GB T 13739-2011 激光光束宽度、发散角的测试方法以及横模的鉴别方法.pdf

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1、ICS 31.260 L 51 中华人民圭t/、GB 和国国家标准GB/T 13739-2011 代替GB/T13739-1992 ,GB/T 13740 1992 ,GB/T 13741一1992激光光束宽度、发散角的测试方法以及横模的鉴别方法Test methods for laser beam widths , divergence angle and transverse mode 2011-12-30发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检痊总局中国国家标准化管理委员会2012-05-01实施发布GB/T 13739-2011 目次前言.1 l 范围-2 规范性引用文件-3 术语

2、和定义4 要求.44. 1 测试环境的要求.4 4.2 测试设备的要求.4 4.3 安全防护.4 4.4 测试方法的选择.44.5 测试准备.4 5 激光光束宽度测试方法5.1 激光光束宽度标准测试方法-5.2 激光光束宽度替代测试方法-6 激光光束发散角测试方法6. 1 测试原理6.2 测试程序.6. 3 测试结果7 横模的鉴别方法.12 7.1 目测鉴别法127.2 常见横模光斑图样.12 附录A(资料性附录)本标准与GB/T13739-1992、GB/T13740-1992和GB/T13741-1992 比较的主要技术变化.13 附录B(规范性附录)小孔扫描测试方法.GB/T 13739

3、-2011 目。吕本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准代替GB/T13739-1992(激光辐射横模鉴别方法、GB/T13740-1992(激光辐射发散角测试方法和GB/T13741一1992(激光辐射光束直径测试方法机与GB/T13739-1992、GB/T13740-1992和GB/T13741-1992相比，主要技术变化比较大，详细内容参见资料性附录A。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会(SAC/TC284)归口。本标准起草单位:北京光电技术研

4、究所、中国电子科技集团公司第十一研究所。本标准主要起草人:吴爱平、段振广、卢永红、李嘉伦、罗志军、赵鸿。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T 13739-1992; GB/T 13740-1992; GB/T 13741-19920 I 1 范围激光光束宽度、发散角的测试方法以及横模的鉴别方法本标准规定了激光光束宽度、发散角的测试方法以及横模的鉴别方法。GB/T 13739-2011 本标准适用于对在均匀介质自由传播、并在传播中功率密度分布取向相同或正交的激光光束进行光束宽度、发散角的测试。本标准适用于激光辐射高斯光束的横模的鉴别。本标准不适用于列阵类半导体激光器。2 规范性引用文件

5、下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 7247.1 激光产品的安全第1部分:设备分类、要求和用户指南GB/T 15313 激光术语GB/T 19022 测量管理体系测量过程和测量设备的要求ISO 11146-1 激光和激光相关设备激光束宽度、发散角和柬扩散率的试验方法第1部分z元象散和简单象散束(Lasersand laser-related equipment-Test methods for laser beam widths , diver gence angles

6、 and beam propagation ratios-Part 1: Stigmatic and simple astigmatic beams) ISO/TR 11146-3 激光和激光相关设备激光光束宽度、发散角和束扩散率的试验方法第3部分:内在和几何激光束分类、扩散和试验方法细节(Lasersand laser-related equipment -Test methods for laser beam widths, divergence angles and beam propagation ratios-Part 3: Intrinsic and geomet ricallas

7、er beam classification, propagation and details of test methods) 3 术语和定义GB/T 15313与GB7247. 1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 实验室坐标系laboratory coordinate system 定义实验室坐标系的X，Y，Z轴规定空间三个正交方向，习惯上Z轴和光束轴重合，X和Y轴分别与水平和竖直方向一致，或以矩形阵列探测器的长短边方向一致，坐标原点选在Z向测量参考的起点。3.2 测量平面measurement plane 在轴向位置(Zm)进行光束功率(或能量)密度分布测量的X-y平面称为

