Средства измерений оптических, энергетических и спектральных параметров полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур

Обзор конструктивных особенностей и характеристик лазеров на основе наногетероструктур. Исследование метода определения средней мощности лазерного излучения, длины волны, измерения углов расходимости. Использование исследованных средств измерений.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 26.10.2016
Размер файла 2,7 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

8. ГОСТ Р ИСО 11554-2008 Оптика и фотоника. Лазеры и лазерные установки (системы). Методы измерений мощности, энергии и временных характеристик лазерного пучка. М.: Стандартинформ, 2008.

9. ГОСТ Р ИСО 11146-1-2008 Лазеры и лазерные установки (системы). Методы измерений ширины, углов расходимости и параметров качества пучка. Часть 1. Стигматические пучки и пучки с простым астигматизмом. М.: Стандартинформ, 2010.

10. ГОСТ Р ИСО 11146-2-2008 Лазеры и лазерные установки (системы). Методы измерений ширины, углов расходимости и параметров качества пучка. Часть 2. Пучки с общим астигматизмом. М.: Стандартинформ, 2010.

11. ГОСТ Р ИСО 11146-3-2008 Лазеры и лазерные установки (системы). Методы измерений ширины, углов расходимости и параметров качества пучка. Часть 3. Собственная и геометрическая классификация лазерных пучков. М.: Стандартинформ, 2010.

12. ГОСТ Р ИСО 13694-2010 Оптика и оптические приборы. Лазеры и лазерные установки (системы). Методы измерений распределения плотности мощности (энергии) лазерных пучков. М.: Стандартинформ, 2011.

13. ГОСТ Р ИСО 13670-2010 Лазеры и лазерные установки (системы). Методы измерений параметров лазерных пучков. М.: Стандартинформ, 2011.

14. ГОСТ Р ИСО 13695-2010 Оптика и фотоника. Лазеры и лазерные установки (системы). Методы измерений спектральных характеристик лазеров. М.: Стандартинформ, 2011.

15. Дж. Реди. Промышленные применения лазеров. М.: Мир, 1981. С. 42 - 51.

16. Измерение энергетических параметров и характеристик лазерного излучения / Под ред. Котюка А.Ф. М.: Радио и связь, 1981. С. 246-282.

17. Карабак Ю.В. Обработка результатов измерений в системах определения пространственно-энергетических характеристик импульсного лазерного излучения // Сборник научных трудов ВНИИФТРИ «Измерительные устройства систем энергетической фотометрии». М.: ВНИИОФИ, 1992. С. 79 - 86.

18. Матиенко Б.Г. Исследование характеристик полупроводниковой фотоприемной матрицы // Автометрия. 1999. № 3, С. 45 - 48.

19. Кузнецов Е.Я. Измеритель пространственно-энергетических характеристик импульсного излучения // 4-я Всесоюзная конференция «Фотометрия и ее метрологическое обеспечение: Тезисы докладов. М.: ВНИИОФИ, 1982. С. 347.

20. Гапоненко Н.Н., Магда И.И., Пушкарев С.С. и др. Многосекционный графитовый калориметр // Приборы и техника эксперимента. 1996. № 3, С. 47 - 48.

21. Ефременко В.В. О методе восстановления распределения энергии лазерного пучка по данным, получаемым с болометрических датчиков // Радиотехника и электроника. 1999. Т. 24, № 1, С. 193 - 196.

22. Гаврилов В.Н., Калинин П.К., Кузнецов П.А. Устройство для измерения пространственных и энергетических параметров пучка импульсного излучения // Сборник Импульсная фотометрия. Ленинград: Машиностроение, 2001, вып. 7, 142 с.

23. Jaakobi B. Measurement in TV-laser interaction // Optical Communication. 2002. V. 41, N. 5, P. 355-359.

24. Гриднев В.А., Журавлев В.И., Константинов А.И. и др. Автоматизированная КАМАК - система регистрации и обработки
изображения лазерного пучка // VII Всесоюзный симпозиум «Распространение лазерногоизлучения в атмосфере»: Тезисы докладов. - Томск: ИОА СО АН РФ, 1993. С. 273 - 276.

25. Абакумов Б.М. и др. Об аналоговых свойствах пленок MnBi при регистрации оптической информации // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1998. № 2, С. 117 - 120.

26. Толмачев А.В. и др. Визуализация импульсного излучения ОКГ при помощи жидких кристаллов холестерического типа // Сборник Импульсная фотометрия. Ленинград: Машиностроение, 1995. вып. 4, С. 101.

27. Чернов Е.А. Регистрация пространственной модовой структуры излучения ТЕА СО2-лазера с помощью термооптического преобразователя // Письма в журнал технической физики. 1982. Т.8, № 16, С. 992 - 995.

28. Кириллов Г.А., Комаревский В.А., Кормер С.В. и др. Метод измерения оптических неоднородностей лазерных сред // Квантовая электроника. 1997. Т. 4, № 3 С. 844 - 645.

29. Князев Б.А., Лебедев С.В. Фольговый метод оперативного контроля пространственного распределения плотности энергии излучения импульсного лазера // Приборы и техника эксперимента. 1992. № 2, С. 169 - 173.

30. Ефременко В.В. О методе восстановления распределения энергии лазерного пучка по данным получаемым с болометрических датчиков // Радиотехника и электроника. 1999. Т. 24, № 1, С. 183-196.

31. Матиенко Б.Г. Исследование характеристик полупроводниковой фотоприемной матрицы // Автометрия. 1999. № 3, С. 45 - 53.

32. Афанасьев Л.Ф., Быховская Л.Н., Загорский Я.Т., Кауфман С.А., Лукашин В.А., Медик В.С. Рабочий эталон единицы средней мощности лазерного излучения // Измерительная техника. 1981. №2, С. 33-35.

33. Иванов В.С., Котюк А.Ф., Либерман А.А., Овсик Я., Улановский М.В. Фотометрия и радиометрия оптического излучения. Книга 2 Энергетическая лазерометрия. М.: Полиграф Сервис, 2001. С. 212.

34. Кнюпфер А.П., Либерман А.А. Способ воспроизведения и передачи размера единицы средней мощности лазерного излучения / Авторское свидетельство № 1408245, опубл. 1988.

35. Кнюпфер А.П., Кузнецов А.Б., Либерман А.А., способ воспроизведения размера единицы средней мощности лазерного излучения // 7-я Всесоюзная конференция «Фотометрия и ее метрологическое обеспечение»: Тезисы докладов. М.: ВНИИОФИ, 1988. С. 4.

