GBT 6360-1995.pdf

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1、U 败 NJ 6 8 1 . 2: 5 3 5 - 2 3 1 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G B / T 6 3 6 0 一 1 9 9 5 激光功率能量测试仪器规范 S p e c i f i c a t io n f o r l a s e r r a d i a t i o n p o w e r a n d e n e r g y m e a s u r in g e q u i p me n t 1 9 9 5 一 0 7 一 2 4 发布 1 9 9 6 一 0 1 一 0 1 实施 国家技术监督局 发 布 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 激光功率能t

2、测试仪器规范 GB/ T 63 60一 19 95 S p e c i f i c a t i o n f o r l a s e r r a d ia t i o n p o w e r a n d e n e r g y me a s u r i n g e q u i p me n t 代替 G B 6 3 6 0 一8 6 范 围 本标准规定了包括激光探测器在内的各种应用于 1 0 0 n m至 1 mm波长范围的激光功率能量测试 器件和设备的有关术语定义、 检验项目、 条件和方法， 测量误差和仪器级别以及应满足的最低要求等。 2术语 以下是供本标准使用的定义。 1 光 学 波 段 o

3、 p t ic a l s p e c t r a l r a n g e 电磁辐射的 1 0 0 n m至 1 mm之间的波长范围。 2 激光( 辐射) l a s e r r a d i a t io n 由受控受激发射而产生或放大的光学波段的电磁辐射。 3 激光器l a s e r 主要通过受控受激发射过程而能产生或放大光学波段的电磁辐射器件。 4 辐射能量 r a d i a n t e n e r g y 以辐射形式发射、 传播或接收的能量。 符号 : Q 单位: 焦 耳 ; J 5 辐照量 r a d i a n t e x p o s u r e 照射到表面一点处的面元上的辐射能

4、量d Q除以该面元的面积d Ae 符号 : 月 (1 ) 在均匀辐照条件下， 上式可简化为: ( 2 ) 单位: 焦 耳 / 米， , J / m 6 辐射功率( 辐射通量) r a d i a n t p o w e r ( r a d i a n t f l u x ) 以辐射形式发射、 传播或接收的功率. 符号 : 必 ” . “ ”二” ”。 “” (3 ) 单位: 瓦 特 1 W 7 辐 照度ir r a d i a n c e 国家技术监，局 1 9 9 5 一 0 7 一 2 4 批准 1 9 9 6 一 0 1 一 0 1 实施 t C s / T 6 3 6 0 一1 9 9

5、 5 照射到表面一点处的面元上的辐射功率 d O除以该面元的面积d Ae 符号 : E (4 ) 在均匀辐照条件下， 上式可简化为: (5 ) 单位: 瓦 特 / 米2 t W/ m e 2 . 8 激 光7 探 测 器 l a s e r d e t e c t o r 将辐射功率或能堑转化成其他量( 通常为电学显) 且一般不包括信号处理显示的分立器件。 2 . 9 显 示 器 ( 激 光 探 测 器 用 )i n d i c a t o r ( f o r a l a s e r d e t e c t o r ) 以辐射单位显示探测器输出的器件。 2 . 1 0仪器 ( 激 光 功 率能

6、 量 测量 用 )i n s t r u m e n t ( f o r m e a s u r i n g la s e r p o w e r o r e n e r g y ) 激光探测器和显示器的整体组合。 2 . 1 1设备 ( 激 光 功 率 能 量 测量 用 )e q u i p m e n t ( f o r m e a s u r in g l a s e r p o w e r o r e n e r g y ) 配有附加器件的激光功率能量测试仪器。 2 . 1 2 响应度( 灵 敏度) r e s p o n s i v i t y 探测器的输出童Y与其输入量 X之比 符

7、号 ; S S二 Y/ X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 6) 2 . 1 3 光谱响应度( 光谱灵敏度) s p e c t r a l r e s p o n s iv it y 探测器在A波长处的输出增量d Y ( A ) 与其单色输入增量d X( ,l ) 之比随波长的变化。 符号: S ( A ) S( d )= d Y以) / d X( A ) 。 (7) 2 . 1 4 相对光谱响应度( 相对光谱灵敏度) r e l a t i v e s p e c t r a l r e

