое положение, при котором на экране наблюдается коноскопическая картина, центр которой должен совпадать с центром перекрестия экрана;

- убирают матовое стекло, экран и анализатор.

 

11.1.3.21 Если в ТУ на элемент указано, что лазерное излучение должно проходить перпендикулярно к оптической оси элемента или под углом к ней, применяют следующий способ юстировки элемента:

- устанавливают на столик элемент таким образом, чтобы лазер­ное излучение, отражаясь от элемента, попадало в отверстие диафраг­мы, и добиваются максимального значения электрического сигнала, контролируемого по регистрирующему устройству.

 

11.1.3.22 Измеряют значение сигнала I₁ по регистрирующему уст­ройству.

 

11.1.3.23 Устанавливают экран перед столиком.

 

11.1.3.24 Измеряют значение сигнала I₂ по регистрирующему устройству,           

 

11.1.4 Правила обработки результатов и допустимая погрешность измерений

 

11.1.4.1 Коэффициент пропускания т в процентах определяют по формуле

,  (11)

 

где I₁ — значение сигнала, измеренное по 11.1.3.22, А;

I₂ ^— значение сигнала, измеренное по 11.1.3.24, А.

 

11.1.4.2 Допустимая погрешность измерения коэффициента про­пускания должна соответствовать установленной в ТУ на элементы конкретных типов.    

 

11.1.4.3 Расчет границ интервала, в котором с установленной вероятностью 0,95 находится погрешность измерения, приведен в приложении В. При этом границы интервала должны находиться в пределах ±2 %.

 

11.2 Метод Б

 

11.2.1 Метод распространяется на элементы с апертурой диамет­ром не менее 3 мм.

Коэффициент пропускания измеряют на спектрофотометре по одноканальной схеме или мостовой двухканальной схеме.

Одноканальную схему применяют, если толщина элемента (в направлении распространения излучения) не более или равна 3 мм.

 

11.2.2 Средства измерений и вспомогательные устройства

 

11.2.2.1 Коэффициент пропускания элементов измеряют с помо­щью спектрофотометра, погрешность измерений которого находится в пределах ±1,5 %.    

 

11.2.3 Порядок подготовки к измерениям и их проведения

 

11.2.3.1 Устанавливают элемент в спектрофотометр и проводят юстировку в соответствии с ТУ на элемент.

 

11.2.3.2 Измеряют коэффициент пропускания элемента на длине волны излучения, указанной в ТУ на элемент.

 

11.2.4 Допустимая погрешность измерения

 

1.2.4.1 Погрешность измерения коэффициента пропуска­ния находится в интервале ±1,5 % с установленной вероятнос­тью 0,95.

 

12 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ (ЭНЕРГИИ) ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ    

 

12.1 Метод измерения — по нормативному документу.

 

13 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

 

13.1 Общие требования безопасности должны соответствовать ГОСТ 12.2.003.

 

13.2 Требования безопасности при измерении параметров лазер­ного излучения — по ГОСТ 24714.

 

13.3 Требования и нормы по видам опасных и вредных производ­ственных факторов и предельно допустимые значения их параметров должны соответствовать ГОСТ 12.1.040.

 

13.4 Организационно-технические мероприятия и технические способы, направленные на обеспечение электробезопасности, долж­ны соответствовать ГОСТ 12.0.004, ГОСТ 12.1.019 и ГОСТ 12.1.030.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

ТЕРМИНЫ И ПОЯСНЕНИЯ

Таблица A.I

 

Термин	Пояснение
Температура синхрониз­ма	Температура кристаллического элемента, при которой выполняется условие синхронизма
Условие синхронизма	Условие синхронизма соответствует случаю, когда сумма волновых векторов лазерного излучения равна волновому вектору преобразованного излучения в элементе преобразования частоты
Температурная полуши­на синхронизма	Ширина температурной кривой на уровне 0,5 максимума эффективности преобразования
угол синхронного паде­ния	Угол падения лазерного излучения, при котором взаимодействующие волны в кристалле распространяются в направлении синхронизма
Направление синхронизма	Направление в элементе преобразования частоты, при котором выполняется условие синхронизма
Мостовая измеритель­ ная цепь	Электрическая цепь соединения двух приемников постоянного и переменного электрических сопротивлений в четырехполюсник, к двум зажимам которого подводится питающее напряжение, а к двум другим — регистрирующее устройство. При этом электрическая цепь четырехполюсника должна быть построена таким образом, чтобы путем изменения одного из ее параметров можно было добиться равновесия, т.е. отсутствия сигнала на измерителе
Угол синхронизма	Угол между оптической осью кристалла и направлением синхронизма
Угловая полуширина синхронизма	Ширина угловой кривой синхронизма на уровне 0,5 максимума эффективности преобразования

