ГОСТ Р ИСО 15367-1—2012
6.2Вычисление параметров качества пучка
6.2.1 Устранение влияния наклона
Для получения скорректированной поверхности волнового фронта следует оценить угол и азимут
его наклона, после чего результаты этой оценки вычесть из данных измерений. При этом особенно сле
дует учесть изменение волнового фронта в случав, когда при коррекции выполняют вычитание
членов аппроксимирующего полинома (например, полиномы Цернике неортогональны в случае
некруговой апертуры). Тогда аппроксимации подлежат лишь члены полиномов, отображающие наклон
и расфоку сировку, а остальные члены этих полиномов будут дополнять аппроксимирующую функцию.
Специальная ортогонализация или другие процедуры обработки данных, при необходимости при
менения, должны быть описаны в протоколе измерений.
После определения членов полинома, идентифицирующих наклон, из экспериментальных данных
следует вычесть данные аналитических корректировок в каждом элементе сетки матрицы, чтобы полу
чить результирующий скорректированный волновой фронт.
6.2.2 Определение азимутального угла волнового фронта
Азимутальный угол вычисляют с использованием момента первого порядка (среднего значения),
момента второго порядка (стандартного отклонения) и перекрестных моментов скорректированной
функции волнового фронта.
6.2.3 Определение степени астигматизма пучка
Одним из условий наличия слабоастигматического пучка (пучка с простым астигматизмом) счита
ют инвариантность азимутального угла волнового фронта в направлении оси пучка. Это проверяют, из
меряя фазу азимутального угла как минимум в пяти расположенных вдоль оси сечениях пучка в
пределах двух рэлеевских расстояний (длин).
Если монотонные изменения азимутального угла волнового фронта по мере перехода от сечения
к сечению и вариации угла превышают 10°. пучок следует считать астигматическим.
6.2.4 Определение степени астигматизма кривизны волнового фронта
Определение максимума и минимума кривизны волнового фронта сводят к следующим про
цедурам:
- измерениям волнового фронта вдальней зоне распространения лазерного пучка;
- определению азимутального угла волнового фронта;
- применению численных методов транспонирования волнового фронта до совпадения с распре
делением волнового фронта в системе координат путем вращения осей относительно азимутального
угла;
- расчетам значений R, и R2в соответствии с 3.4.4;
- определению значений кривизны волнового фронта Сд и Су.. соответственно обратных значе
ниям R, и R2.
6.2.5 Оценка аппроксимирующей сферической поверхности
Местоположение центра кривизны и расчет радиуса кривизны сферической поверхности, точнее
аппроксимирующей поверхности скорректированного волнового фронта, определяют методом наи
меньших квадратов.
6.2.6 Определение функции аберраций волнового фронта
Функцию аберраций волнового фронта wAF(x, у) определяют вычитанием аппроксимирующей сфе
рической поверхности из скорректированного волнового фронта. Эта процедура должна быть выполне на
для каждой точки с координатами (х. у) вплоскости измерений геометрическим вычитанием радиуса
сферы из расстояния между точкой и центром сферы.
6.2.7 Определение взвешенного среднего квадратического отклонения деформации вол
нового фронта
Взвешенное среднее квадратическое отклонение деформации волновогофронта wRWSвычисляют
с использованием распределения плотности мощности (энергии) и функции аберраций волнового
фронта wAF:
l2 lE (x .y )[^ F(x,y)-v7AfJ=
£ £ Е (х .у )
* г
10