8、 s p o n s i v i t y 探测器在A,波长处的光谱灵敏度 S ( , ) 与参考波长k处的光谱灵敏度S ( A.) 之比。 符号 S . ( A , ) S , ( 入 )= S W/ S( 凡) 。 一 (8) 2 . 1 5 响应时1,01 常数 r e s p o n s e t i m e c o n s t a n t 探测器接收一瞬时施加的稳恒辐照到其输出信号上升至稳定终值的( 1 -1 / 0-0 . 6 3 所需之时间。 2 . 1 6 下降时间常数 f a l l t i m e c o n s t a n t 从遮挡探测器接收面的光照到探测器输出信号下降至遮

9、挡时的幅值的 I / e 之间的时间。 2 . 1 7 非线 性系数 n o n l i n e a r c o e f f i c i e n t 表述测试仪器输出与输入偏离正比的系数。 K = ( S/ S 。一 1 ) X 1 0 0 % ” “ (9) 式中: S 任意大小的辐射量的响应度; S . -某一确定的相应辐射量的响应度。 2 - 1 8 零漂 z e r o d r i f t 探测器( 仪器) 在规定时间内其光敏面不受激光或其他光辐射照射时的输出由仪器显示的变化。 2 . 1 9 测量误差 e r r o r o f m e a s u r e m e n t 被测量的测

10、定值与真值之差。 2 . 2 0 测量不确定度 u n c e r t a i n t y o f m e a s u r e m e n t 表征被测量值以 9 5 %置信度处于真值范围的评定。 GB/ T 6 360 一 19 95 2 . 2 1 单项不确定度in d i v id u a l u n c e r t a in t i e s 在变量s ， 固定不变的情况下， 依赖于诸( 非相关的) 影响量二(U =1 , 2 , 3 - 二 ) 的测量结果， 仅由不确 定度A x ， 所引 起的不确定度A Y. 可表示为: 份 勿一dx， 一一 y 2 . 2 2 相对不确定度 r e

11、 l a t i v e u n c e r t a i n t y 测量不确定度除以被测量的真值。 2 . 2 3 方 和 根 不 确定 度 r o o t - s u m - s q u a r e u n c e r t a in t y 单项不确定度的平方和的平方根 2 . 2 4 测 量 结 果 m e a s u r e m e n t r e s u lt 对示值施行各项校正后的测定值。 2 . 2 5示值 误差 e r r o r o f i n d i c a t io n 测试仪器的标称值和真值之间的差。 2 . 2 6 相 对 误差 r e l a t iv e e r

12、r o r 测量的绝对误差与被测量的真值之比 2 . 2 7 校准 c a l i b r a t io n 确定计量仪器示值误差( 必要时也包括确定其他计量性能) 的工作。 2 . 2 8 检定 v e r i f i c a t i o n 为评定计量器具的计量性能( 准 确度、 稳定度、 灵 敏度) 并确定其是否合格所进行的全部工作 2 . 2 9 工作量程测量范围 m e a s u r i n g r a n g e 测试仪器在允许误差限内可测的量值范围 2 . 3 0分辨 率 灵 敏阐 r e s o l u t i o n 测试仪器示值可察觉变化所对应的被测功率能量的最小变化值。

13、 2 . 3 1 占空比 d u t y c y c le 激光源所产生的脉冲的持续时间与脉冲周期的比值， 或脉冲持续时间与脉冲重复频率的乘积。 也称 为脉冲占空系数。 2 . 3 2 校准的光谱带宽 c a li b r a t i o n s p e c t r a l b a n d w i d t h 在其他条件不变的情况下， 光谱响应度变化不大于校准不确定度的 1 0 写的波长间隔。 2 . 3 3 校准因 子 c a l i b r a t io n f a c t o r 仪器示值除以 探测器输入量之商。 2 . 3 4 等待时间 w a it in g t im e 探测器接受

14、面用恒定辐射功率开始照射至其示值使校准不确定度达到 1 0 %所需的时间。 2 . 3 5 应用范围 r a n g e o f a p p l i c a t i o n 探测器、 仪器或设备的所有参数在级别精度范围内， 而探测器无过载危险， 足以进行可靠测量的范 围 。 技术要求 所有激光功 率能量测试探测器、 仪器和设备均应校准， 定期送检。 在产品定型时， 应通过本标准4 . 1 - 4 . 1 2 所规定的各项专门试验， 并满足相应级别要求。 出厂产品都应满足3 . 1 . 1 0 和3 . 1 . 1 1 两项技术 要求， 其他可作抽样试验。 3 . 1 最低要求 在采用本标准第4