36. Либерман А.А. Теоретическое исследование методов измерения оптических характеристик // Сборник научных трудов «Измерительные устройства систем энергетической фотометрии». М.: ВНИИФТРИ, 1982. C. 94-109.

Приложение 1

Методика измерений мощности лазерного излучения полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур

1 Назначение и область применения

Настоящий документ «Методика измерений мощности лазерного излучения полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур» устанавливает правила выполнения измерений значений мощности P лазерного излучения. Диапазон измерений мощности лазерного излучения P = (10-3 … 1) Вт.

2 Нормативные ссылки

В настоящей Методике использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ Р 8.563-2009 Методики (методы) измерений

ГОСТ Р-50723-94 Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий

СНиП 5804-91 Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров

3 Определения

В Методике использованы следующие термины:

Методика измерений (МИ) мощности лазерного излучения - совокупность операций и правил по ГОСТ Р 8.563-2009, выполнение которых обеспечивает получение значений мощности лазерного излучения для заданного типа лазерной системы с известной погрешностью (неопределенностью);

Мощность лазерного излучения - параметр, характеризующийся

, (1)

где где V - сигнал, снимаемый с приемника излучения, Rсф - внутренний диаметр сферы, Sпр - чувствительность приёмника, - коэффициент отражения поверхности приёмника излучения.

Средство измерения мощности лазерного излучения (СИМЛИ) - средство измерений мощности лазерного излучения определенной длины волны в заданном диапазоне мощности;

Метод измерения мощности лазерного излучения заключается в преобразовании фотодиодом светового воздействия лазерного излучения в электрический сигнал.

4 Приписанные характеристики погрешности измерений

Методика измерений обеспечивает получение результатов измерений с метрологическими характеристиками, не превышающими значений, приведенных в таблице 1.

Таблица П1 - Диапазоны измерений, значения показателей СКО и относительной погрешности для измеряемых параметров исследуемой лазерной системы

Измеряемая величина

Диапазон измерений

СКО, у, %

Относительная погрешность измерений

P, Вт

10-3 … 4

2.0

3.0

Значения показателей точности используют при оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией, и оценке деятельности лаборатории на качество проведения испытаний.

5 Метод измерений

Метод измерения мощности лазерного излучения заключается в преобразовании фотодиодом светового воздействия лазерного излучения в электрический сигнал.

6 Средства измерений и вспомогательные устройства

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и другие технические средства.

Средство измерения мощности лазерного излучения.

Рекомендуемые параметры:

Диапазон рабочих длин волн …0,8 …1,1мкм

Время одного измерения (не более) …1,0 с

Диапазон уровней мощности … 4 Вт

Средство измерения мощности лазерного излучения (СИМЛИ) в количестве 1 комплекта. СИМЛИ используется для измерения мощности лазерного излучения и соответствует рангу рабочего средства измерений средней мощности и энергии лазерного излучения согласно поверочной схеме ГОСТ 8.275-2007. Рекомендуемые параметры СИМЛИ приведены в таблице П2.

Таблица П2 - Рекомендуемые параметры средства измерения мощности непрерывного лазерного излучения

Длина волны, нм

0,8…1,1

Мощность, Вт

10-3 … 4

Основная погрешность, %

2,0%

Диаметр пучка, мм

5,0

Входная апертура, мм

15,0

СИМЛИ должен быть поверен по ГОСТ 8.275-2007.

Персональный компьютер для управления процессом измерения, сбора и обработки данных.

Оптические и оптико-механические компоненты, используемые в измерительной схеме: светофильтры для ослабления лазерного излучения, линзы для фокусировки лазерного излучения, держатели и устройства для перестроения оптической схемы.

7 Требования безопасности и к квалификации персонала

7.1. Требования электробезопасности при работе с прибором должны соответствовать «Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилам технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» - ПТЭ и ПТБ, утвержденным Госэнергонадзором в 1969 г.

7.2.Требования безопасности при работе с лазерным излучением должны соответствовать «Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров № 2392-81», утвержденным Минздравом СССР.

7.3.Лазеры, используемые при испытаниях прибора, а также при проведении измерений с помощью прибора, по степени опасности генерируемого излучения относятся к Ш классу по ГОСТ 12.1.040-83.

7.4. Заземление прибора должно соответствовать требованиям ПТЭ, ПТБ ГОСТ 12.1.030-81.

7.5. К проведению измерений при поверке допускают лиц из числа инженерно-технического состава, имеющих квалификацию поверителя по специальности «Поверка средств оптико-физических измерений», специально обученных работе с лазерами согласно «Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров № 2392-81» и работе с электроустановками напряжением свыше 1000 В, аттестованных и имеющих необходимую квалификационную группу в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» - ПТЭ и ПТБ, изучивших руководство по эксплуатации и методику проведения измерений.

8 Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

Температура окружающего воздуха, К 293 2 (20 2С)

Относительная влажность воздуха, % 65 15

Атмосферное давление, кПа 100 4

Напряжение питающей сети, В 220 4,4 / 380 7,6

Частота питающей сети, Гц 50 0,5

Коэффициент высших гармоник питающей сети, %, не более 5

9 Подготовка к работе и выполнение измерений

9.1 Подготовка источника лазерного излучения

а) Включите источник лазерного излучения в соответствии с его руководством по эксплуатации;

б) Перед включением измерительного прибора лазерное излучение должно быть перекрыто;

в) Энергетика лазерного излучения не должна превышать допустимые пределы, приписанные средству измерений.

9.2. Выполнение измерений.

а) Перекройте излучение;

б) Подключите измеритель мощности к мультиметру Agilent 34420A;

в) Откройте излучение;

г) Подведите лазерное излучение к интегрирующей сфере;

д) Проведите измерения, сняв последовательно 10 показаний прибора Vi с мультиметра Agilent 34420A.

9.3. Работы при завершении измерений

а) Выключите источник лазерного излучения в соответствие с его руководством оператора;

б) рассчитайте среднее значение мощности по 10 измерениям по формуле:

в) рассчитайте значение среднего квадратического отклонения измерений по формуле:

;

г) рассчитайте предел относительной погрешности измерений по формуле:

,

где - неопределенность при калибровке, равная 2,0 %.

10 Обработка результатов измерений

Вычисление значений мощности лазерного излучения по результатам проведенных измерений осуществляется обработкой полученных массивов данных по формулу 1 настоящей методики.

Обработка результатов измерений проводится с помощью персонального компьютера с использованием соответствующего программного обеспечения.