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(рекомендуемое)

 

ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

 

Таблица Б.1

 

Наименование	Тип	Обозначение норма­тивного документа
Лазер	ЛТИ-501 ЛТИ-101 ЛГ-79	ОДО 397.026 ТУ ОДО 397.079 ТУ ОДО 397.020 ТУ
Средство юстировки: - газовый лазер - призма поворотная - диафрагма - визуализатор	ЛГ-74 Призма	ОДО 397.085 ТУ ет 7.200.025 ет 3.932.004 ет 2.845.001 ТУ
Оптический клин Поляризаторы: - поляризатор-анализатор - поляризатор   - призма Глана   - призма Франка — Риттера	Светофильтр     Поляризатор П29 х 5-1А-К8 (ОСТ 3—2587) Призма из исландского шпата Тоже	ет 3.900.024     ет МЗ.849.007 ТУ ет 3.895.047   ет 3.895.047
Столик		ет 4.135.047
Приемник		ет МЗ.507.017
Регистрирующее устройство	Микровольтнаноамперметр Ф-139	ТУ 25.04.3626
Ослабитель	Стекло цветное оптическое 40 х 40	ГОСТ 9411-91
Магазин сопротивлений	МСР-63	ТУ 25.04-3919
Регулятор температуры	РТ-1	ет 2.574.001 ТУ
Нагреватель		ет М3.031.040
Спектрофотометр	СФ-46 СФ-26	ТУ 3—3.1841 ТУ 3.1314
Средство измерений: - приемник - приемник - источник литания - регистрирующее устройство	Измеритель мощности Тоже Б5-45А Ф-139	ет 2.720.010 CT2.720.011 ЕЭЗ.233.219 ТУ ТУ 25.04-3626
Средство измерений энергии (мощности) лазерного излучения	ИМО-3 ИМО-4	ТУ 50.172-89 ТУ 50.172-89
Примечания 1 Допускается применение других средств измерений и вспомогательных устройств с техническими характеристиками, соответствующими требованиям, указанным в 5.2; 7.2.2; 7.3.2; 7.4.2; 9.2.2; 9.3.2; 11.1.2; 11.2.2 2 Наименования нормативных документов, указанных в таблице, приведены в приложении Г, за исключением ГОСТ 9411

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ В

 (справочное)

 

РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

 

B.1 Погрешность измерения температуры синхронизма δ_tc в процентах определяют по формуле

, (B.1)

 где a₁ — коэффициент влияния неточности определения максимального значения электрического сигнала (а₁≤1);

∆t₁ — абсолютная погрешность определения температуры синхронизма (±0,1 ˚С);

δ₁ —погрешность измерения сопротивления (±0,1 %);

δ₂ — погрешность, обусловленная нестабильностью мощности лазерного излуче­ния (±8 %);

δ₃ — погрешность, обусловленная нелинейностью характеристики преобразова­ния приемника (±3 %);

δ₄ — погрешность определения температурного коэффициента термодатчика на­гревателя (±4 %).

 

В.2 Погрешность измерения температурной полуширины синхронизма δ_∆ct , в

процентах определяют по формуле

 

,  (B.2)

где a₁ — коэффициент влияния неточности определения максимального значения электрического сигнала (a₁ ≤ 1);

δ₁ —погрешность измерения сопротивления (±0,1 %);

δ₂ — погрешность, обусловленная нестабильностью мощности лазерного излуче­ния (±8 %);

δ₃ — погрешность, обусловленная нелинейностью характеристики преобразова­ния приемника (±3%);    

δ₄ — погрешность, обусловленная неточностью определения сопротивления в точках, соответствующих полуширине синхронизма (±10 %);

δ₅ — погрешность определения температурного коэффициента термодатчика на­гревателя (±4 %).

 

В.3 Абсолютную погрешность измерения угла синхронного падения по методу А ∆i_c в градусах определяют по формуле

,  (B.3)

 

где  ∆₁— абсолютная погрешность измерения угла поворота столика [±18 " (±0,005°) для углов поворота до 10° и ±10' (±0,17°) для углов поворота от 10° до 90°];

∆₂ — абсолютная погрешность, обусловленная нелинейностью характеристики преобразования приемника [±5' (±0,08°)];

∆₃ — абсолютная погрешность, обусловленная неточностью определения макси­мального значения электрического сигнала [±7' (±0,12°)];

∆₄ — абсолютная погрешность, обусловленная неточностью юстировки [±4' (±0,07°)];

∆₅ — абсолютная погрешность, обусловленная разориентацией кристаллографи­ческой оси Z относительно входной грани элемента [±10' (±0,17°)].

