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

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 СИПЭХ производят с помощью ЭПИП калориметрического типа с калиброванной диафрагмой на входе путем подачи на вход двумерной матрицы лазерного излучения, имеющего в поперечном сечении равномерное РПМ.

8 Процедура калибровки

При проведении калибровки должны быть выполнены следующие операции:

внешний осмотр;

опробование;

определение значения коэффициентов преобразования калибруемого матричного СИПЭХ на длинах волн 0,532, 1,064 мкм;

определение основной относительной погрешности

8.1 Внешний осмотр

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

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

2) составные части калибруемого СИПЭХ не должны иметь механических повреждений и дефектов покрытия;

3) тумблер включения калибруемого СИПЭХ должен быть в положении ВЫКЛ.

8.2 Опробование

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

8.3 Определение коэффициентов преобразования измерительных каналов калибруемого матричного СИПЭХ

Определение коэффициентов преобразования измерительных каналов калибруемого матричного СИПЭХ в зависимости от выбранной оператором длины волны проводят по схеме, приведенной на рис.1 в следующей последовательности:

Для каждого из двух ослабителей осуществляют подачу на СИПЭХ пяти сигналов (j=1…5) излучения, имеющего равномерное распределение по сечению пучка и их регистрацию по 256 макроканалам, созданным программно.

Значение коэффициентов преобразования 256-ти измерительных каналов определяют по формуле:



, где

- значение сигнала полученного в единичном измерении для i-го измерительного канала;

- коэффициент деления оптического тракта ГПЭ;

- значение мощности, подаваемое на вход СИПЭХ, Вт.

По значениям определяются средние значения коэффициентов преобразования всех 256-ти измерительных макроканалов при работе с ослабителем №1:

;

соответственно определяется при работе с ослабителем №2:

;

вычисляются средние значения для всего динамического диапазона работы СИПЭХ:

256 значений нормируются на максимальное значение и заносятся в компьютер для дальнейшей обработки.



Рис. П1 - К определению коэффициентов преобразования СИПЭХ: 1-лазер; 2-светоделительная пластинка; 3-набор ослабителей; 4-фотометрический цилиндр; 5-средство измерений средней мощности лазерного излучения СИМЛИ; 6-калибруемое матричное СИПЭХ; 7-компьютер

8.4 Определение основной относительной погрешности

Исходя из анализа работы матричного СИПЭХ, можно установить, что значение основной относительной погрешности при измерении РПМ ?СИПЭХ определяется по формуле:

, где

уi - среднее квадратическое отклонение (СКО) i-ой случайной составляющей погрешности, %;

иj - границы интервала j-ой погрешности, учитываемой как неисключенная систематическая погрешность (НСП), %;

, где



- СКО результата измерений мощности СИМЛИ;

- СКО результата измерений средних значений коэффициентов преобразования СИПЭХ;

- СКО результата измерений коэффициентов взаимовлияния каналов СИПЭХ;

- СКО погрешности передачи размера единицы средней мощности ГПЭ;

иP - НСП, обусловленная зависимостью коэффициентов преобразования матричного ПИП СИПЭХ от уровня измеряемой мощности;

иv - НСП основной погрешности АЦП, используемого в СИПЭХ;

иф - НСП основной погрешности, обусловленная изменением длительности входного лазерного сигнала;

иТ - НСП, обусловленная изменением температуры окружающей среды в пределах нормальных условий эксплуатации (иТ?0,5%);

ивз - НСП основной погрешности, обусловленная взаимовлиянием каналов СИПЭХ;

иГПЭ - НСП комплекса СИ передачи размера единицы средней мощности.

8.4.1 Значение составляющей определяется по формуле:

, где

n=5 (число измерений).

Результаты определения по каждому измерительному макроканалу в соответствии с алгоритмом заносятся в таблицу. Для определения действительного значения выбирается его наибольшее значение из составленной таблицы.

8.4.2 Значение вычисляют по формуле:

,

где значения и определены по п.8.3. для уровней мощности с применением ослабителя №1 и №2.

В качестве принимается наибольшее значение, полученное при работе с ослабителями №1 и №2.

8.4.3 Значение иP вычисляют по формуле:

,

где - среднее значение коэффициента преобразования i-го канала с ослабителем №1;

- среднее значение коэффициента преобразования i-го канала с ослабителем №2;

- среднее значение коэффициента преобразования i-го канала для всего динамического диапазона работы СИПЭХ.

9 Оформление результатов калибровки

Результаты калибровки СИПЭХ 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 (среднее значение коэффициента преобразования всех измерительных каналов, значение основной относительной погрешности);

- заключение.

Размещено на Allbest.ru