11 Контроль погрешности результатов измерений

Относительная погрешность (неопределенность) измерений мощности лазерного излучения не должна превышать значения СКО д из таблицы 1 настоящей Методики. При превышении данной величины измерения нужно повторить и при необходимости устранить причину, обуславливающую большую величину погрешности (неопределенности) измерений.

12 Оформление результатов измерений

Результаты измерений мощности лазерного излучения исследуемого лазерного комплекса сохраняют в текстовом формате в файл на жесткий диск персонального компьютера, результаты вычислений значений мощности лазерного излучения P - в файлах обработки данных и записывают в “Лабораторный журнал регистрации измерений”.

Методика измерений спектральных характеристик лазерного излучения полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур

1 Назначение и область применения

Настоящий документ «Методика измерений спектральных характеристик лазерного излучения полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур» устанавливает правила выполнения измерений значений длины волны лазерного излучения. Диапазон измерений длины волны лазерного излучения = (0,3 … 1,1) мкм.

2 Нормативные ссылки

В настоящей Методике использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ Р 8.563-2009 Методики (методы) измерений

ГОСТ Р-50723-94 Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий

СНиП 5804-91 Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров

3 Определения

В Методике использованы следующие термины:

ПЭВМ - персональная электронно-вычислительная машина.

СИСХЛИ - средство измерения спектральных характеристик лазерного излучения.

Методика измерений (МИ) длины волны лазерного излучения - совокупность операций и правил по ГОСТ Р 8.563-2009, выполнение которых обеспечивает получение значений длины волны лазерного излучения для заданного типа лазерной системы с известной погрешностью (неопределенностью);

Длина волны лазерного излучения - параметр, характеризующийся

, (1)

где - измеряемая длина волны лазерного излучения, с - скорость света в вакууме, н - частота.

Средство измерения спектральных характеристик лазерного излучения - средство измерений спектральных характеристик лазерного излучения определенной мощности в заданном спектральном диапазоне;

Метод измерения длины волны лазерного излучения заключается в преобразовании фотодиодом светового воздействия лазерного излучения в электрический сигнал, пропорциональный длине волны лазерного излучения

4 Приписанные характеристики погрешности измерений

Методика измерений обеспечивает получение результатов измерений с метрологическими характеристиками, не превышающими значений, приведенных в таблице 1.

Таблица П3 - Диапазоны измерений, значения показателей СКО и погрешности измерений для измеряемых параметров исследуемой лазерной системы

Измеряемая величина

Диапазон измерений

СКО, у, %

Погрешность измерений, %

, мкм

0,3 … 1,1

10-9

10-8

Значения показателей точности используют при оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией, и оценке деятельности лаборатории на качество проведения испытаний.

5 Метод измерений

Метод измерения длины волны лазерного излучения заключается в преобразовании фотодиодом светового воздействия лазерного излучения в электрический сигнал, пропорциональный длине волны лазерного излучения

6 Средства измерений и вспомогательные устройства

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и другие технические средства:

Средство измерений спектральных характеристик непрерывного лазерного излучения.

Рекомендуемые параметры:

Диапазон рабочих длин волн… 0,3 …1,1мкм

Время одного измерения (не более) … 1,0 с

Диапазон уровней мощности 0,1 Вт

Средство измерения спектральных характеристик лазерного излучения в количестве 1 комплекта используется для измерения спектральных характеристик лазерного излучения. Рекомендуемые параметры средства измерений спектральных характеристик приведены в таблице 4.

Таблица П4 - Рекомендуемые параметры средства измерения спектральных характеристик непрерывного лазерного излучения

Длина волны, нм

0,3…1,1

Мощность, Вт

0,1 … 4

Основная погрешность, %

10-7 %

Угол расходимости, °

40,0

Средство измерений спектральных характеристик должно быть поверено на Государственном первичном эталоне единиц энергии, распределения плотности энергии, длительности импульса и длины волны лазерного излучения в диапазоне длин волн от 0,3 до 2,0 мкм.

Персональный компьютер для управления процессом измерения, сбора и обработки данных.

Оптические и оптико-механические компоненты, используемые в измерительной схеме: светофильтры для ослабления лазерного излучения, линзы для фокусировки лазерного излучения, держатели и устройства для перестроения оптической схемы.

7 Требования безопасности и к квалификации персонала

7.1. Требования электробезопасности при работе с прибором должны соответствовать «Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилам технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» - ПТЭ и ПТБ, утвержденным Госэнергонадзором в 1969 г.

7.2.Требования безопасности при работе с лазерным излучением должны соответствовать «Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров № 2392-81», утвержденным Минздравом СССР.

7.3.Лазеры, используемые при испытаниях прибора, а также при проведении измерений с помощью прибора, по степени опасности генерируемого излучения относятся к Ш классу по ГОСТ 12.1.040-83.

7.4. Заземление прибора должно соответствовать требованиям ПТЭ, ПТБ ГОСТ 12.1.030-81.

7.5. К проведению измерений при поверке допускают лиц из числа инженерно-технического состава, имеющих квалификацию поверителя по специальности «Поверка средств оптико-физических измерений», специально обученных работе с лазерами согласно «Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров № 2392-81» и работе с электроустановками напряжением свыше 1000 В, аттестованных и имеющих необходимую квалификационную группу в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» - ПТЭ и ПТБ, изучивших руководство по эксплуатации и методику проведения измерений.

8.Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

Температура окружающего воздуха, К 293 2 (20 2С)

Относительная влажность воздуха, % 65 15

Атмосферное давление, кПа 100 4

Напряжение питающей сети, В 220 4,4/380 7,6

Частота питающей сети, Гц 50 0,5

Коэффициент высших гармоник питающей сети, %, не более 5

9 Подготовка к работе и выполнение измерений

9.1 Подготовка источника лазерного излучения

а) Включите источник лазерного излучения в соответствии с его руководством по эксплуатации;

б) Перед включением измерительного прибора лазерное излучение должно быть перекрыто;

в) Энергетика лазерного излучения не должна превышать допустимые пределы, приписанные средству измерений.

9.2. Выполнение измерений.

а) Перекройте излучение;

б) Подключите средство измерений спектральных характеристик к ПЭВМ;

в) Откройте излучение;

г) Подведите лазерное излучение к интегрирующей сфере;

д) Проведите измерения, сняв последовательно 10 показаний i с экрана ПЭВМ.