8、测量平面。注:术语功率密度分布E(x，y，z)属于连续波光源，在脉冲光源的情况，用能量密度分布H(x，y，z)代替。3.3 主轴坐标系principal axes coordinate system 定义测量平面内光束功率密度分布的主轴坐标系的X，y，Z轴规定空间三个正交方向，其X轴GB/T 13739-2011 是和实验室坐标系的X轴接近的光束宽度最大或最小的方向。如果x和X轴的夹角为土450，则x轴是最大光束宽度的方向。3.4 功率密度分布的一阶矩first order moments of power distribution x ,y 确定光束的重心坐标。在测量平面内光束的功率(或能量

9、)密度分布的一阶距见式(1)、(2)J表示为:3.5 3.6 式中:j f E(川Zf f E(x，小川y沪川，z) j fE，z)ydxdy y(z)=-Z-Z f f E(工，川讪E(x，y，对一一功率(或能量)密度分布。功率(或能量密度分布的二阶矩second order moments of power distribution a!， ，吃功率(或能量密度分布上的归一化加权积分见式。)、(4)、(5)丁表示为:f f E(川沁王)2. ( 1 ) ( 2 ) cr! (z) =.( 3 ) f f E(x,y ,z)dxdy j j归E(x，y山川y川川，z一玉元)2灿2(z) =

10、一叩一 . . ( 4 ) f f E(川z)j fE，沁-x) (y - y)dxdy !y (z) =一.( 5 ) f f E(x ,y ,z)dxdy 注，:角括号是运算符号。注2:cI只是一种符号表示，并不是真正的平方。该量可以取正、负或零值。光束宽度beam widths d,: (z) ，d咱，(z)位于轴上z处的测量平面内，沿着光束分布主轴的光束宽度，定义为光束功率密度分布的中心二阶矩平方根的4倍见式(6)、(7)J，表示为zd眶，=4凡，(z). ( 6 ) 2 GB/T 13739-2011 式中zx一一-功率(或能量)密度分布在主轴x方向的中心二阶矩平方根。d呵，=4吨(

11、z). ( 7 ) 式中:y一-一功率(或能量)密度分布在主轴y方向的中心二阶矩平方根。光束宽度决定光束的几何形状，最小和最大光束宽度之间的比见式(8汀，表示为:a-d ，a一，一一E . ( 8 ) 式中zE 光束的椭圆度Fd.，一-最小光束宽度;dot一一最大光束宽度。如果光束的椭圆度大于0.78，则认为功率(或能量)密度分布是圆形的，否则认为光束是椭圆形的。光束直径见式(9)J表示为:d.(z) =2-/2叫，+;，) ( 9 ) 式中zd.(z)一光束直径。3. 7 光束传输比beam propagation rations 盹，吨M2激光束的光束参数(即柬腰宽度和远场发散角)乘积，与

12、相同波长TEMoo模的Gaussian光束的光束参数乘积的比值。对于椭圆形光束【见式(10)、(11)J表示为:Mr do f9, M =一一-一z4 . ( 10 ) 式中:A 波长zd，。一一主轴方向z，的束腰宽度;，一一主轴方向zF的光束发散角。赢，宜d叩。叨 y 4 ( 11 ) 式中zd.:/o-一主轴方向y的束腰宽度;可一一主轴方向31的光束发散角。对于圆形光束见式(12)J表示为:具12do，=一- 4 . ( 12 ) 式中:do-束腰直径;.光束发散角。3 GB/T 13739-2011 4 要求4. 1 测试环境的要求应该满足被测激光器和所用测试仪器使用说明书中规定工作环境

13、条件。通常一般测试在环境温度15 .C 35 .C，相对湿度45%75%的常压条件下进行;仲裁测试在环境温度(25士2).C，相对湿度45%55%的常压下进行。整个测量系统应处于无明显振动、气流、烟尘和杂散辐射的环境中，不得有影响测量结果的干扰。4.2 测试设备的要求测试仪器设备应符合GBjT19022的要求。本标准强调以下几点:a) 对光学零件的要求:测试所用光束变换和/或聚焦的光学零件要适应所测激光波长，应尽量满足无像差的要求，并要有足够的孔径，使得其所造成的总功率(或能量)损失不大于1%;b) 对光衰减器的要求:测试所用光衰减器应使其对波长依赖性、偏振依赖性、角度依顿性、非线性和非均匀性

