YY／T 0756-2009标准规范下载简介

YY／T 0756-2009 光学和光学仪器 激光和激光相关设备 激光光束功率（能量）密度分布的试验方法.pdf简介：

YY/T 0756-2009 是中国国家标准化管理委员会发布的一项关于光学和光学仪器，特别是激光和激光相关设备的标准，其标题为“光学和光学仪器 激光和激光相关设备 激光光束功率（能量）密度分布的试验方法”。该标准主要规定了测量和测试激光光束功率（能量）密度分布的方法和程序，以确保激光设备的性能和安全。

激光光束功率（能量）密度分布的试验主要包括以下几个步骤：

1. 设备校准：首先，需要对激光设备进行校准，确保其输出功率的准确性。

2. 测量仪器准备：使用专门的功率密度测量仪器，如光功率计、光强计或能量计，这些设备可以测量激光光束在特定空间区域的功率或能量密度。

3. 测量位置：在激光设备的输出端设置测量点，这些点可以是线性或面性的，取决于光束的形状和分布。

4. 数据采集：在每个测量点上，记录下光束的功率或能量密度，通常需要在多角度或多个深度进行测量，以获得完整的光束分布图。

5. 数据分析：将采集的数据进行处理，计算出光束在整个空间的平均功率密度、最大值和分布特性等参数。

6. 结果验证：与设备的理论输出和先前的测试结果进行比较，以验证测试方法的准确性和设备的性能。

该标准对于激光设备的设计、制造、销售和使用过程中的质量控制具有重要的指导意义，确保了激光设备的安全性和有效性。

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光学和光学仪器激光和激光相关设备

本标准规定了测量功率（能量）密度分布的方法，并定义了给定平面上激光功率（能量）密度分布函 数的特征参数。 本标准规定的方法适用于检测并描述光学 使用的连续激光和脉冲激光光束特性

下列文件中的条款通过本文的引用而组成了本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T153132008激光术语（MOD，ISO11145：2006） JB/T6860一1993测量激光辐射功率能量的探测器、仪器与设备（MOD，IEC1040：1990） ISO11146：1999激光和激光相关设备一激光光束参数的试验方法一光束宽度、发散角和光束传 播因子 ISO11554：1998光学和光学仪器一激光和激光相关设备一激光光束功率、能量和时空特征的试 验方法

下列文件中的条款通过本文的引用而组成了本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T153132008激光术语（MOD,ISO11145：2006） JB/T6860一1993测量激光辐射功率能量的探测器、仪器与设备（MODGB／T 18802.22-2019标准下载，IEC1040：1990） ISO11146：1999激光和激光相关设备一激光光束参数的试验方法一光束宽度、发散角和光束传 播因子 ISO11554：1998光学和光学仪器一激光和激光相关设备一激光光束功率、能量和时空特征的试 验方法

GB/T153132008、JB/T6860—1993界定的以及下列术语和定义适用于本文件

功率密度powerdensity E(y，z) 在位置投射到（，)的A面积上的光束功率除以该面积A。 能量密度 energydensity H(,y,z) <脉冲激光束》在位置投射到（，y)的3A面积上的光束能量（功率对时间的积分)除以面积。 H(α.y,2) =E(α.y,2)dt

功率密度powerdensity E(,y，) 在位置投射到（：y)的A面积上的光束功率除以该面积A。 1.2 能量密度 energydensity H(,y,z) <脉冲激光束》在位置投射到（，y)的3A面积上的光束能量（功率对时间的积分)除以面积。 H(α,y,2)=E(α,y,2)d

P(之) 在位置光束连续光束(cw)的功率。

Q（) 在位置光束脉冲波的能量

最大功率密度（最大能量密度）maximumpower（energy）density Emax(α)[Hmax(z)] 在位置空间功率（能量）密度分布函数E（，y，)[H（，y，)的最大值。 1.6 最大值位置locationofthemaximum (max y max , 2) 在位置，y平面上Emx（）或Hmax（）的位置。 注：使用高空间分辨率和相对较小动态范围的检测器进行测量时，（3mx，ymx，）可能不是一个唯一值。 1.7 阅值功率密度（阅值能量密度）thresholdpower（energy）density E,r(Z)[H,r()] 在位置最大功率（能量）密度的部分。 对于连续光束：E,r（）=nEmx（） 对于脉冲光束：Hgr（）=Hmx（） 0≤<1 注：通常n值的选定依据为：在测量时，E（z)或H,z（z)仅大于探测器的本底噪声峰值。9.3描述了使用本底噪声 去除法来判定探测器零噪声水平的方法。在实际应用中，功率(能量)密度分布类型、探测器灵敏度、线性、饱和 状态、基线、偏移程度等均影响7值的选定。

有效功率（有效能量）effectivepower（energy） P（之)[Q,(2)] 通过仅对E（a，y)>E,[H（，y)>H,的位置（，y）的功率（能量）密度求和来评估 能量。

重心位置 centre of gravity 质心位置 centroid position （，） 在位置之的一阶矩。 注：更详细的定义参见GB/T15313—2008。 3.2.4 光束宽度 beamwidths dar(z),de,(z) 在位置，和方向上的光束宽度为d（）和d（），它们等于功率（能量）密度分布关于质心二 阶矩平方根的4倍。 注1：更详细的定义参见GB/T15313一2008和ISO11146 注2：ISO11146中的条款适用于以下定义和测量： a）二阶矩光束宽度da和day; b 根据透过u%总功率（能量）密度的最小中心狭缝宽度确定光束宽度d和dy（通常u=86.5）； 扫描狭缝法测量的光束宽度dr和dy，它们是根据透过功率密度降低至0.135Ep的位置之间距离确 定的； d） 根据一个移动刀刃在0.84P和0.16P挡位置之间的距离测量的光束宽度d和d； 的相美因