9.3. Работы при завершении измерений

а) Выключите источник лазерного излучения в соответствие с его руководством оператора;

б) рассчитайте среднее значение длины волны лазерного излучения по 10 измерениям по формуле:

(2)

в) рассчитайте значение среднего квадратического отклонения измерений по формуле:

;

г)рассчитайте предел относительной погрешности измерений по формуле:

,

где - неопределенность при калибровке, равная 10-9 %.

10 Обработка результатов измерений

Вычисление значений длины волны лазерного излучения по результатам проведенных измерений осуществляется обработкой полученных массивов данных по формуле 2 настоящей методики.

Обработка результатов измерений проводится с помощью персонального компьютера с использованием соответствующего программного обеспечения.

11 Контроль погрешности результатов измерений

Относительная погрешность (неопределенность) измерений длины волны лазерного излучения не должна превышать значения СКО у из таблицы 1 настоящей Методики. При превышении данной величины измерения нужно повторить и при необходимости устранить причину, обуславливающую большую величину погрешности (неопределенности) измерений.

12 Оформление результатов измерений

Результаты измерений длины волны лазерного излучения исследуемого лазерного комплекса сохраняют в текстовом формате в файл на жесткий диск персонального компьютера, результаты вычислений значений - в файлах обработки данных и записывают в “Лабораторный журнал регистрации измерений”.

Методика измерений углов расходимости лазерного пучка полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур

1 Назначение и область применения

Настоящий документ «Методика измерений углов расходимости лазерного пучка полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур» устанавливает правила выполнения измерений значений углов расходимости и пучка лазерного излучения. Диапазон измерений ширины пучка d = (1 … 50) ·10-3 м.

2 Нормативные ссылки

В настоящей Методике использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ Р 8.563-2009 Методики (методы) измерений

ГОСТ Р-50723-94 Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий

СНиП 5804-91 Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров

3 Определения

В Методике использованы следующие термины:

СИМЛИ - средство измерения мощности лазерного излучения;

СИПЭХ - средство измерений пространственно-энергетических характеристик.

Методика измерений (МИ) углов расходимости пучка лазерного излучения - совокупность операций и правил по ГОСТ Р 8.563-2009, выполнение которых обеспечивает получение значений углов расходимости, пучка лазерного излучения для заданного типа лазерной системы с известной погрешностью (неопределенностью);

Координаты центроида пучка - моменты первого порядка распределения плотности мощности:

;

Где H (x,y,z) - распределение плотности мощности;

Ширины пучка (dx, dy) - протяженность распределения плотности мощности в поперечном сечении пучка с продольной координатой z вдоль главной оси, ближайшей к х- или у-осям лабораторной системы координат, соответственно, базирующимся на центрированных моментах второго порядка распределения плотности мощности:

;

где x2, y2, xy2 - центрированные моменты второго порядка распределения плотности мощности, описываются нормированными взвешенными интегралами:

; ;

Углы расходимости пучка (иx, иy) - параметр, характеризующий увеличение ширины или диаметра пучка по мере возрастания расстояния от местоположения перетяжки:

; ;

Средство измерения мощности лазерного излучения (СИМЛИ) - средство измерений мощности лазерного излучения определенной длины волны в заданном диапазоне мощности;

Матричное средство измерений пространственно-энергетических характеристик (СИПЭХ) - средство измерений распределения плотности мощности лазерных импульсов определенной длины волны в заданном диапазоне мощности;

Метод измерения углов расходимости - косвенный метод, основанный на измерении плотности распределения мощности и определении по полученным данным ширин пучка (dx, dy), углов расходимости (иx, иy).

4 Приписанные характеристики погрешности измерений

Методика измерений обеспечивает получение результатов измерений с метрологическими характеристиками по ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002, не превышающими значений, приведенных в таблице 1.

Таблица П5 - Диапазоны измерений, значения показателей СКО и погрешности для измеряемых параметров исследуемой лазерной системы

Измеряемая величина

Диапазон измерений

СКО, у, %

Погрешность измерений %

d, 10-3 м

1 … 50

2.0

7.0

и, 10-3 рад

1 …10

2.0

7.0

Значения показателей точности используют при оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией, и оценке деятельности лаборатории на качество проведения испытаний.

5 Метод измерений

Для определения ширины пучка или его диаметра в плоскости х-у сечения с координатой z необходимо измерить в нем распределение плотности мощности. По результатам измерений распределения плотности мощности в сечении пучка вычисляются моменты первого порядка и центрированные моменты второго порядка, а с помощью центрированных моментов второго порядка определяются ширины пучка (dx, dy).

Определение углов расходимости осуществляется путем использования результатов измерений ширин пучка или его диаметра в фокальной плоскости фокусирующего оптического элемента (системы). Сначала пучок лазерного излучения пропускается сквозь безаберрационный фокусирующий оптический элемент (систему). Ширины пучков dxf, dyf измеряются в плоскости, расположенной на одном фокусном расстоянии f от задней главной плоскости фокусирующего оптического элемента (системы).

6 Средства измерений и вспомогательные устройства

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и другие технические средства.

Матричное средство измерений пространственно-энергетических характеристик, состоящее из ПЗС матрицы и блока управления и регистрации (СИПЭХ).

Рекомендуемые параметры матричного СИПЭХ:

Диапазон рабочих длин волн 0,4 … 1,1 мкм

Время одного измерения (не более) 0,02 с

Диапазон уровней энергии 10-4 … 10 Вт

Размер приемной площадки (не менее)22 x 22 мм

Количество пикселей (не менее) 400 x 400

Средство измерения мощности лазерного излучения (СИМЛИ) в количестве 1 комплекта. СИМЛИ используется для измерения мощности лазерного излучения. Рекомендуемые параметры СИМЛИ приведены в таблице п6.

Таблица П6 - Рекомендуемые параметры средства измерения энергии лазерных импульсов

Длина волны, нм

532; 1064

Мощность, Вт

10-3 … 1

Основная погрешность, %

± 5

Диаметр пучка, мм

3 … 12

Входная апертура, мм

40

Допускаемое значение плотности мощности, Вт/см2

109

СИМЛИ должен быть поверен по ГОСТ 8.275-2007.

Персональный компьютер для управления процессом измерения, сбора и обработки данных.

Оптические и оптико-механические компоненты, используемые в измерительной схеме: светофильтры для ослабления лазерного излучения, светоделительная пластина для разделения лазерного пучка, линзы для фокусировки и коллимации лазерных импульсов, держатели и устройства для перестроения оптической схемы.

7 Требования безопасности и к квалификации персонала

Лазерный комплекс, использующийся в качестве объекта измерений при определении углов расходимости лазерного пучка относится к лазерным установкам IV класса опасности по СНиП 5804-91.