14、最小，或可通过标定和数据处理得到一定程度的修正;c) 对光学系统的要求:测试所用光学系统应尽量减少散斑和干涉效应引起的于扰，使相对功率密度分布没有明显变化Fd) 对探测器系统的要求:所用阵列式探测器覆盖光束短主轴方向光束宽度的像素数不应低于100。探测器的动态范围不低于8bito需特别细心查明探测器表面的损伤阔值，以便不被激光光束击穿。应从制造者的数据或通过测量确认探测器系统的输出量(例如电压)与输入量(激光功率)成线性关系，并标定探测器系统的波长依赖性、非线性和非均匀性，使得可能经数据处理得到一定程度的修正。4.3 安全防护测试过程的安全防护应符合GB7247. 1的有关规定。4.4 测试方

15、法的选择测试方法的选择应根据被测激光设备和所具有的测试设备条件，由本标准规定的其中一种方法进行测试。小孔扫描方法按附录B中规定的试验方法进行。4.5 测试准备4 测试工作应按以下要求做好准备:a) 了解所测激光的输出特性和技术规范，按有关测量参数选择测量方法，组成适用的测量系统;b) 采取诸如试验装置机械振动的隔离，屏蔽外部的辐射，实验室的恒温等适当措施，使所测量结果的不确定性最低;c) 应该特别小心，在高功率激光光束路径的大气环境中，确保不含有吸收激光辐射和引起被测光束热畸变的气体和水汽;d) 调整测量系统和/或被测激光器，使两者共轴;e) 按照实验室安全规则和激光防护要求，对场地和仪器设备

16、检查，符合要求后方可进行测试。喝FGB/T 13739-2011 5 激光光束宽度测试方法5. 1 激光光束宽度标准测试方法5. 1. 1 概述按照IS011146-1的规定，采用二维阵列探测器记录测量平面内的功率(或能量)密度分布，计算该分布的中心二阶矩，从而确定激光光束的宽度。称为密度分布方法，定义为标准方法。对于难于找到合适阵列探测器的激光光束宽度测量，则采用扫描探针采集图象法。用小孔探针对光束进行二维扫描采样，得到光束功率(或能量)密度分布。5. 1. 2 阵列探测器采集圄象法(CCD法)5. 1.2. 1 测试原理测试装置见图1。利用二维阵列探测器(如面阵CCD、面阵CMOS、面阵热

17、释电等光探测器件)，采集测量面内光束的功率(或能量)密度分布，对采集数据施加适当的背景修正。对测得的功率(或能量)密度分布计算一阶矩和中心二阶矩，再从中心二阶矩确定光束宽度d.，!(z)和仇(z)，如果符合圆形功率(或能量)密度分布的条件，则确定光束直径d.(z)。说明21一一激光器;2 光束变换衰减系统p3一一CCD接收器;4一一计算机;甲呻巳飞、;占主-入二5-CCD式激光束诊断分析系统。图1CCD法测定光束宽度的装置5. 1.2.2 测试程序测试程序按下列步骤进行:a) 激光器至少预热1h(或按制造商说明)，达到正常工作;b) 按照光束和探测器尺寸，确定是否需要对光束进行变换，并选择合适

18、的光学系统;c) 根据被测激光的强度和探测器的饱和阔值，选择合适衰减量，以充分利用探测器的动态范围;d) 确定测量面的轴向位置z，采集光束功率(或能量)密度分布的数据(即光斑图象); e) 在每个位置至少重复5次，以确定所测得的光束宽度的平均值和标准偏差。5. 1.2.3 测试结果测试结果按下列步骤得到:a) 在计算光束宽度前，应对测量的功率(或能量)密度分布进行背景校正。5 GB/T 13739-20门b) 计算光束功率(或能量)密度分布的一阶矩和二阶矩，重要的是需要找出合适的积分面积(称为积分面积的数据子集)，见图2。可用如下迭代程序寻找该数据子集并得到最后结果:1) 由初始假设的积分面积