15、 章所述检测方法和条件下， 激光功率能 量测试探测器、 仪器 和设备不得超过下述 测量误差。当厂家指明测试器件由于应用范围有限， 某些测量误差影响不大时， 则可将其忽略( 例如， 在 c B / T 6 3 6 0 一 1 9 9 5 测量仪器仅用于某一激光波长时， 其灵敏度与波长的依赖关系) 。如果检测用于仪器和设备而不是探测 器， 则灵敏度应当代之以校准因子。 3 . 1 . 1 响应度随时间的变化士5 %; 3 . 1 . 2 探测器接收表面响应度的不均匀性士5 %; 3 . 1 . 3 响应度在辐照时的变化士2 %; 3 . 1 . 4 响应度随温度的变化15 %; 3 . 1 . 5

16、 响应度随非偏振入射角的变化士2 %; 3 . 1 . 6 响应度随辐射功率或能量的变化( 非线性) 士5 %; 3 . 1 . 7 响应度随波长的变化士5 %; 3 . 1 . 8 响应度在线偏振辐射情况下随偏振的变化士2 %; 3 - 1 . 9 重复脉冲辐射的平均功率测量误差士5 %; 3 . 1 . 1 0 零漂士 5 %; 11 . 1 1 校准不确定度士1 0 %. 3 . 2 探测器、 仪器或设备准确级别规格的其他要求 在探测器、 仪器或设备按下述准确级别分类时， 3 . 1 . 1 -3 . 1 . 1 1条所列的各种误差源均要加以考 虑。若厂家指明测试器件由于应用范围有限，

17、某些测量误差无关紧要则可忽略。 如果由用户借助表、 图或函数式来修正灵敏度所受的各种温度、 非线性或波长影响， 以扩展级别精 度， 就应添加字母“ 1 . ” 标记。 激光功率能量测试仪器按其测量的不确定度分为以下五个级别。 3 . 2 . 1 2 0 级 符合3 . 1节所列最低技术指标要求的探测器、 仪器和设备属于 2 0级。 3 - 2 - 2 1 0 级 各单项相对不确定度的绝对值之和不超过 2 0 %， 方和根不确定度不超过 8 %. 3 . 2 . 3 5级 各单项相对不确定度的绝对值之和不超过 1 0 %， 方和根不确定度不超过 4 %. 3 . 2 . 4 2级 各单项相对不确

18、定度的绝对值之和不超过 4 %， 方和根不确定度不超过 1 . 6 % 3 . 2 . 5 1级 各单项相对不确定度的绝对值之和不超过 2 %， 方和根不确定度不超过 0 . 8 %e 3 . 3校准 探测器、 仪器或设备应当至少在一个波长为 孟 的单色辐射或一个具有以 x 为中心的光谱带宽的多 色辐射下进行校准。 3 . 4过载 探测器、 仪器或设备按本标准 4 . 1 2条做完过载检测后， 也应当达到最低要求并符合相应级别的要 求 3 . 5 自检功能 5 级、 2 级和 1 级的探测器、 仪器或设备要配有用户能检查测试仪器固有性能的手段， 如吸收体的电 加热器、 辅助辐射源。它应能确定出

19、名义示值的约为该类最大允许不确定度一半的相对偏差。 4 检，A 9 若检测用于仪器或设备而不是探测器. 则用校准因子代替灵敏度。 4 . 1 响应度随时间的变化 4 1 . ， 连续负载后的变化 GB/7 6 3 6 0 一 1 9 9 5 用最多 l o o %至少 8 o %的最大允许辐照度， 对中照射探测器表面( 若辐照覆盖的探测器表面小于 8 0 %， 则要附加进行整个探测器表面均匀性的检测) 后， 测量响应度的不可逆相对变化; 。 )对连续激光功率和重复脉冲激光平均功率测量用的探测器， 采用仅在探测器工作波段发射的连 续激光器或其他连续辐射源， 照射时间为 1 0 0 h e b )