При выполнении работ по измерению углов расходимости лазерного пучка возможно наличие следующих опасных и вредных производственных факторов:

- мощное когерентное направленное лазерное излучение;

- отражающие и рассеивающие поверхности на пути распространения лазерного луча;

- повышенный уровень статического электричества;

- воздействие на организм человека электрического тока;

- недостаточная освещенность на рабочем месте.

К выполнению измерений углов расходимости лазерного пучка и обработке результатов допускают лиц, достигших 18 лет, прошедших инструктаж по технике безопасности и получивших допуск самостоятельной работы на лазерных установках IV класса опасности, изучивших настоящую Методику и эксплуатационную документацию на используемые лазерные источники, средства измерений и вспомогательные устройства.

Инструктаж лиц, допускаемых к выполнению измерений углов расходимости лазерного пучка и обработке результатов, в обязательном порядке включает ознакомление под роспись с требованиями норм безопасности согласно ГОСТ Р-50723-94 и ПТБ РД 34.03.202.

Нахождение в лаборатории лиц, не имеющих допуска к работе на лазерных установках IV класса опасности, во время проведения измерений углов расходимости лазерного пучка категорически запрещено.

Электрооборудование должно быть заземлено.

8 Условия измерений

При выполнении измерений углов расходимости лазерного пучка исследуемой лазерной системы должны соблюдаться следующие условия:

- температура окружающего воздуха+ 15 … + 25 °С;

- относительная влажность 40 … 80 %;

- атмосферное давление 80 … 120 кПа.

9 Подготовка к работе и выполнение измерений

При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы:

- проверка исправности, электроизоляции и заземления исследуемого лазерного комплекса, средств измерений и вспомогательных устройств согласно ПТБ РД 34.03.202;

- сборка и юстировка оптической измерительной схемы согласно Приложению А;

- проверка отсутствия на пути распространения лазерного пучка отражающих и рассеивающих посторонних поверхностей, а также иных посторонних предметов, препятствующих прохождению лазерного излучения;

- включение блока питания и контуров охлаждения лазерного комплекса согласно его эксплуатационной документации;

- запуск лазерной генерации и прогрев лазерного комплекса не менее 5 минут для входа в режим устойчивой лазерной генерации;

- включение и проверка готовности к работе СИМЛИ согласно эксплуатационной документации;

- включение и проверка готовности к работе СИПЭХ согласно эксплуатационной документации;

- проверка с помощью СИМЛИ требуемого значения мощности на выходе из лазерного комплекса;

- проверка работы светоделительной пластины с помощью СИМЛИ;

- включение и проверка готовности к работе персонального компьютера.

При выполнении измерений углов расходимости пучка в исследуемой лазерной системе выполняют следующие операции:

- установка в измерительную схему (Приложение A) исследуемой системы;

- измерение с помощью СИПЭХ распределения плотности мощности H (x,y,z) исследуемой системы в случае, если требуется найти значение ширин пучка, углов расходимости;

- запись результатов измерений в файл с помощью персонального компьютера.

Измерения распределения плотности мощности необходимо провести 5 - 10 раз. Регистрация результатов измерений производится с помощью средства измерений пространственно-энергетических характеристик.

В случае флуктуации мощности излучения лазерной системы от измерения к измерению в процессе измерений более чем на 20% необходимо проверить юстировку лазерной системы и настройки средств измерений, устранить причину нестабильности повторить измерения.

10 Обработка результатов измерений

Вычисление значений ширин, углов расходимости пучка лазерной системы по результатам проведенных измерений осуществляется обработкой полученных массивов данных по следующему алгоритму:

- вычисление значений ширин, углов расходимости пучка лазерной системы для каждого измерения по формулам, приведенным в пункте 3 настоящей Методики;

- вычисление средних значений ширин, углов расходимости пучка исследуемой лазерной системы для N измерений;

- вычисление среднеквадратичных отклонений ширин, углов расходимости пучка исследуемой лазерной системы;

- учет при необходимости систематических погрешностей (неопределенностей) средств измерений.

Вычисление значений ширин пучка (dx, dy), углов расходимости (иx, иy) проводится с помощью известных или измеренных заранее величин распределения плотности мощности H (x,y,z). При необходимости учитывается также погрешность (неопределенность) перечисленных величин.

Обработка результатов измерений проводится с помощью персонального компьютера с использованием соответствующего программного обеспечения.

11 Контроль погрешности результатов измерений

Относительная погрешность (неопределенность) измерений ширин, углов расходимости, параметров качества лазерного пучка не должна превышать значения СКО д из таблицы 1 настоящей Методики. При превышении данной величины измерения нужно повторить и при необходимости устранить причину, обуславливающую большую величину погрешности (неопределенности) измерений.

12 Оформление результатов измерений

Результаты измерений распределения плотности мощности исследуемого лазерного комплекса сохраняют в текстовом формате в файл на жесткий диск персонального компьютера, результаты вычислений значений ширин пучка (dx, dy), углов расходимости (иx, иy) исследуемой лазерной системы - в файлах сред обработки данных и записывают в “Лабораторный журнал регистрации измерений”.

Приложение 2

Оптическая схема экспериментальной установки для измерений углов расходимости пучка лазерного излучения

Схема 1 - Установка для измерений углов расходимости лазерного пучка с использованием матричного СИПЭХ и контрольного средства измерений мощности

1-2-исследуемая лазерная система; 3-юстировочный лазер; 4-светоделительная пластинка; 5-преобразователь мощности излучения контрольный СИМЛИ; 6-фокусирующая линза для создания дальней зоны; 7-набор ослабителей; 8- матричный приемник излучения контрольный СИПЭХ

Приложение 3

МЕТОДИКИ КАЛИБРОВКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Методика калибровки

средств измерений средней мощности лазерного излучения полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур

1 Введение

Настоящая методика устанавливает процедуру калибровки средств измерений средней мощности лазерного излучения полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур (СИМЛИ) на вторичном эталоне единицы средней мощности и энергии лазерного излучения, сличенным с государственным первичным эталоном средней мощности лазерного излучения ГЭТ 28-2009 (ГПЭ СМ ГЭТ 28-09).

Настоящий документ разработан в соответствии с ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2006 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий» и РЕКОМЕНДАЦИЕЙ РСК Р РСК002-06 «Основные требования к методикам калибровки, применяемым в Российской системе калибровки».