19、开始，完成式(1)式(5)的积分，给出近似的光束重心和光束在X和Y轴方向的宽度;2) 新的积分面积的中心选在光束的近似重心，积分的尺寸为X和Y方向光束宽度的3倍，在这样的积分面积上完成式。)式(5)的积分。得到更近似的光束重心和光束的宽度;3) 重复迭代直到获得收敛的结果。c) 利用式(13)式(15)求出最大或最小光束宽度方向和实验室坐标相同X轴之间的夹角(即光束功率密度分布的方位角)。对于!:;t:见式(13)J，表示为:?(Z)=叫专)式中:?一一光束功率密度分布的方位角。对于:=见式(14)、(15)J，表示为:. ( 13 ) 伊俨=8咆g巾二)?.川.川.叫.gn刷n(L)k=i.

20、 ( 15 ) |吃|d) 对光斑图象进行旋转角度?的坐标变换，得到E(x,y Zm)。e) 对E(x,y Zm)按5.1.2. 3 b)给出的迭代程序得到合理的积分面积和收敛的结果。注:此时的i=0。f) 根据光束功率密度分布的中心二阶矩，按式(6)和式(7)计算光束宽度dax和d.y。如果光束的最小和最大宽度满足式(的，则按式(9)计算光束直径d.o说明21一-积分区轮廓。图2积分区5. 1. 3 扫描探针采集图象测试方法5. 1. 3. 1 测试原理测试装置见图3。对于难于找到合适阵列探测器的激光光束宽度测量，采用扫描探针采集图象法。6 . GB/T 13739-2011 在功率(或能量

21、)探测器前放置一针孔组成采样探针，利用探针对光束进行二维扫描采样，也可以得到光束功率(或能量)密度分布。5. 1. 3. 2 测试程序按5.1. 2. 2的规定。2 7起常4/飞)6a) 探测器示意图b) 测量示意图说明:1一-光束横截面52一一探针;3 小孔;4转台;5 平动;6一一转动;5.1.3.3 测试结果7一一激光束;8一一小孔;9一-探测器;10 第一反射面511一一一中空管;12一一第二反射面。图3扫描探针采集图象法测定光束宽度的装置由测得的功率密度分布计算光束宽度或直径，按5.1.2. 3的规定。注，:对于圆对称的高斯光束，利用探针经过光束中心的一维扫描，得到沿光束直径的剖面内

22、归一化功率分布曲线，即可以得到光束直径。注2:应该细心以确保在整个扫描周期的激光输出在空域和时域是稳定的。5.2 激光光束宽度替代测试方法5.2. 1 概述按照IS011146-3的规定，利用激光功率(或能量)计，测量激光光束特定面积占总功率(或能量)的百分比，从而得到激光光束的宽度或直径，称为透过功率方法。这些方法，使用设备简单，但能够测量光束宽度或光束直径，其精度在许多情况是可以接受的。定义为替代方法。5.2介绍的计算方法不是基于确定空间功率分布函数的二阶矩，但是至少对几种情况(见表1)已经证实，使用本部分中的任一替代方法与本标准第5章中的标准方法确定的光束传输比，其结果之间存在以下相关性

23、见式(16)J，表示为:.;w =CiC.jMf -1) + 1 式中zCi一一替代方法t和标准方法之间的相关因子;M.一一按替代方法i得到的光束传输比。. C 16 ) 7 GB/T 13739-2011 表1替代方法的相关系数替代方法相关系数Ci可变孔径法(见5.2.2)1. 14 移动刀口法(见5.2.3)0.81 移动缝隙法(见5.2.4)0.95 注2这些相关系数Ci经证实，适用于具有稳定谐振腔结构的气体激光光束，功率达10WCCO，激光光束功率可达1 kW)和最高光束传输比M=4的无像散光束。对于更高M值和其他类型的激光，相关因子有待验证。利用这种光束传输比之间的关系，对于测定的光

