DIN EN ISO 11145:2019-06
Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Словарь и символы (ISO 11145:2018); Немецкая версия EN ISO 11145:2018.
- Стандартный №
- DIN EN ISO 11145:2019-06
- Дата публикации
- 2019
- Разместил
- German Institute for Standardization
- состояние
- быть заменен
- DIN EN ISO 11145:2025-05
- Последняя версия
- DIN EN ISO 11145:2025-05
- сфера применения
-
Обзор стандарта DIN EN ISO 11145:2019 и техническая основа
DIN EN ISO 11145:2019-06 — важный основополагающий стандарт в области оптики и фотоники, предоставляющий унифицированную терминологию и символику для лазеров и лазерного оборудования. Этот стандарт был совместно разработан техническим комитетом ISO/TC 172 «Оптика и фотоника» Международной организации по стандартизации и техническим комитетом CEN/TC 123 «Лазеры и фотоника» Европейского комитета по стандартизации. Секретариатом выступает Немецкий институт нормирования (DIN).
Настоящий стандарт заменяет стандарт DIN EN ISO 11145 издания 2016 года. Основные технические изменения включают корректировку определения эллиптичности пучка, добавление терминологии оптического резонатора, пересмотр формулы расчета диаметра пучка, обновление терминологии эффективности устройств и оптимизацию порядка терминологии. Эти изменения отражают последние разработки в области лазерных технологий и возросшие требования к точности измерений.
Анализ основной терминологии
Стандарт устанавливает полную систему терминологии лазерных технологий, формируя иерархическую концептуальную структуру от основных параметров пучка до сложных характеристик системы.
Определение геометрических параметров балки
Стандарт подробно определяет пространственные характерные параметры балки, включая такие ключевые понятия, как диаметр балки, радиус балки и размер балки. Особенно важно, что стандарт различает два метода: определение на основе включенной мощности (энергии) и определение на основе момента второго порядка:
Тип параметра Метод определения Символическое представление Сценарий применения Диаметр пучка Метод включенной мощности du(z) Диаметр круглой апертуры, содержащей u% от полной мощности Диаметр пучка Метод момента второго порядка dσ(z) Рассчитывается на основе момента второго порядка распределения плотности мощности Размер луча Метод передачи через щель dx,u, dy,u Минимальная ширина щели для передачи u% мощности вдоль направления x или y Размер луча Метод момента второго порядка dσx, dσy Расчет на основе момента второго порядка распределения плотности мощности Параметры положения и направления луча
Стандарт четко определяет луч центр тяжести (3.1.1) как основная точка отсчета положения балки. Его координаты определяются моментом первого порядка распределения мощности (энергии):
𝑥(𝑧) = ∫∫𝑥𝐸(𝑥,𝑦,𝑧)𝑑𝑥𝑑𝑦 / ∫∫𝐸(𝑥,𝑦,𝑧)𝑑𝑥𝑑𝑦
𝑦(𝑧) = ∫∫𝑦𝐸(𝑥,𝑦,𝑧)𝑑𝑥𝑑𝑦 / ∫∫𝐸(𝑥,𝑦,𝑧)𝑑𝑥𝑑𝑦
В то же время стабильность положения пучка (3.1.2) определяется как важный параметр для измерения флуктуации положения пучка, которая в четыре раза превышает стандартное отклонение.
Система параметров качества пучка
Стандарт устанавливает полную систему оценки качества пучка, включая такие ключевые параметры, как ограниченное дифракцией кратное M² и произведение параметров пучка.
Дифракционно-ограниченный кратный M²
Параметр M² (3.10.2) является основным показателем для измерения качества пучка и определяется как отношение фактического произведения параметров лазерного пучка к идеальному произведению параметров гауссова пучка:
M² = (π/4λ) × d₀ × θ
Для идеального гауссова пучка M² = 1, тогда как для фактического пучка M² > 1. Этот параметр напрямую влияет на фокусирующую способность и характеристики пропускания пучка.
Коэффициент распространения пучка K
Коэффициент распространения пучка K (3.10.3) является обратной величиной M², K = 1/M², и также используется для характеристики качества пучка. Значения, близкие к 1, указывают на лучшее качество пучка.
Определение характеристик поляризации
Стандарт подробно определяет соответствующие термины поляризации лазера, включая линейную поляризацию, круговую поляризацию, эллиптическую поляризацию и другие состояния:
Тип поляризации Определяющие характеристики Требования к степени линейной поляризации Линейная поляризация Электрический вектор колеблется вдоль фиксированного направления p > 0,9 Частичная поляризация Между полной поляризацией и отсутствием поляризации 0,1 < p < 0,9 Случайная поляризация Амплитуды двух ортогональных компонентов поляризации изменяются случайным образом Неприменимо Степень линейной поляризации p (3.12.5) определяется как: p = (Pmax - Pmin) / (Pmax + Pmin)
Параметры временных характеристик
Для импульсных лазеров стандарт определяет полную систему параметров временной области:
Определение длительности импульса
Стандарт предусматривает два метода определения длительности импульса:
- τu(3.14.1): Интервал между Первая и последняя точки времени, в которые мощность импульса достигает u% от пиковой мощности
- τH(3.14.2): Полная ширина на полувысоте (FWHM) длительности импульса
Параметры мощности и энергии
Стандарт четко определяет ключевые параметры, такие как энергия импульса Q (3.13.3), пиковая мощность Ppk (3.13.9) и средняя мощность Pav (3.13.8), для обеспечения согласованности измерений.