2 Область применения

Настоящая методика распространяется на средство измерений мощности лазерного излучения полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур (далее - средство измерений), предназначенные для преобразования оптического излучения в электрический сигнал, и устанавливает методы и средства определения их метрологических характеристик.

3 Терминология и обозначения

В методике калибровки приняты следующие обозначения и сокращения:

ГПЭ СМ - Государственный первичный эталон единицы средней мощности лазерного излучения;

СИМЛИ - средство измерений средней мощности лазерного излучения;

ЭПИП - эталонный первичный измерительный преобразователь (из состава ГПЭ СМ ГЭТ 28-09);

ВЭСМЭ - вторичный эталон единицы средней мощности и энергии лазерного излучения.

4 Средства измерений и сопутствующее оборудование

При выполнении калибровки должно использоваться следующее оборудование:

- вторичный эталон единицы средней мощности и энергии лазерного излучения, сличенный с государственным первичным эталоном средней мощности лазерного излучения ГЭТ 28-2009, динамический диапазон 10-3 … 2 Вт, спектральный диапазон 0,3 … 12,0 мкм.

- мультиметр Agilent 34420A. Пределы измерений: 1 мВ; 10 мВ;100 мВ,1 В,10 В,100 В. Тестовый ток: от 5 мкА до 10 мА, Предел основной относительной погрешности измерения напряжений и тока 0,005%.

5 Условия калибровки

5.1 Внешние условия

При выполнении калибровки должны соблюдаться следующие условия:

температура окружающего воздуха, 0С 20±2

относительная влажность воздуха, % не более 80

атмосферное давление, кПа 100±4

напряжение питающей сети, В 220±4,4

____________//________________ 380±7,6

частота питающей сети, Гц 50±1

отсутствие ударов, тряски, вибраций;

отсутствие внешних электрических и магнитных полей;

аппаратура и ЭПИП должны быть защищены от влияния посторонних излучений;

средства измерений и измерительные приборы размещают не ближе 1,5 м от обогревательных приборов;

в помещении должна быть обеспечена приточно-вытяжная вентиляция.

5.2 Требования к квалификации персонала и обеспечению безопасности

5.2.1 Требования к квалификации персонала

1. Государственный первичный эталон находиться в помещении, доступ в которое разрешен только лицам, непосредственно работающим с эталоном.

2. К работе с эталоном допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж по охране труда, обучение и аттестацию по работе с лазерами и на право работы с электроустановками, имеющие не ниже 3-ей квалификационной группы (до или свыше 1000 В) по электробезопасности.

5.2.2 Требования к обеспечению безопасности

1. При эксплуатации эталона следует руководствоваться «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ), утверждёнными Минэнергетики РФ №204 от 08.07.2002 г., «Правилами эксплуатации электоустановок потребителей» (ПЭЭП), утверждёнными Главгосэнергонадзором России 31.03.1992 г. и «Межотраслевыми правилами по охране труда (правилами безопасности) при эксплуатации электроустановок» ПОТ РМ-016-2001 РД 153-34.0-03.150-00.

2. При работе с лазерами следует руководствоваться требованиями ГОСТ 12.1.040-86 «Лазерная безопасность» и «Санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров» №2392-81, утверждёнными Минздравом.

3. Корпуса всех составных частей эталонного комплекса должны иметь защитное заземление ГОСТ12.1.030-81.

4. При проведении юстировочных и наладочных работ необходимо использовать защитные очки ТУ64-13470-80 для защиты от лазерного излучения.

5. Проведение калибровки на ГПЭ СМ производиться только с разрешения ученого хранителя эталона.

6 Подготовка к калибровке

Подготовку к калибровке проводят в соответствии с руководством по эксплуатации приборов и установки.

Средства измерений и оптические элементы после пребывания при температуре окружающей среды ниже 10 0С должны быть выдержаны при температуре (20±5) 0С в течение 2…3 ч.

7 Метод измерений

Калибровку СИМЛИ производят с помощью ЭПИП калориметрического типа путем подачи на вход лазерного излучения.

8 Процедура калибровки

При проведении калибровки должны быть выполнены следующие операции:

внешний осмотр;

опробование;

определение основной относительной погрешности

8.1Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие калибруемого СИМЛИ следующим требованиям:

калибруемое СИМЛИ должно быть укомплектовано составными частями и документацией в соответствии с формуляром;

составные части калибруемого СИМЛИ не должны иметь механических повреждений и дефектов покрытия;

8.2 Опробование

Опробование СИМЛИ проводиться с целью проверки его пригодности к определению метрологических характеристик в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации.

8.3 Процедура калибровки СИМЛИ

8.3.1 Калибровка СИМЛИ производится с помощью ВЭСМЭ.

8.3.2 В соответствии с алгоритмом работы ВЭСМЭ на СИМЛИ с подключенным к нему мультиметром, подается последовательно непрерывное лазерное излучение с известной мощностью в точке внутри динамического диапазона и снимается 10 отсчетов;

8.3.3 Значения тока по 10 отсчетам, регистрируемые мультиметром, подключенным к СИМЛИ, вводятся в компьютер ВЭСМЭ при помощи клавиатуры в протокол калибровки (редактор «EXCEL»), где автоматически производятся вычисления:

1) НСП калибруемого СИМЛИ из соотношения:

где - среднее значение мощности, воспроизводимое ВЭСМЭ; - среднее значение тока, регистрируемое мультиметром по 10 отсчетам; S - номинальное значение коэффициента преобразования.

2) СКО калибруемого измерительного преобразователя по формуле

где Ii - i-тое значение тока, регистрируемое мультиметром с измерительного преобразователя по 10 отсчетам;

Рмi - i-ое значение мощности, воспроизводимое ВЭСМЭ.

3) основная относительная погрешность СИМЛИ по формуле:

где - суммарная погрешность вторичного эталона единиц средней мощности и энергии лазерного излучения (ВЭСМЭ), выраженная в виде СКО (S = 0,2 %); SП - погрешность передачи размера единицы средней мощности калибруемому СИМЛИ (SП = 0,2 %);

SВТ - погрешность мультиметра.

8.3.4 Значения ?0 не должно превышать указанного в руководстве по эксплуатации на СИМЛИ.

9 Оформление результатов калибровки

Результаты калибровки СИМЛИ представляют в виде протокола, в котором содержаться следующие данные:

- объект калибровки;

- цель проведения калибровки;

- дата проведения калибровки;

- место проведения калибровки;

- условия проведения калибровки;

- результаты калибровки (значение основной относительной погрешности);

- заключение.