24、束宽度或直径，可以依赖M2的相关因子，确定激光光束宽度或直径见式(17)J，表示为:dc非CiC.jMf-1) + 1J C 17 ) 式中:di 按替代方法i测得的光束宽度或光束直径。下面将对这三种方法逐个予以说明。5.2.2 可变孔径测试方法5.2.2. 1 测试装置测试装置见图4。说明:1一一激光器;2一一光束;3一一可变光阑;4 探测器。图4可变孔径法测定激光光束宽度的装置5.2.2.2 测试原理该方法基于高斯光束直径的定义。可变光阑位于测量平面用来确定透过功率，其透过功率是孔径直径的画数。通过缩小孔径的直径，透过总功率(或能量)86.5%时的直径是未修正光束直径。注:本方法适用于圆形

25、功率密度分布的光束。5.2.2.3 测试程序8 测试程序按下列步骤进行:a) 不加光闹，或光阑孔径增大到使光束全部透过时，记录光束总功率(或能量)PoCQo); b) 可变光阑作为测量平面必须垂直于光束轴，调整可变光阑的测量孔对中在光束轴上，精度至少是测量光束估计宽度的10%。对中方法是减小可变光阔的孔径到大约80%功率透过，并移动孔径到最大功率(或能量)透过;c) 以每步透过功率(或能量)减少5%的步距减小通光孔径尺寸，在读数为总功率(或能量)的GB/T 13739-2011 86.5%时，记录其上一步和下一步的孔径尺寸(仇，d2)，和相应的功率(或能量)读数(Pj,P 2 ) 或能量读数(

26、Qj,Q2); d) 至少测量5次，每次按5.2.2.4的规定计算，最终求出结果的平均值和标准偏差。5.2.2.4 测试结果根据内插公式，计算未修正的光束直径见式(18)J ，表示为:的6.5=dj + (P865一Pj) (d2 -dj)/(P2一Pj)J式中zd86.5一一可变孔径法未修正的光束直径FP865一一总功率(或能量)的86.5%。根据修正公式计算相应的光束直径见式(19)J，表示为:( 18 ) MBUrlM吓一l)+lJ.(川式中zd. 一一可变孔径法根据修正公式计算的光束直径;M865一一可变孔径法的光束传输比。5.2.3 移动刀口测试方法5.2.3.1 副试装置测试装置见

27、图50说明21一一一刀口;2一一光电采集器;3一一-光束;4一一移动台;5一一测微器。5.2.3.2 测试原理图5移动刀口法测定光束宽度的装置在固定的大面积探测器前，移动刀口切割光束，使探测器测出的功率(或能量)是刀口位置的函数。84%和16%透过功率(或能量)所对应的两个刀口位置之间距离的2倍，是未修正的光束宽度。注，:当涉及椭圆形光束时，刀口移动方向应该和光束主轴重合。注2:刀口长度不得小于光束估计宽度的2倍。9 GB/T 13739-2011 5.2.3.3 测试程序测试程序按下列步骤进行:a) 记录刀口完全在光束之外时的光束功率(总功率)(或能量); b) 移动工作平台，直到X轴刀口透

28、过功率(或能量)降低到总功率(或能量)的84%，记录移动平台的位置读数(Xl); c) 继续移动工作平台，直到刀口透过功率(或能量)降低到仅为总功率(或能量)的16%，记录移动平台的位置读数(X2); d) 至少测量5次，每次按5.2.3.4的规定计算，最终求出结果的平均值和标准偏差。5.2.3.4 测试结果计算未修正的光束宽度见式(20)J，表示为:dk = 2 I X2 - Xl I . ( 20 ) 式中:dk-一刀口法未修正的光束宽度。根据修正公式计算相应的光束宽度见式(21汀，表示为zMZ081(两-1)十1J.(21) 式中:d.一刀口法根据修正公式计算的光束宽度;M;-一刀口法的