光束椭圆率（光束偏心率）beamellipticity（ecc

有效辐射区域effectiveirradiationarea

A（） 在位置之，功率（能量）密度超过阈值功率（能量）密度的辐射面积。 注1：考虑到有各种形状的分布，例如：空心“圆环"类型，有效辐射区域没有根据dar或da,光束宽度来定义。 注2：参见值功率（能量）密度（3.1.7）

在位置之，功率（能量）密度超过阅值功率（能量）密度的辐射面积。 注1：考虑到有各种形状的分布，例如：空心“圆环"类型，有效辐射区域没有根据dar或da,光束宽度来定义。 注2：参见阅值功率（能量）密度（3.1.7)

E,()[H,()]

可以表示为小数或百分比 注2：通过对设定阅值限值之间光束面积的积分，本定义可以对任意形状的光束轨迹用均匀性来进行量化。因 可以对总的光束功率（能量)的不同部分来测量均勾性，而无需明确规定窗口大小或无需提到分布的形状再 小。从而使用3.2.2和3.2.10中的公式，可以不用考虑分布的形状或大小等就可以表述为：“使用=0.3的 定时，可以知道在位置，85%的光束功率（能量)对它的均值具有±4.5%r.m.s.的均匀性”。

平顶均匀性plateauuniformity

边缘陡度edgesteepnes

分别对应于功率（能量）密度在0.1Emx（z）[Hmr（z）和0.9Emax（z）[Hmx（z）的有效辐射面积 Ai.（）和Ai.（）之间的归一化差值

A6.,(z) 0

A6.,() 0

图1给出了一维均匀功率密度分布的Emx、E，P,A,、F,U，和s参数图示说明

拟合粗糙度 roughness of fit R 理论拟合与测量分布之间的最大偏差 Emax 其中E为拟合的理论分布 0

图1一维均匀功率密度分布E（x）的图示

，y，笛卡尔坐标轴规定了光束轴系的正交空间方向。轴和y轴与光束垂直并确定了光束 截面。光束沿着之轴传播，之轴的原点位于激光器制造商给定的y参考面上，例如激光器外壳的 面。对于椭圆光束，分布的主轴相应地与轴和y轴重合。对于分布的主轴相对实验坐标系有旋 青况，ISO11146中用方位角$描述实验坐标系坐标轴旋转的条款适用。

5根据测量的空间分布推导出的特征参数

在定义3.2.1～3.2.12中，必须对E（aDB37∕T 5081-2016 住宅厨房卫生间排烟气系统应用技术规程，y)>E,r或Hr，y)>H，r的所有（，y)位置计

～3.2.12中，必须对E（，y)>E,r或H（，y)>H,r的所有（，y）位置计算求和积

分。对于截取求和积分，“阈值削波”（thresholdclipping）法与ISO11146中计算二阶矩光束宽度的 99%功率（能量）空间窗口截取（spatialaperturetraction）法不同。在使用“阈值削波”法之前，必须对测 量的信号应用适当的本底消除法。根据3.1.7的注，通常在测量时当E汀或H汀略大于本底噪声峰值就 选择的值。 注：由于实际激光光束的横向尺寸有限，并且用于测量其功率密度分布的探测器的空间分辨率有限，因此，本标准 的计算中使用的定义应该更加精确地包括离散有限和而不是包含连续积分。使用有限的积分，原因在于该积 分比求和具有更紧的形式，并且通常实际上也是这么使用的。关于实际积分限值的选择方面的更多信息，请 参见10.1

对于测量分布的理论拟合，下列方法比最小二 乘法1优先使用。通过测量可以确定5个参数：质心 立置（α，y），光束宽度d.和d以及总光束功率（能量)P（Q），然后使用这些数据作为理论分布E/（，y） 的质心，标准差和归一化（曲线下面积）的最佳估计。 可以进行拟合的常见分布的函数形式举例如下：

当n=2，3，时，拟合成超高斯函数。 均匀（平顶、帽顶或矩形)函数

E(r.y)=Erer

通过在光束中放置空间分辨率探测器测量功率（能量）密度分布E（α，y)[H（α，y)，或者直接在 光束中测量辐照度。直接在之位置处放置探测器，探测器平面与光束传播方向垂直，或者用合适的光 学成像系统将在位置之的光束投射到探测器平面中。需要测量稳定的功率（能量）密度的分布。对于 功率（能量）瞬态波动的激光器，必须使用平均功率（能量）密度。在完成测量E（，y)[H（α《绿色办公建筑评价标准 GB/T50908-2013》，y)后，从 3.2给出的定义中计算表征光束功率（能量）密度分布的参数

1）拟合位置的最小二乘法在所有分布区域的权重相同。对于很多分布，两翼和中央区域的权重相同并不合适

为了测量激光光束的功率（能量）密度分布，可以使用任何具有高空间分辨率和高动态范围的测量 装置。 定量测量激光光束功率密度分布的常用方法包括：一维和二维矩阵照相机阵列，单轴和双轴扫描针 孔，单轴扫描狭缝或力刃技术，通过可变光阑进行传输和用反射、荧光、磷光和胶片曝光的二维密度测 定法。