【国家标准】JBT 9490-1999 二氧化碳激光器 主要参数测试方法

1999二氧化碳激光器主要参数测试方法别犯一01一01实施国家机械工业局发布1田9前言本标准是对载化碳激光器主要参数测试方法的修订。修订时，对原标准作了编辑性修改，主要技术内容没有变化。本标准自实施之日起，代替标准由北京光电技术研究所提出并归口。本标准起草单位:北京光电技术研究所。本标准主要起草人:李燕伦。本标准于1985年12月首次发布。中华人民共和国机械行业标准二氧化碳激光器主要参数测试方法扭月)洲日)范圈本标准规定了二氧化碳激光器(以下简称激光器)常用光电参数的测试方法。本标准适用于连续工作的封离型二载化碳激光器。2定义本标准采用下列定义。生辉光放电的瞬时电压称为激光器的起辉电压。刀表示:。刀扒了万)“.“.“.“以)式中:甲电光转换效率;尸激光输出功率，w;1给定工作电流，A;U工作电压，V。出功率随时间波动的特性(频率在招压以下)为输出功率时间稳定度。用公式(1)表示:士万”“”“(2)式中:5.输出功率时间稳定度;尸在测光输出功率最大测量值与最小测量值之差;尸光输出功率的平均值。一个本征态都具有一定的振荡频率和一定的国家机械工业局19田一08一06批准2以力一01一01实施以拍空间分布。振模式的场分布相同，而沿光轴方向形成驻波，且具有确定的由驻波波节数表征的纵向场分布，每一种纵向场分布形式就是一种纵模，驻波波节数即为纵模数。振模式具有确定的场强分布，每一种分布形式就是一种横模。中nz，点数。=0，横向场强分布只有一个极大值的横模称为基横模，通常也称为单模。%)的最小孔径的半径。对应于1磨)。般用远场发散角表示。基模激光光束以双曲线形式扩展，双曲线的两条渐近线之间的夹角为光束发散角(全兔)。其计算见公式3):一夕二之) 光束发散角声川记;:测量点到激光束束腰激光束最小半径)处的距离，叫。(:)距离激光束束腰2处的光束半径，出功率下降到额定功率的70%时所用的时间为工作寿命。并需经国家计测试仪器的不确定度不低于士5%。35，相对湿度45%一75%，大气压力叙兔几一1兔明显的振动、烟雾和杂散辐射的影响。按产品标准的规定对激光器进行预热并采用恒压冷却水冷却。图1连接好电路与光路。其翰出电压平稳地上升，直至激光管工作气体击穿，产生辉光放电。从高压电压表读取击穿瞬间的电压值(即为起辉电压值。图1连接好电路与光路。点燃激光器，预热。b)调节激光电源愉出的工作电流，使激光输出功率达到最大值。此时，直流电流表显示的数值即为最佳工作电流值(图1连接好电路与光路。点嫌激光器，预热。b)调节激光电源，使其输出给定工作电流。此时，高压电压表显示的数值即为工作电压(图1连接好电路与光路。点嫌激光器，预热。b)调节激光电像，使激光器在给定工作电流1下运转。c)侧时记录高压电压表显示的数值U。d)根据公式(l)求出电光转换效率，。 图2连接好电路与光路。点嫩激光器，预热。b)调节激光电派，使激光器在给定工作电流下运转。c)每隔3橄平均值。燃激光器，预热。助调节致光电源，便激光器在给定工作电流下运转，同时开启函数记录仪，记录愉出功率随时间变化的曲线。c)每6取16个数值，计算出平均值尸。d)在记录的曲线中，找出测量时间范围内激光器输出功率的最大值和最小值，求出尸。的根据公式(3)求出输出功率时间稳定度5:。或不能全光斑接收激光输出，则在光电探测器前可使用积分球衰减器。10横模模式的测试10.，测试原理由激光光束的横向光强分布及其光斑图样可以鉴别光束的横模模式。基横模叨二光斑呈圆形。高阶横模的光强分布为厄米一高斯分布(轴对称腔)或者拉盖尔一高斯分布柱对称腔)，光斑呈现各种图样。用探测器扫描法测最光强分布曲线，同时用热敏纸显示光斑图样，根据曲线形状和光斑图样即可判别激光器的输出模式。 对于输出功率较大的激光器可采用烧蚀法显示光斑图样。泪|土|小十|探侧器扫描法a)按图4连接好电路与光路。点嫌激光器，预热。助调节激光电源，使激光器在给定工作电流下运转;调节激光光束使其垂直人射于光强分布侧定仪;调节扫描器使探侧器的小孔位于光斑中心。启动测定仪与函数记录仪进行测t。热敏纸固定在显示屏上，调节激光光束垂直人射到热敏纸上。b)根据激光愉出功率的大小选择快门速度进行呀光。据光强分布曲线和光斑图样判别横模模式。11发散角的侧试11.，为光腰处的光束半径，几为激光波长，选取:(介峋似)，在距离激光器翰出窗口:处侧得光束半径为.(2)，则其远场发散角可以表示为:2.(2) 6护考.(4)式中:e墓模远场发傲角，皿目;:激光器翰出窗口至侧。(2)在距离。m)处侧b)在光强分布曲线上找出光斑中心最大光强10处的横坐标的横坐标X，求出:处的光斑半径。(劝=!为一xl(二)。c)根据公式(4)计算荃模远场发傲角。为光展处的光束半径挤为激光波长，选取:(7二峋粉孟)，在距离激光器愉出窗口2处侧得光束横截面的光强分布曲线如图6所示。在该曲线的多个峰值中，的横坐标值凡;过此点做平行于横坐标的直线，与光强分布曲线的另一侧边沿的交点的横坐标为2处的光斑直径为加(动=1凡一)。则其远场发散角可以表示为:2创(2) 6，=斗丫.(5)式中:0一多模远场发散角，激光器拾出窗口至测.(2)。m)处测b)=1凡一)。c)根据公式(5)计算多模远场发散角。图7连接好电路与光路。点然激光器，预热。b)使激光器在给定工作电流下运转，启动计时器开始弟积计时，同时监测激光器的物出功率。c)当抢出功率下降到其额定功率的70肠时，可以调节工作电流，使物出功率达到最大值，激光器继续运转，计时器连续计时。d)若反复调节工作电流，仍不能使抽出功率达到其扳定功率的70%时，则认为工作寿命终止。此时，计时器记录的时间即为激光器的工作寿命。请回顾一下内容请回顾一下内容请回顾一下内容请回顾一下内容请回顾一下内容请回顾一下内容请回顾一下内容请回顾一下内容请回顾一下内容请回顾一下