29、光束传输比。5.2.4 移动狭缝测试方法5.2.4. 1 测试装置测试装置见图6。说明:1一一移动狭缝;2一一光电采集器;3一一光束p4一一移动台;5一一测微器。10 2 图6移动缝隐法测定光束宽度的装置GB/T 13739-2011 5.2.4.2 测试原理固定在移动台上的一个狭缝，放置在固定的大面积探测器的前面用来切割光束。使得探测器测量的透过功率(或能量)是狭缝位置的函数。透过功率为最大功率(或能量)的13.5%时，所对应的狭缝两个位置之间的距离，是未修正光束的宽度。注，:当涉及椭圆形光束时，狭缝移动方向应该和光束主轴重合，确定主轴方向的光束宽度。注2:狭缝长度不得小于被测光束估计宽度的

30、2倍，狭缝的宽度小于被测光束宽度的1/20。5.2.4.3 测试程序测试程序按下列步骤进行:a) 垂直于光束轴放置狭缝，横向移动工作平台，找出最大透过功率(或能量)的位置，并记录功率(或能量)为读数1; b) 在最大透过功率位置的两侧，找出透过功率(或能量)为最大透过功率(或能量)(读数1)的13.5%的位置，分别记录位置(Xj)和(X2); c) 至少测量5次，每次按5.2.4.4的规定计算，最终求出结果的平均值和标准偏差。5.2.4.4 测试结果狭缝两个位置之间的距离为未修正的光束宽度见式(22)J，表示为:ds = IX 2 - Xj I . ( 22 ) 式中zds一一移动狭缝法未修正

31、的光束宽度。根据修正公式计算相应的光束宽度见式(23)J，表示为:d.=ds t臼o.9归5(JM;-1) 十1口.叫.川.叫.川川.川.川川.叫川川.川.川.叫.J岛f式中zd. 移动狭缝法根据修正公式计算的光束宽度;M厂一移动狭缝法的光束传输比。6 激光光束发散角测试方法6. 1 测试原理在聚焦元件的焦平面上测试激光光束宽度或光束直径，确定光束发散角。注:聚焦透镜后的束腰不在聚焦透镜的后焦面，确定聚焦透镜的焦距和焦平面位置应标定。6.2 测试程序用元像差聚焦元件变换激光光束，以聚焦元件的后焦平面为测量面，按第5章的测量方法，求出激光光束宽度daxf，d的和激光光束直径d.f0 6.3 测试

32、结果利用下式确定相应的光束发散角见式(24)、(25)、(26汀，表示为:6l , = duxf 阳一ax f .( 24 ) 11 GB/T 13739-2011 式中zdaxf一-一焦平面上X方向上的光束宽度;f 一聚焦透镜的焦距。式中:dayf一一-焦平面上y方向上的光束宽度。式中zd.f 焦平面上的光束直径。7 横模的鉴别方法7. 1 目测鉴别法d呼f-一叩f队=字目测漫反射光斑，根据光斑图样鉴别横模模式。注1:被鉴别激光在可见光范围内。注2:被观察平面必须是漫反射面。注3:激光器类别在3B类以下。7.2 常见横摸光斑图样 ( 25 ) . ( 26 ) 激光的横模一般用TEMmn来标

33、记。其中m、n为横模序数。基模和几个高阶模的花样见图7和图80. M ,. 1:1 TEMOO TEMIO TEM20 TEM03 TEMll TEM31 图7方形镜球面腔光斑图样示例 t. 吨d， TEMOO TEMOl TEM02 TEMIO TEM20 TEM30 固8圆形镜球面腔光斑图样示例12 GB/T 13739-2011 附录A(资料性附录)本标准与GB/T13739一1992、GB/T13740一1992和GB/T13741-1992比较的主要技术变化A.1 与GB/T13741-1992比较的主要技术变化本标准与GB/T13741-1992相比，主要技术变化为z增加了有关实验

