ISO 13694:2018
Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Методы испытаний распределения плотности мощности (энергии) лазерного луча.

Стандартный №

ISO 13694:2018

Дата публикации

2018

Разместил

International Organization for Standardization (ISO)

Последняя версия

ISO 13694:2018

---

сфера применения

Анализ основного содержания стандарта

Распределение плотности мощности определяется как набор плотностей мощности по всем поперечным координатам (x, y) в определенной точке z в направлении распространения светового луча:
E(x, y, z) (непрерывная волна) или H(x, y, z) (импульсный лазер)

---

Сравнение основных параметров испытаний

Тип параметра	Лазер с непрерывной волной	Импульсный лазер	Формула расчета
Максимальная плотность мощности	Emax(z)	Hmax(z)	Максимальное значение пространственного распределения E(x,y,z)
Центроид балки	(x(z), y(z))		Расчет интеграла пространственного момента первого порядка
Ширина балки	dσx(z), dσy(z)		4 раза квадратный корень момента второго порядка
Коэффициент плоскостности	Fη(z)	Fη(z)	Среднее Плотность мощности/максимальная плотность мощности

---

Развитие технологий и обновление стандартов

Основные изменения в издании 2018 года включают:

• Определение эллиптичности балки соответствует ISO 11145/11146-1
• Термин «линейный момент второго порядка» изменен на «момент второго порядка»
• Несущественные параметры, такие как «тип распределения соответствия», из отчета об испытаниях были удалены
• Пункты главы 9 «Обработка шума» были переписаны, чтобы прояснить, что уровень отсечения больше не используется для устранения шума

---

Требования к системе измерения

Система детектора должна соответствовать следующим требованиям Требования:

1. Динамический диапазон > 100:1
2. Пространственное разрешение ≥ 2500 независимых точек данных
3. Отношение сигнал/шум ≥ 100:1
4. Длина волны, соответствующая измеряемому лазеру

Типичные методы измерения включают в себя:

• Метод двухмерной массивной камеры
• Метод сканирующей щелевой/ножевой камеры
• Метод интегрирования мощности переменной апертуры

---

Рекомендации по реализации

Обработка фонового шума:

Рекомендуется использовать метод вычитания фонового изображения (8.3.2) по формуле:
E(x,y) = E_meas(x,y) - E_B(x,y)

Ключевые моменты калибровки:

1. Пространственная калибровка использует апертуру известного размера
2. Калибровка мощности требует независимого измерения полной мощности
3. Импульсные лазеры должны обеспечивать полный сбор энергии импульса

---

Типичные случаи применения

Оценка качества промышленной лазерной обработки:
Параметр крутизны кромки s_η,ε(z) (типичные настройки η=10%, ε=90%) можно использовать для количественной оценки характеристик переходной зоны профиля пучка, которая напрямую влияет на крутизну разрезаемого материала.

Проверка медицинского лазерного оборудования:
Коэффициент плоскостности F_η(z) используется для оценки равномерности луча косметических лазеров. Для идеального плоского луча это значение близко к 1.

ISO 13694:2018 Ссылочный документ

• IEC 61040 Детекторы, приборы и оборудование для измерения мощности и энергии лазерного излучения
• ISO 11145 Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Словарь и символы.
• ISO 11146-1 Лазеры и лазерное оборудование. Методы испытаний ширины лазерного луча, углов расхождения и коэффициентов распространения луча. Часть 1. Стигматические и простые астигматические лучи.*， 2021-06-30 Обновление
• ISO 11554 Оптика и фотоника - Лазеры и оборудование, связанные с лазерами - Методы испытаний для определения излучательной мощности лазерного луча, излучательной энергии и временных характеристик*， 2025-06-03 Обновление

ISO 13694:2018 История

• 2018 ISO 13694:2018 Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Методы испытаний распределения плотности мощности (энергии) лазерного луча.
• 2015 ISO 13694:2015 Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Методы испытаний распределения плотности мощности (энергии) лазерного луча.
• 2005 ISO 13694:2000/Cor 1:2005 Оптика и оптические приборы. Лазеры и лазерное оборудование. Методы испытаний распределения плотности мощности (энергии) лазерного луча; Техническое исправление 1
• 2000 ISO 13694:2000 Оптика и оптические приборы. Лазеры и лазерное оборудование. Методы испытаний распределения плотности мощности [энергии] лазерного луча

Специальные темы по стандартам и нормам

стандарты и спецификации