Методика калибровки

средств измерений спектральных характеристик лазерного излучения полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур

1 Введение

Настоящая методика распространяется на средства измерений спектральных характеристик лазерного излучения полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур (далее - средство измерений), предназначенные для преобразования оптического излучения в электрический сигнал, пропорциональный длине волны лазерного излучения и устанавливает методы их первичной и периодических калибровок на Государственном первичном эталоне ГЭТ 187-2010 (далее - ГПЭ) единиц энергии -джоуля (Дж)-, распределения плотности энергии - джоуля на сантиметр2 (Дж/см2)-, длительности импульса - секунды (с) -, длины волны - метра (м) - лазерного излучения.

2 Область применения

Настоящая методика распространяется на средство измерений спектральных характеристик лазерного излучения полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур (далее - средство измерений), предназначенное для преобразования оптического излучения в электрический сигнал, пропорциональный длине волны лазерного излучения.

3 Терминология и обозначения

В методике калибровки приняты следующие обозначения и сокращения:

ГПЭ - государственный первичный эталон;

СИ - средство измерений;

ЛИ - лазерное излучение;

НСП - неисключенная систематическая погрешность;

СКО - среднее квадратическое отклонение;

СИСХЛИ - средство измерения спектральных характеристик лазерного излучения.

4 Средства измерений и сопутствующее оборудование

При выполнении калибровки должно использоваться следующее оборудование:

- государственный первичный эталон ГЭТ 187-2010 единиц энергии -джоуля (Дж)-, распределения плотности энергии - джоуля на сантиметр2 (Дж/см2)-, длительности импульса - секунды (с) -, длины волны - метра (м) - ЛИ. Комплекс СИ для воспроизведения и передачи размера единицы длины волны ЛИ.

5 Условия калибровки

5.1 Внешние условия

При выполнении калибровки должны соблюдаться следующие условия:

температура окружающего воздуха, 0С 20±2

относительная влажность воздуха, % не более 80

атмосферное давление, кПа 100±4

напряжение питающей сети, В 220±4,4

____________//________________ 380±7,6

частота питающей сети, Гц 50±1

отсутствие ударов, тряски, вибраций;

отсутствие внешних электрических и магнитных полей;

аппаратура должна быть защищена от влияния посторонних излучений;

средства измерений и измерительные приборы размещают не ближе 1,5 м от обогревательных приборов;

в помещении должна быть приточно-вытяжная вентиляция.

5.2 Требования к квалификации персонала и обеспечению безопасности

5.2.1 Требования к квалификации персонала

1. Государственный первичный эталон находиться в помещении, доступ в которое разрешен только лицам, непосредственно работающим с эталоном.

2. К работе с эталоном допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие инструктаж по охране труда, обучение и аттестацию по работе с лазерами и на право работы с электроустановками, имеющие не ниже 3-ей квалификационной группы (до или свыше 1000 В) по электробезопасности.

5.2.2 Требования к обеспечению безопасности

1. При эксплуатации эталона следует руководствоваться «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ), утверждёнными Минэнергетики РФ №204 от 08.07.2002 г., «Правилами эксплуатации электоустановок потребителей» (ПЭЭП), утверждёнными Главгосэнергонадзором России 31.03.1992 г. и «Межотраслевыми правилами по охране труда (правилами безопасности) при эксплуатации электроустановок» ПОТ РМ-016-2001 РД 153-34.0-03.150-00.

2. При работе с лазерами следует руководствоваться требованиями ГОСТ 12.1.040-86 «Лазерная безопасность» и «Санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров» №2392-81, утверждёнными Минздравом.

3. Корпуса всех составных частей эталонного комплекса должны иметь защитное заземление ГОСТ12.1.030-81.

4. При проведении юстировочных и наладочных работ необходимо использовать защитные очки ТУ64-13470-80 для защиты от лазерного излучения.

5. Проведение калибровки на ГПЭ производиться только с разрешения ученого хранителя эталона.

6 Подготовка к калибровке

Подготовку к калибровке проводят в соответствии с руководством по эксплуатации приборов и установки.

Средства измерений и оптические элементы после пребывания при температуре окружающей среды ниже 10 0С должны быть выдержаны при температуре (20±5) 0С в течение 2…3 ч.

7 Метод измерений

Калибровку СИ производят с помощью государственного первичного эталона ГЭТ 187-2010 при помощи метода сравнения, когда на вход эталонного средства измерения подают лазерное излучение и производится измерение длины волны, после этой процедуры на место эталонного средства измерения ставят калибруемое СИ, производят измерения длины волны.

8 Процедура калибровки

При проведении калибровки должны быть выполнены следующие операции:

внешний осмотр;

опробование;

определение основной относительной погрешности

8.1Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие калибруемого СИ следующим требованиям:

1) калибруемое СИ должно быть укомплектовано составными частями и документацией в соответствии с формуляром;

2) составные части калибруемого СИ не должны иметь механических повреждений и дефектов покрытия.

8.2 Опробование

Опробование средства измерений спектральных характеристик проводится с целью проверки его пригодности к калибровке. В соответствии с руководством по эксплуатации проводится проверка работоспособности прибора в целом, для чего:

средство измерений спектральных характеристик устанавливается на ГПЭ;

включается стабилизированный гелий-неоновый лазер модель 117А фирмы Spectra-Physics из состава ГПЭ,

открывают затвор-шторку и подаются лазерное излучение на вход средства измерений спектральных характеристик;

вид спектра регистрируется на персональном компьютере.

8.3 Процедура калибровки СИСХЛИ

8.3.1 Калибровка средства измерений спектральных характеристик производится с помощью ГПЭ (комплекс СИ для воспроизведения и передачи размера единицы длины волны ЛИ).

8.3.2 В соответствии с алгоритмом работы ГПЭ (комплекс СИ для воспроизведения и передачи размера единицы длины волны ЛИ) на средство измерений спектральных характеристик с подключенным к нему персональным компьютером, подается последовательно непрерывное лазерное излучение при длинах волн 0,532; 0,628 и 1.064 мкм от источников лазерного излучения, входящих в состав ГПЭ и на каждой длине волны снимается 10 значений измеряемой длины волны;

8.3.3 Полученные 10 значений, регистрируемые ПЭВМ, подключенным к средству измерений спектральных характеристик, вводятся в компьютер ГПЭ при помощи клавиатуры в протокол калибровки (редактор «EXCEL»), где автоматически производятся вычисления:

1) НСП калибруемого средства измерений спектральных характеристик определяется из соотношения:

где - значение длины волны лазерного излучения, приписанное лазеру из состава ГПЭ (комплекс СИ для воспроизведения и передачи размера единицы длины волны ЛИ) при его первичной аттестации; - среднее значение длины волны лазерного излучения, регистрируемое ПЭВМ по 10 отсчетам.

