ГОСТ Р ИСО 15367-1—2012
Введение
к международному стандарту ИСО 15367-1:2003 «Лазеры и лазерные установки
(системы). Методы измерений формы волнового фронта пучка лазерного
излучения. Часть 1. Терминология и основные положения»
При проектировании, монтаже и эксплуатации лазерных установок и систем важно гарантировать
воспроизводимость нормируемых характеристик лазерного излучения, представлять особенности по
ведения пучка по трассе его распространения и оценивать эффективность мер. принимаемых по обес
печению безопасности для обслуживающего персонала. Подлежащие измерению величины и
параметры, характеризующие лазерное излучение, подразделяют на четыре группы:
- распределение плотности мощности (энергии) в поперечном сечении пучка (ИСО 13694):
- ширины, углы расходимости и коэффициенты распространения пучка (ИСО 11146);
- распределение фазы (ИСО 15367);
- пространственная когерентность пучка.
Часть 1 серии стандартов ИСО 15367 содержит термины, определения и обозначения, необходи
мые при рассмотрении методического и аппаратурного обеспечения измерений распределения фазы в
поперечном сечении лазерного пучка. В ней также описаны рекомендуемые методики измерений:
- азимута главных плоскостей распределения фазы;
- размеров астигматических аберраций:
- аберрационной функции волнового фронта и среднего квадратического значения его де
формации.
Полезна качественная визуальная оценка формы поверхности волнового фронта пучка по интер
ферограмме или изометрической проекции. Однако для повышения качества технологической обработ
ки изделий на лазерных установках необходимы методики и средства количественной оценки
искажений волнового фронта. Описываемая в настоящей части серии стандартов ИСО 15367 методика
предусматривает возможность количественного анализа распределения фазы распространяющегося
пучка с предельно достижимой достоверностью результата.
В принципе допустимо, но не принято использовать для этих целей количественные оценки обще
известных аберраций — комы, сферической аберрации, астигматизма лазерного пучка. Наилучшей
оценкой качества считают степень отклонения волнового фронта от идеальной поверхности. Вместе с
тем циркулярная асимметрия является источником ряда искажений волнового фронта пучка, ассоции
руемым с его астигматизмом, порождаемым используемой оптической системой. Поэтому детально
анализируют различные виды и характеристики астигматизма пучков. Измерения астигматизма важны
для проектировщиков оптических систем при выборе элементов коррекции астигматизма пучков. Опи
сываемые в первой части серии стандартов ИСО 15367 методики измерений также могут быть исполь
зованы при оценке остаточного астигматизма пучка после завершения коррекции и в целях юстировки
системы (установки).
Разработка и реализация методик измерений распределения фазы стали возможны после выяс
нения целесообразности объединения этих измерений с одновременно проводимыми измерениями
распределения плотности мощности (энергии) (ИСО 13694) в одном и том же поперечном сечении пуч ка.
Цифровая обработка данных позволила получить значительно ббльшее число характеристик и пара
метров распространяющегося пучка, чем результаты измерений огибающей распределения мощности
(энергии), получаемые при определении коэффициента распространения пучка (ИСО 11146). Инфор
мация о ббльшем числе характеристик пучка особенно важна при необходимости детальной оценки
распределения плотности мощности (энергии) впроцессе локализации пучка при его взаимодействии с
объектом технологической обработки.
v