34、室坐标、测量平面、主轴坐标系飞功率密度分布的一阶矩、功率密度分布的二阶矩、光束宽度和光束传输比的术语和定义(见3.13.7);一一增加了要求一章(见第4章); 一一删除了有关激光器、激光辐射、光束发散角、高斯光束、光束直径、束腰、光学谐振腔、稳定谐振腔、基横模、表面一点的辐照度、连续波、脉冲激光器、输出功率的稳定度和输出能量的稳定度的术语和定义(1992年版第3章); 一一删除了套孔法(1 )、套孔法(1I)(1992年版4.1 4.2); 一一将小孔扫描法改为小孔扫描测试方法并变更内容(见附录B，1992年版4.3); 一一删除使用本标准应注意的问题(1992年版第5章); 一增加了激光束宽

35、度测试方法(见第5章); 一删除防护措施(1992年版第6章)A.2 与GB/T13740一1992比较的技术变化本标准与GB/T137401992相比，主要技术变化为z增加了有关实验室坐标、测量平面、主轴坐标系、功率密度分布的一阶矩、功率密度分布的二阶矩、光束宽度和光束传输比的术语和定义(见3.13. 7); 增加了要求一章(见第4章); 一删除了有关激光器、激光辐射、光束发散角、高斯光束、光束直径、束腰、光学谐振腔、稳定谐振腔飞基横模、表面一点的辐照度、连续波、脉冲激光器、输出功率的稳定度和输出能量的稳定度的术语和定义(1992年版第3章); 一一删除了套孔法(1 )、套孔法(II )(1

36、992年版4.14.2); 将小孔扫描法改为小孔扫描测试方法并变更内容(见附录B，1992年版4.3); 一一删除使用本标准应注意的问题(1992年版第5章); 删除防护措施(1992年版第6章); 一一增加了激光光束发散角测试方法(见第6章)。A.3 与GB/T13739一1992比较的技术变化本标准与GB/T13739-1992相比，主要技术变化为:一一增加了有关实验室坐标飞测量平面飞主轴坐标系、功率密度分布的一阶矩、功率密度分布的二阶矩、光束宽度和光束传输比的术语和定义(见3.13. 7); 一一增加了要求一章(见第4章); 一一删除了有关激光器、激光辐射、基横模、高斯光束、高斯线型、横

37、模和纵模的术GB/T 13739-20门语和定义(1992年版第3章); 一一-修改了目测鉴别法(见7.17.2，1992年版4.1); 一一一删除照相鉴别法(1992年版4.2); 一一将常见的横模光斑图样改为常见横模光斑图样气见7.2，1992年版4.3); 一一删除频谱分析鉴别法(1992年版4.4); 一删除防护措施(1992年版第5章)。14 GB/T 13739-2011 附录B(规范性附录)小孔扫描测试方法B.1 测试原理本方法规定了激光光束宽度的测试方法。测试装置见图B.l。在功率(或能量)探测器前放置一小孔，使小孔沿光束最大和最小宽度方向扫描，得到光束宽度剖面内最大功率(或能

38、量)归一化的分布曲线。川L1川说明:1一二待测激光束;2小孔;3一一探测器;4一-X-y记录仪;5一一扫描驱动器。图B.l小孔扫描测试方法装置示意圈B.2 测试程序测试程序按下列步骤进行:a) 将小孔置于激光光束的测量平面(Zm)处，使小孔沿光束的最大宽度X方向扫描，得到该扫描方向的最大功率(能量)归一化分布曲线。在分布曲线的两侧，找出功率(能量)为86.5%处的坐标z;和4，得到:dx，=lx:-x1为光束最大宽度;b) 使小孔沿光束的最小宽度y方向扫描，同步骤a)，得到:dy= I y: -y I为光束最小宽度。-FON|的h的户同阁。华人民共和国家标准激光光束宽度、发散角的测试方法以及横

39、模的鉴别方法GB/T 13739一2011国由t* 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 印张l.25 字数32千字2012年4月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2012年4月第一版* 书号:155066. 1-44844定价21. 00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107GB/T 13739-2011 打印日期:2012年5月9日F002