Библиотека
Скачать PDF

ГОСТ Р 71292-2024. Национальный стандарт Российской Федерации. Лазеры и излучатели твердотельные на алюмоиттриевом гранате импульсного режима с модуляцией добротности. Метод измерения частоты повторения импульсов лазерного излучения

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии · № ГОСТ Р 71292-2024Действующий акт

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 06.06.2024 № 711-ст)

Примечание

Документ введен в действие с 01.03.2025.

Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологии
от 6 июня 2024 г. № 711-ст

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЛАЗЕРЫ И ИЗЛУЧАТЕЛИ ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ НА АЛЮМОИТТРИЕВОМ ГРАНАТЕ
ИМПУЛЬСНОГО РЕЖИМА С МОДУЛЯЦИЕЙ ДОБРОТНОСТИ

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ПОВТОРЕНИЯ
ИМПУЛЬСОВ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Solid-state lasers and solid-state laser heads
on an aluminumtrium garnet pulse mode with Q-factor
modulation. Method for measuring repetition rate pulses

ГОСТ Р 71292-2024

ОКС 31.260

Дата введения

1 марта 2025 года

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Российский научно-исследовательский институт „Электронстандарт“ (АО „РНИИ „Электронстандарт“)»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 303 «Электронная компонентная база, материалы и оборудование»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 июня 2024 г. № 711-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 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.rst.gov.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на твердотельные лазеры и излучатели на алюмоиттриевом гранате импульсного режима с модуляцией добротности (далее — лазеры и излучатели) и устанавливает метод измерения частоты повторения импульсов лазерного излучения.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.003 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.019 Система стандартов безопасности труда. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности

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

ГОСТ 24453 Измерения параметров и характеристик лазерного излучения. Термины, определения и буквенные обозначения величин

ГОСТ 31581 Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий

ГОСТ IEC 60825-1 Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 1. Классификация оборудования и требования

ГОСТ Р 8.568 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения

ГОСТ Р ИСО 14644-1 Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 1. Классификация чистоты воздуха по концентрации частиц

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

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 15093 и ГОСТ 24453.

4 Общие положения

Метод измерения частоты повторения импульсов лазерного излучения лазеров и излучателей основан на измерении частоты повторения импульсов электрического напряжения, возникающего на выходе приемника излучения, в результате преобразования им импульсов лазерного излучения.

5 Требования к условиям проведения измерений

5.1 Измерения проводят при нормальных климатических условиях, если другие требования не установлены в стандартах и технических условиях (ТУ) на конкретные виды лазеров и излучателей:

  • температура воздуха от 15 °C до 35 °C;
  • относительная влажность воздуха от 45% до 80%;
  • атмосферное давление от 86 до 106 кПа (от 645 до 795 мм рт. ст.).

При температуре выше 30 °C относительная влажность не должна быть более 70%.

5.2 Параметры накачки лазера при измерении должны соответствовать указанным в стандартах и ТУ на лазеры конкретных типов.

6 Требования к средствам измерений и оборудованию

6.1 Применяемые средства измерений должны быть поверены или откалиброваны в соответствии с нормативными документами, устанавливающими порядок и методы поверки конкретных средств измерений.

Испытательное оборудование должно быть аттестовано в соответствии с ГОСТ Р 8.568. Диапазон измерений, типы и точность средств измерений, а также характеристики испытательного оборудования и состав вспомогательных устройств устанавливают в ТУ.

6.2 При измерении частоты повторения импульсов лазерного излучения применяют следующие средства измерения и вспомогательные устройства:

  • частотомер;
  • набор ослабителей мощности (энергии) лазерного излучения;
  • приемник излучения;
  • источник питания приемника излучения;
  • держатель фильтров;
  • рейтер;
  • направляющая;
  • рельс оптической скамьи станочного профиля;
  • отводная пластина.

6.3 Структурная схема установки для измерения частоты повторения импульсов лазерного излучения приведена на рисунке 1.

рис. 1

1 — лазер или излучатель; 2 — направляющая; 3 — набор
ослабителей мощности (энергии) лазерного излучения;
4 — держатель фильтров; 5 — рейтер; 6 — источник питания
приемника излучения; 7 — приемник излучения;

8 — частотомер; 9 — рельс оптической скамьи

Рисунок 1 — Структурная схема установки для измерения
частоты повторения импульсов лазерного излучения

Примечание — Допускается в технически обоснованных случаях исключать из структурной схемы соединения приборов отдельные элементы или дополнять схему отдельными элементами.

6.4 Приемник излучения должен иметь спектральный диапазон, соответствующий спектральному диапазону лазера или излучателя. Постоянная времени приемника излучения должна быть не менее чем в три раза меньше, чем период повторения импульсов лазерного излучения. Максимальная мощность, при которой ватт-амперная характеристика приемника излучения линейна, должна быть не менее мощности излучения лазера или излучателя. Если отсутствует приемник излучения с необходимой максимальной мощностью, при которой ватт-амперная характеристика приемника излучения линейна, то применяют набор ослабителей мощности (энергии) лазерного излучения.

6.5 Набор ослабителей мощности (энергии) лазерного излучения должен состоять из четырех ослабителей мощности (энергии) лазерного излучения с коэффициентами пропускания не менее 5%; 10%; 20%; 30%.

6.6 Частотомер должен иметь относительную погрешность измерения частоты повторения электрических импульсов не более 2%.

6.7 Коэффициент отражения лазерного излучения отводной пластины должен быть не более 10%.

