ISO 23701:2023
Оптика и фотоника. Лазерное и связанное с ним оборудование. Фототермический метод измерения поглощения и картографирования оптических лазерных компонентов.

Стандартный №

ISO 23701:2023

Дата публикации

2023

Разместил

International Organization for Standardization (ISO)

Последняя версия

ISO 23701:2023

сфера применения

ISO 23701:2023 впервые систематически определяет технические основы для измерения поглощательной способности оптических лазерных компонентов с использованием фототермического эффекта. Этот стандарт рассматривает повреждения компонентов и тепловые искажения, вызванные дефектами поглощения в мощных лазерных системах. Он преодолевает ограничения по размерам, присущие традиционной лазерной калориметрии (ISO 11551), и позволяет проводить испытания с пространственным разрешением на микронном уровне для крупногабаритных лазерных компонентов размером более 100 мм.

---

Сравнение основных технических методов

Метод обнаружения	Принцип	Пространственное разрешение	Применимые сценарии
Поверхностная тепловая линза (STL)	Обнаружение смещения поверхности, вызванного тепловым расширением	5-50 мкм	Материалы с высоким коэффициентом расширения
Пропускающая тепловая линза (TTL)	Обнаружение изменений градиента показателя преломления	10-100 мкм	Материалы с высоким dn/dT
Фототермическое отклонение (PTD)	Измерение угла отклонения луча	1–10 мкм	Точное позиционирование дефекта

---

Ключевые моменты для стандартной реализации

Требования к конфигурации оборудования

• Лазер накачки: Непрерывный/импульс с высокой частотой повторения, стабильность мощности ±1%, частота модуляции 50–500 Гц
• Лазер обнаружения: He-Ne/диодный лазер в режиме TEM00, мощность <5 мВт
• Стадия трансляции: 3D электрическое управление, точность позиционирования <10 мкм
• Окружающая среда контроль: Класс чистоты ISO 7, влажность 40-60%

Характеристики калибровки

Стандарт требует использования Трех или более наборов стандартных образцов для построения линейной калибровочной кривой (диапазон поглощения 10^-6-0,1), рекомендуется:

1. ND-фильтр (поглощение 0,01-0,1)
2. Непокрытый субстрат (поглощение 10^-5-10^-4)
3. Образец с антибликовым покрытием (общее поглощение 10^-5-0,001)

---

Анализ развития технологий

По сравнению с традиционной калориметрией этот стандарт имеет три основных прорывы:

• Чувствительность обнаружения увеличилась в 10³ раз (минимальное измеряемое поглощение 10^-6)
• Класс поддержки=instrument>Трехмерное картирование поглощения (3D-карта поглощения подложки из плавленого кварца, как показано на рисунке 6)
• Новая функция фототермического фазового обнаружения позволяет одновременно получать распределение теплофизических свойств материала

Пример применения

Мощная лазерная система, протестированная с использованием этого стандарта, показала, что:

Хрусталик высокого разрешения имеет локальный пик поглощения 2,7×10^-5 (рисунок 5). После ионно-лучевого травления порог лазерного повреждения увеличился в 3 раза