20、 对脉冲激光能量测量用的探测器， 采用1 0 0 0 个激光脉冲。两个脉冲 之间的间隔时间不小于探 测器的下降时间常数。 ( 最大允许的辐照度与检测激光的脉冲持续时间有关。 ) 4 . 1 . 2 贮存后的变化 探测器在温度( 4 。 士2 ) C 和相对湿度至少 9 5 %环境贮存 1 0 天后， 测量响应度的相对变化 4 . 2 响应度的空间变化( 非均匀性) 使用恒定的光束依次照射探测器的接收面的每一部分， 测量探测器输出的最大相对变化。 光束直径 ( 在 1 / e 峰值处测出) 须为探测器接收面直径或对角线的 1 / 1 0 ， 但不小于 1 m m或 2 0倍校准所用电磁辐 射的波

21、 长。 4 . 3 响应度在照射期间的变化 连续激光用的探测器是用允许的最大辐射功率， 脉冲激光能量测童用的探测器则用允许的最大脉 冲能量， 以四倍于探测器下降时间常数的间隔时间， 在稳定的辐照度下， 照射 1 h .测量探测器响应度在 照射期间的可逆相对变化。如果厂家规定有限工作时间， 则检测应在两倍规定时间进行 4 . 4 响应度随温度的变化 应在环境温度 。 至4 0 C 下， 测量探测器响应度可逆性相对变化。 应等候被测仪器与环境之间达到 热平衡 ， 然后进行测试。 4 . 5 响应度随非偏振辐射的入射角的变化 采用非偏振的光辐射， 测量响应度在规定的辐射方向 5 。 圆锥度内的最大相

22、对变化。若探测器配有 可使待测辐射偏离规定辐照方向小于5 0 的调整手段 ， 则应检查响应度的相对变化是否在规定的调整不 确定度 内。 4 . 6 响应度随辐射功率或能量的变化( 非线性) 应在厂家规定的辐射功率或能量应用范围内， 测量响应度与额定值的最大相对偏差。在测量时， 必 须保持光束空间分布和直径不变。 若仪器配有可修正非线性的自校准手段， 或厂家提供表征探测器输出与辐射功率( 辐射能童) 关系 的非线性修正曲线、 函数或表格， 则应测量其剩余的误差。 4 . 了 响应度随波长的变化 应在规定的波长范围内测量相对光谱响应度的变化。 如果厂家以校准曲线、 表格或函数关系的形式 给出光谱响

23、应度， 则需要测量实际光谱响应度与规定的光谱响应度之间的最大相对偏差。 4 . 8 响应度随偏振辐射的入射角的变化 应在不同偏振面的线偏振额定辐照方向附近的 5 。 圆锥度内( 或由调准误差确定的锥内)测量响应 度随入射方向的最大相对变化。 4 . 9 平均功率响应度随脉冲颇率和占空比的变化 应当在规定的脉冲激光重复率和占空比的范围内， 测量脉冲激光与连续激光下的响应度的最大相 对偏差。测量时， 辐射功率取算术平均值。 4 . 1 0 零漂 在温度变化率( 5 士。 . 5 ) K/ h 和空气流速至少 1 m/ s 的条件下， 仪器预热 1 0 mi n以后， 观测其在一 个小时相对于该量程

24、最大示值的相对零漂。若厂家有零漂的修正方法则要确定修正后的残差。若厂家 提供的操作说明书硬性规定温度梯度和气流速度的限制时， 则在其限制条件下进行测量。 4 . 1 1 校准或 检定 Ga / T 636 0一 19 95 在厂家的指定波长， 用激光功率能量标准校准送检的探测器、 仪器或设备。应当参照现行的激光功 率能量计国家检定规程规定的具体方法和步骤实施校准或检定。要集中照射探测器 5 0 %表面， 辐照度 不得低于最大值的 6 3 %。在估计校准的不确定度时， 应当全面考虑本标准第 3 章所述的各种误差影响 因素。 可用孔径光栏截取一高斯光束来实现上述辐照条件. 4 - 1 2 过载 过