Иерархия лазерных систем
Стандарт устанавливает четкую систему классификации лазерных систем (3.19):
Уровень системы Определение Компоненты Лазер (Laser) Основное устройство, включая усиливающую среду и оптический резонатор Усилительная среда, резонатор Лазерное оборудование (Lasergerät) Лазер плюс необходимое вспомогательное оборудование Лазер, система охлаждения, источник питания и т. д. Лазерное устройство (Laseranordnung) Лазерное устройство плюс компоненты направления и формирования луча Лазерное устройство, оптические элементы, механическая конструкция Лазерная система (Laseranlage) Одно или несколько лазерных устройств плюс системы обработки, измерения и управления Лазерные устройства, роботы, рабочие станции и т. д. Эта иерархическая структура обеспечивает четкую терминологическую основу для системной интеграции и применения лазерной технологии.
Рекомендации по внедрению стандарта
Выбор методов измерения
В реальных приложениях соответствующий метод измерения следует выбирать в соответствии с конкретными потребностями:
- Для приложений с высокими требованиями к качеству балки рекомендуется метод измерения, основанный на моменте второго порядка
- Для промышленных приложений более практичным может оказаться метод измерения мощности
- Обратите внимание, что значения, полученные разными методами, могут отличаться
Стандартизированное использование терминологии
Стандарт подчеркивает стандартизацию терминологии:
- Всегда используйте полные символы (включая нижние индексы)
- Четко обозначайте используемый метод определения
- Сохраняйте согласованность с соответствующими стандартами (например, серией ISO 11146)
Подготовка технических документов
В технических документах и описаниях продукции:
- Используйте термины и символы, определенные в стандарте
- Укажите версию используемого стандарта
- Уточненное определение эллиптичности пучка
- Улучшение терминологии оптических резонаторов
- Оптимизация и корректировка расчетных формул
- Логическая реорганизация порядка терминологии
- Новые требования к параметрам в области сверхбыстрых лазеров
- Описание когерентности, связанное с квантовой технологией
- Требования к терминологии для новых лазерных структур
ISO 11146-1 Метод испытания ширины пучка Соответствие определений ISO 13694 Испытание распределения плотности мощности Ссылочные определения ISO 15367-1 Определение формы волнового фронта Гармонизация связанных терминов Обратите особое внимание на различия в терминология из IEC 60825-1, которая отражает различные цели стандартов безопасности и стандартов производительности.
Тенденции развития технологий
Повышенная точность определения
Основные улучшения версии 2019 года по сравнению с версией 2016 года:
Расширение областей применения
С применением лазерных технологий в новых областях стандартная терминологическая система должна постоянно расширяться:
DIN EN ISO 11145:2019 обеспечивает важную терминологическую основу для стандартизированной разработки лазерных технологий, что имеет большое значение для содействия техническому обмену, обеспечения единообразия измерений и содействия промышленному развитию.
DIN EN ISO 11145:2019-06 Ссылочный документ
- IEC 60825-1 Лист интерпретации 2. Безопасность лазерных изделий. Часть 1. Классификация оборудования и требования.
- 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 11670 Лазеры и лазерное оборудование. Методы испытаний параметров лазерного луча. Стабильность положения луча; Техническое исправление 1
- ISO 12005 Лазеры и лазерное оборудование. Методы испытаний параметров лазерного луча. Поляризация.*， 2022-05-31 Обновление
- ISO 13694 Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Методы испытаний распределения плотности мощности (энергии) лазерного луча.
- ISO 15367-1 Лазеры и лазерное оборудование. Методы испытаний для определения формы волнового фронта лазерного луча. Часть 1. Терминология и фундаментальные аспекты.
DIN EN ISO 11145:2019-06 История
- 2025 DIN EN ISO 11145:2025-05 Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Словарь и обозначения (ISO/DIS 11145:2025); немецкая и английская версии prEN ISO 11145:2025
- 2019 DIN EN ISO 11145:2019-06 Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Словарь и символы (ISO 11145:2018); Немецкая версия EN ISO 11145:2018.
- 2019 DIN EN ISO 11145:2019 Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Словарь и символы (ISO 11145:2018)
- 2017 DIN EN ISO 11145 E:2017-08 Словарь и символы для оптических и фотонных лазеров и связанного с ними оборудования (проект)
- 2017 DIN EN ISO 11145 E:2017 Проект документа. Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Словарь и символы (ISO/DIS 11145:2017); Немецкая и английская версия prEN ISO 11145:2017.
- 2016 DIN EN ISO 11145:2016-10 Оптика и фотоника. Лазеры и оборудование, связанное с лазерами. Термины и обозначения (ISO 11145:2016)
- 2016 DIN EN ISO 11145:2016 Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Словарь и символы (ISO 11145:2016); Немецкая версия EN ISO 11145:2016.
- 2008 DIN EN ISO 11145:2008 Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Словарь и символы (ISO 11145:2006); Английская версия DIN EN ISO 11145:2008-11.
- 0000 DIN EN ISO 11145:2006