 

В.4 Абсолютную погрешность измерения угла синхронного падения по методу Б ∆i_c в градусах определяют по формуле

,  (B.4)

 

где ∆₁— абсолютная погрешность измерения угла поворота столика [±18" (±0,005°) для углов поворота до 10° и ±10' (±0,17°) для углов поворота от 10° до 90°];

∆₂  — абсолютная погрешность, обусловленная неточностью определения макси­мальной интенсивности преобразованного излучения [±2' (±0,03°)].

 

B.5 Абсолютную погрешность измерения угла синхронного падения по методу В ∆i_c в градусах определяют по формуле

,  (B.5)

где ∆₁— абсолютная погрешность измерения угла поворота столика [±18" (±0,005°) для углов поворота до 10° и ±10' (±0,17°) для углов поворота от 10° до 90°];

∆₂ — абсолютная погрешность, обусловленная нелинейностью характеристики преобразования приемника [±5' (±0,08°)];

∆₃ — абсолютная погрешность, обусловленная неточностью определения макси­мального значения электрического сигнала (±2');

∆₄— абсолютная погрешность, обусловленная неточностью юстировки (±4').

 

B.6 Погрешность измерения эффективности преобразования частоты δ_η в процен­тах

,  (B.6)

где a₁ —коэффициент влияния неточности определения максимального значения электрического сигнала (a₁ ≤1);

δ₁— погрешность средства измерений энергии (мощности) лазерного излучения (±10 %);

δ₂— погрешность, обусловленная отклонением действительного значения коэф­фициента пропускания ослабителя от номинального (±10 %);

δ₃ — погрешность, обусловленная нестабильностью мощности лазерного излуче­ния (±8 %);

δ₄ — погрешность, обусловленная нелинейностью характеристики преобразова­ния приемника (±3 %);

δ₅ — погрешность, обусловленная неточностью определения максимального зна­чения электрического сигнала (±2,5 %).

 

В.7 Погрешность измерения угловой полуширины синхронизма δ_∆ci в процентах

определяют по формуле

,  (B.7)

 

где a₁ — коэффициент влияния неточности определения максимального значения электрического сигнала (a₁≤ 1);

δ₁ — погрешность измерения угла поворота столика (±10 %);

δ₂— погрешность, обусловленная неточностью определения максимального электрического сигнала (±2,5 %);

δ₃ — погрешность, обусловленная нестабильностью мощности лазерного излуче­ния (±8 %);

δ₄ — погрешность, обусловленная нелинейностью характеристики преобразова­ния приемника (±3 %);

δ₅ — погрешность, обусловленная неточностью юстировки (±2 %);

δ₆ — погрешность, обусловленная неточностью определения локальной плотнос­ти мощности лазерного излучения (±15 %).

 

В.8 Погрешность измерения коэффициента пропускания δ_τ в процентах опреде­ляют по формуле

,  (B.8)

δ₁— погрешность регистрирующего устройства (±2,5 %);

δ₂— погрешность, обусловленная нестабильностью мощности лазерного излуче­ния за время между измерениями I₁ и I₂ (±1 %);

δ₃— погрешность, обусловленная неидентичностью коэффициентов преобразо­вания приемников (±3 %).

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

(информационное)

БИБЛИОГРАФИЯ

 

ОДО 397.026 ТУ                Лазер ЛТИ-501
ОДО 397.079 ТУ                Лазер ЛТИ-101
ОДО 397.020 ТУ                Лазер газовый ЛГ-79
ОДО 397.085 ТУ                Лазер газовый ЛГ-74
eт 7.200.025                        Призма
ет 3.932.004                        Диафрагма
ет 2.845.001 ТУ                  Визуализатор
ет 3.900.024                        Светофильтр
ет МЗ.849.007 ТУ               Поляризатор
ет 3.895.031                        Призма Глана
ет 3.895.047                        Призма Франка — Риттера
eт 4.135.047                        Столик
ет МЗ.507.017                     Приемник
ТУ 25.04.3626                     Микровольтнаноамперметр Ф-139
ТУ 25.04.3919-80                Магазин сопротивлений МСР-63
ет 2.574.001 ТУ                  Регулятор температуры РТ-1
ет М3.031.040                     Нагреватель
ТУЗ-3.1841                          Спектрофотометр СФ-46
ТУ 3.1314                            Спектрофотометр СФ-26
ет 2.720.010                        Измеритель мощности
ет 2.720.011                        Измеритель мощности
ЕЭ 3.233.219 ТУ                 Источник напряжения постоянного тока
ТУ 50.172—89                    Измеритель средней мощности и энергии
                                             лазерного излучения

 

Ключевые слова: элементы преобразования частоты, методы измере­ния, температура синхронизма, угол синхронного падения, эффек­тивность   преобразования   частоты,   угловая   полуширина, погрешность