25、载检测是将整个探测器表面曝露在辐照下进行 。 )对于测量激光功率的探测器， 在两倍最大允许辐照度下， 持续照射 1 0 mi n ， 或者 1 0 个响应时间 常数的时问; b )对于测量激光能量的探测器， 用两倍最大允许脉冲辐照量( 能量) 下， 照射 1 0个脉冲， 每两个脉 冲之间的时间间隔约为探测器的 1 个下降时间常数。 探测器所使用的激光器或其他辐射源的波长应在厂家规定的波长范围内。 对于大中功率计和能量计， 超载幅度和照射时间及次数可适当缩减。 5 仪器说明书 每台激光测试用的探测器、 仪器或设备， 均应配带有相应的说明书. 至少包含下列一些特征数据和 详细内容: 5 - ， 特

26、征数据 应当分别指出探测器或测试仪器的下列特征数据 工作波长范围; 校准光谱带宽( 光谱平坦性) ; 探测器的有效光敏面积或限制光栏; 响应度( 非直读式仪器) 或校准因子， 给出校准时的测量条件; 响应时间常数和下降时间常数; 功率R程( 能h t 址程) 和分辨率; 等待时间( 仅用于连续激光探测器) ; 测址误差和等级， 包括 3 . 1 . 1 -3 . 1 - 1 1 所述的各项测量不确定度; 修正表、 修正曲线或修正公式; 探测器应用的条件和影响。例如， 如果某些环境( 振动、 电场、 磁场) 对探测器测量有影响， 也应 说明， 并提出要求， 指出其可能产生的误差。 当这些参数在应

27、用中可能受到限制， 则应当在操作说明书中交待( 例如在某些情况下可能需要修正 响应度或校准因子随波长的变化. 如果探测器、 仪器或设备要用于同时发射几种波长( 谱线) 的激光器， 则应指出只有各发射谱线都处于弋光谱带宽内才可使用) 。 5 ， 2 注意卜 项 5 . 2 门最大可允许的量限 。 ) 对连续激光用的探测器、 仪器或 设备， 应指出最大可允许的辐照度和辐射功率值; b ) 对脉冲激光用的探测器、 仪器或设备， 应给出最大可允许的辐照度、 辐照量和脉冲能量随脉冲持 续时间变化的图表或公式，此外， 最大可允许的脉冲重复率也应说明。 如果最大可允许的辐射能量和辐射功率与某些参数有关( 例

28、如波长、 脉宽) 则应在厂家的使用说明 书上详加说明， 并在标牌上注明。 5 . 2 . 2 损伤 应当提醒使用者注意保护探测器， 防止由于过载等原因而受损伤， 并指出探测器响应度变化的合理 范围。 GB / r 6 3 6 0 一1 9 9 5 3 激光危害 应根据激光安全防护标准指出探测器反射的辐射对人和物有害的区域。 使 用调试 详细说明探测器、 仪器或设备的使用和操作步骤， 包括如何使探测器定位及其对准激光束调试等。 维 护 应指出为确保探测器、 仪器或设备的级别所必须的存放温度、 相对湿度等在内的维护措施 6标牌 探测器、 仪器或设备应贴有识别标牌， 牌上至少要有以下内容 厂家 ;

29、序号， 生产日期; 精度级别; 最大额定辐照度， W / m m 或最大额定辐照量, J / m m ; 工作波长范围。 附加说明: 本标准由国家技术监督局提出。 本标准由中国计量科学研究院负责起草。 本标准主要起草人徐大刚、 毛世华、 马冲 *草庐一苇草庐一苇*提供优质文档， 如果 你下载的文档有缺页、 模糊等现象或 者遇到找不到的稀缺文件， 请发站内 信和我联系！我一定帮你解决！ 提供优质文档， 如果 你下载的文档有缺页、 模糊等现象或 者遇到找不到的稀缺文件， 请发站内 信和我联系！我一定帮你解决！ 本人有各种国内外标准 20 余万个， 包括全系 列 GB 国标国标及国内行业行业及部门标准部门标准，全系列 BSI EN DIN JIS NF AS NZS GOST ASTM ISO ASME SSPC ANSI IEC IEEE ANSI UL AASHTO ABS ACI AREMA AWS ML NACE GM FAA TBR RCC 各国船级 社 船级 社 等大量其他国际标准。豆丁下载网址：豆丁下载网址： http:/