6.8 Источник питания приемника излучения должен обеспечивать электрическое напряжение на приемнике излучения, указанное в его технической документации.

7 Требования безопасности

7.1 При выполнении измерений оборудование должно соответствовать общим требованиям безопасности в соответствии с ГОСТ 12.2.003.

7.2 При выполнении электрических измерений должны быть соблюдены общие требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.019.

7.3 При выполнении измерений производственные помещения должны соответствовать общим требованиям пожарной безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.004.

При выполнении измерений производственные помещения должны соответствовать требованиям лазерной безопасности по ГОСТ IEC 60825-1 и ГОСТ 31581.

Классы чистоты помещения, в котором необходимо проводить измерения, должны быть не ниже 3-го класса по ГОСТ Р ИСО 14644-1.

7.4 Выполнение измерений должен проводить обученный персонал, имеющий высшее или среднее специальное техническое образование, прошедший инструктаж по технике безопасности.

8 Метод измерения частоты повторения импульсов лазерного излучения

8.1 Подготовка к измерению

8.1.1 Структурная схема установки для измерения длительности импульса лазерного излучения приведена на рисунке 1.

рис. 2

1 — рельс оптической скамьи; 2 — направляющая

Рисунок 2

8.1.2 Требования к приборам установлены в 6.4 - 6.8.

8.1.3 Направляющие устанавливают на рельс перпендикулярно ему, на расстояниях, указанных на рисунке 2.

8.1.4 Держатель фильтров и приемник излучения устанавливают на рейтеры.

8.1.5 Излучатель лазера устанавливают на краю направляющей, расположенной на расстоянии (30 +/- 5) мм от края рельса таким образом, чтобы пучок лазерного излучения, отраженный от отводной пластины, распространялся вдоль рельса оптической скамьи.

Отводную пластину устанавливают под углом 45° к направлению распространения пучка лазерного излучения.

8.2 Проведение измерений

8.2.1 При измерении частоты повторения импульсов лазерного излучения необходимо излучатель соединить с системами питания, охлаждения и управления в соответствии со стандартами и ТУ на излучатель и подготовить к работе.

При измерении частоты повторения импульсов лазерного излучения лазера необходимо подготовить лазер к работе.

8.2.2 Набор ослабителей мощности (энергии) лазерного излучения устанавливают в держатель фильтров, установленный на направляющей, расположенной на расстоянии (600 +/- 10) мм от края рельса. Количество ослабителей, входящих в набор ослабителей, выбирают из условия:

K_{\text{общ}}< \frac{P_{\text{и}.\text{ср}}}{P} ,

где Kобщ — коэффициент пропускания набора ослабителей, равный произведению коэффициентов пропускания ослабителей, указанных в технической документации на них;

Pи.ср — средняя мощность импульса лазерного излучения лазера или излучателя, указанная в стандартах или ТУ на лазеры и излучатели конкретного типа, Вт;

P — максимальная мощность импульса излучения, при которой ватт-амперная характеристика приемника излучения линейна, указанная в технической документации на приемник излучений, Вт.

8.2.3 Приемник излучения устанавливают на середине направляющей, расположенной на расстоянии (800 +/- 10) мм от края рельса.

8.2.4 Соединяют приемник излучения с источником питания приемника излучения и частотомером.

8.2.5 Подготавливают к работе и включают источник питания приемника излучения, приемник излучения, частотомер.

8.2.6 Включают лазер или излучатель.

8.2.7 Изменяя положение приемника излучения относительно пучка лазерного излучения, добиваются такого положения, чтобы пучок лазерного излучения попадал на приемную площадку приемника излучения.

8.2.8 Измеряют частотомером частоту повторения импульсов электрического напряжения на выходе приемника излучения.

8.2.9 Выключают лазер, источник питания приемника излучения, частотомер.

9 Обработка результатов и показатели точности измерений

9.1 Относительная погрешность измерения частоты повторения импульсов лазерного излучения должна находиться в интервале +/- 3% с установленной вероятностью 0,95.

9.2 Расчет относительной погрешности измерения частоты повторения импульсов лазерного излучения приведен в приложении А.

10 Оформление результатов измерений

10.1 Результаты измерений оформляют в виде протокола по форме, принятой на предприятии, проводившем измерения.

10.2 Протокол должен содержать следующие сведения:

  • наименование предприятия, проводившего измерения;

- дату проведения измерений;

  • основание и цель проведения измерений;
  • тип и номер основных средств измерений и вспомогательных устройств;
  • данные о поверке средств измерений и об аттестации оборудования;
  • данные об условиях проведения измерений;
  • идентификационные данные образцов, характеристики которых подверглись измерениям;
  • результаты измерений;
  • должности, фамилии, инициалы и подписи сотрудников, проводивших измерения и обработку результатов.

Приложение А

(справочное)

РАСЧЕТ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ
ПОВТОРЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Относительную погрешность измерения частоты повторения импульсов лазерного излучения \delta , %, вычисляют по формуле

\delta = \pm 1,1 \sqrt{\delta_{1}^{2} + \delta_{1}^{2}} . (А.1)

где \delta_{1} — относительная погрешность частотомера, %;

\delta_{2} — относительная погрешность измерения, вносимая приемником излучения, %.

УДК 621.375.826:681.2.02:006.354ОКС 31.260
Ключевые слова: лазеры твердотельные, излучатели твердотельные, метод измерения, частота повторения импульсов лазерного излучения