1. GB/T 27662-2011标准基本信息
标准编号:GB/T 27662-2011
中文名称:激光光束指向和位置稳定性测试方法
英文名称:Test method for beam pointing and position stability of lasers
发布日期:2011年12月30日
实施日期:2012年5月1日
主管部门:中国机械工业联合会
归口单位:全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会(SAC/TC 284)
主要起草单位:通常包括中国电子科技集团公司第十一研究所、北京理工大学、中国计量科学研究院等在激光技术领域具有权威性的机构。
2. GB/T 27662-2011标准目的与适用范围
该标准规定了测量激光器输出光束的指向稳定性和位置稳定性的测试方法。其主要目的是:
为激光器制造商、用户和检测机构提供统一、规范的测试依据。
评估激光器在工作过程中光束方向和光斑位置的漂移程度,这对于高精度应用(如激光加工、激光通信、激光测距、激光雷达、精密测量、科学研究等)至关重要。
保证激光产品的性能一致性和可靠性。
适用范围:
适用于连续波(CW)和重复脉冲激光器。
适用于波长范围在180 nm至1 mm之间的激光器。
标准中规定的测试方法主要针对光束在远场(或规定距离)的指向和位置变化。
3. GB/T 27662-2011标准核心术语定义
光束指向稳定性 (Beam Pointing Stability):在规定的时间间隔内,激光束远场光斑中心相对于初始位置在水平和垂直方向上的最大偏移量。通常以微弧度(μrad)为单位。
光束位置稳定性 (Beam Position Stability):在规定的时间间隔内,激光束在某一特定平面(通常是近场或测试平面)上光斑中心相对于初始位置在水平和垂直方向上的最大偏移量。通常以微米(μm)为单位。
4. GB/T 27662-2011测试原理与方法
标准的核心是建立一个稳定、可重复的测试环境,通过长时间监测光斑位置的变化来评估稳定性。
主要测试步骤:
环境准备:确保测试环境稳定,避免振动、气流扰动和温度剧烈变化。
设备安装:将被测激光器牢固安装在隔振光学平台上,预热至规定时间,使其达到热平衡状态。
光路设置:激光束通过自由空间传输一段规定的距离(通常较长,以测量远场指向稳定性),照射到一个位置敏感探测器(Position Sensitive Detector, PSD) 或CCD/CMOS相机上。
数据采集:使用数据采集系统连续记录光斑中心在探测器上的位置坐标(X, Y),采样频率和总测试时长根据标准要求设定(例如,连续监测数小时)。
初始位置确定:记录激光器开启并稳定后一段时间(如前10分钟)内光斑中心的平均位置作为初始参考点。
稳定性计算:
计算整个测试期间,光斑中心在X轴和Y轴方向上相对于初始位置的最大偏移量。
指向稳定性(μrad)= (最大偏移距离 / 传输距离) × 10⁶
位置稳定性(μm)= 最大偏移距离(在指定平面上)
5. GB/T 27662-2011关键测试设备
位置敏感探测器(PSD)或成像探测器(CCD/CMOS相机):核心测量部件,用于高精度定位光斑中心。
数据采集与处理系统:用于记录和分析位置数据。
隔振光学平台:消除外界振动对测量结果的影响。
光束传输与准直组件(如需要)。
环境监控设备:监测温度、湿度等。
6. GB/T 27662-2011标准的意义
GB/T 27662-2011 的发布和实施,填补了国内在激光光束稳定性测试方法上的空白,对于:
规范市场:统一了测试方法,避免了不同厂家或机构测试结果的差异。
提升产品质量:促使激光器制造商重视并改进产品的稳定性设计。
保障应用性能:为激光在高精度领域的应用提供了可靠的技术支撑。
GB/T 27662-2011 是一项重要的激光测试方法标准,它为评估激光器最关键的性能参数之一——光束的指向和位置稳定性——提供了科学、严谨的国家标准方法。该标准的实施对推动我国激光技术的发展和应用具有重要意义。