2) СКО калибруемого средства измерений спектральных характеристик определяется по формуле

где i - i-тое значение длины волны регистрируемое ПЭВМ со средства измерений спектральных характеристик по 10 отсчетам;

Рi - i-ое значение мощности, воспроизводимое ВЭСМЭ.

3) основной относительной погрешности измерительного преобразователя по формуле:

где - суммарная погрешность ГПЭ (комплекс СИ для воспроизведения и передачи размера единицы длины волны ЛИ), выраженная в виде СКО (S = 10-9 %);

SП - погрешность передачи размера единицы длины волны калибруемому средству измерений спектральных характеристик (SП = 10-9 %);

SВТ - погрешность мультиметра.

8.3.4. Значения ?0 не должно превышать указанного в руководстве по эксплуатации на СИ.

9 Оформление результатов калибровки

Результаты калибровки СИ представляют в виде протокола, в котором содержаться следующие данные:

- объект калибровки;

- цель проведения калибровки;

- дата проведения калибровки;

- место проведения калибровки;

- условия проведения калибровки;

- результаты калибровки (значение основной относительной погрешности);

- заключение.

Методика калибровки

средств измерений пространственных характеристик лазерного излучения полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур

1 Введение

Настоящая методика устанавливает процедуру калибровки средств измерений пространственных характеристик лазерного излучения полупроводниковых лазеров на основе наногетероструктур на Государственном первичном эталоне единицы средней мощности лазерного излучения (ГПЭ СМ ГЭТ 28-09).

2 Область применения

Настоящая методика распространяется на средства измерений пространственно-энергетических характеристик лазерного излучения, работающие в диапазоне длин волн 0,30…2,0 мкм, и устанавливает методы и средства определения их метрологических характеристик.

3 Терминология и обозначения

В методике калибровки приняты следующие обозначения и сокращения:

ГПЭ СМ - Государственный первичный эталон единицы средней мощности лазерного излучения;

СИПЭХ - средство измерений пространственно-энергетических характеристик лазерного излучения;

ЭПИП - эталонный первичный измерительный преобразователь (из состава ГПЭ СМ ГЭТ 28-09);

РПМ - распределение плотности мощности;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь.

4 Средства измерений и сопутствующее оборудование

При выполнении калибровки должно использоваться следующее оборудование:

- Государственный первичный эталон единицы средней мощности лазерного излучения (ГОСТ 8.28-2009).

5 Условия калибровки

5.1 Внешние условия

При выполнении калибровки должны соблюдаться следующие условия:

температура окружающего воздуха, 0С 20±2

относительная влажность воздуха, % не более 80

атмосферное давление, кПа 100±4

напряжение питающей сети, В 220±4,4

____________//________________ 380±7,6

частота питающей сети, Гц 50±1

отсутствие ударов, тряски, вибраций;

отсутствие внешних электрических и магнитных полей;

аппаратура и ЭПИП должны быть защищены от влияния посторонних излучений;

средства измерений и измерительные приборы размещают не ближе 1,5 м от обогревательных приборов;

в помещении должна быть обеспечена приточно-вытяжная вентиляция.

5.2 Требования к квалификации персонала и обеспечению безопасности

5.2.1 Требования к квалификации персонала

1. Государственный первичный эталон находиться в помещении, доступ в которое разрешен только лицам, непосредственно работающим с эталоном.


Подобные документы

  • Обзор применения импульсных дальномеров-высотомеров на основе полупроводниковых лазеров для контроля объектов подстилающей поверхности. Методы повышения точности временной фиксации принимаемого сигнала. Расчет безопасности лазерного высотомера ДЛ-5.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 14.03.2016

  • Обоснование выбора оптических методов измерения температуры в условиях воздействия электромагнитных полей. Поглощение света полупроводниками и методика определения спектральных характеристик полимерных оптических волокон, активированных красителями.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 22.07.2012

  • Типы лазеров: усилители, генераторы. Характеристики приборов: энергия импульса, расходимость лазерного луча, диапазон длин волн. Типы газоразрядных лазеров. Поперечная и продольная накачка электронным пучком. Принцип работы лазера на свободных электронах.

    реферат [108,2 K], добавлен 11.12.2014

  • Параметры ошибок и методы их измерений по G.821. Схема измерений параметров каналов ЦСП типа "точка-точка". Основные принципы методологии измерений по G.826. Методика индикационных измерений. Измерение параметров кодовых ошибок, их связь с битовыми.

    реферат [405,0 K], добавлен 12.11.2010

  • Фотоприемники на основе внешнего и внутреннего фотоэффекта. Преобразование входного оптического сигнала в выходной электрический сигнал. Коротковолновая граница чувствительности. Разрешение катодной камеры. Спектральные характеристики фотодиодов.

    реферат [81,5 K], добавлен 19.01.2011

  • Стандартные, альтернативные, перспективные методы измерения длины световода для волоконно-оптических систем связи и передачи информации. Анализ метрологических характеристик методов и средств измерения длины световода. Рефлектометрия во временной области.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 25.12.2015

  • Параметры оптических волокон. Методы измерения затухания, длины волны, расстояний, энергетического потенциала, дисперсии и потерь в волоконно-оптических линиях связи. Разработка лабораторного стенда "Измерение параметров волоконно-оптического тракта".

    дипломная работа [5,4 M], добавлен 07.10.2013

  • Сравнительный анализ кристаллических иттербий-эрбиевых сред для полуторамикронных лазеров. Пороги генерации сенсибилизированной трехуровневой лазерной среды. Способы получения образцов кристалловолокон на основе ниобата лития. Метод лазерного разогрева.

    дипломная работа [2,7 M], добавлен 02.09.2015

  • Характеристика полупроводниковых источников излучения. Изучение принципов работы светоизлучающих диодов. Расчет квантового выхода, частоты излучения. Строение лазеров, электролюминесцентных и плёночных излучателей. Описание внутреннего фотоэффекта.

    курсовая работа [330,7 K], добавлен 21.08.2015

  • Описание методов измерения информации с гироскопических систем ориентации и навигации (ГСОиН). Применение эффекта Мессбауэра для измерения малых расстояний, скоростей и углов. Разработка устройства съема информации с ГСОиН на основе эффекта Мессбауэра.

    дипломная работа [7,3 M], добавлен 29.04.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.