ICS 31.260 L 51
GE
中华人民共和国国家标准
GB/T7247.13—2013/IECTR60825-13:2006
激光产品的安全
第13部分：激光产品的分类测量
Safety of laser products-
Part 13 : Measurements for classification of laser products
(IEC TR 60825-13:2006.IDT)
2014-07-15实施
2013-12-17发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T 7247.13--2013/IECTR60825-13:2006
目 次
前 1 范围规范性引用文件
2
3 术语和定义适用性
1
5 仪器要求 6 分类流程 7 计算可达发射极限的参数
7.1 波长A)* 7.2 多波长光源 7.3 宽谱光源 7.4 光源时间特性 7.5 对角（a） 7.6 发射持续时间 7.7 测量条件 7.8扫描光束附录A（资料性附录） 大光源分类和扫描光束范例参考文献
EE
11 17 17 18 22 26
图1 连续波激光器分类流程图图2 脉冲激光器分类流程图图3 重要的波长和波长范围图4 脉冲持续时间定义图5 平顶脉冲和不规则脉冲图6 对向角示例图7 高斯光束的光束腰定位图8 光源测量示意图图9 线性阵列表观光源尺寸图10 简单非圆光源的有效对冏角图1] 扫描光束顶点之外的静止表观光源成像图图12 扫描光束顶点之外的扫描表观光源成像图
10
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12 15 16
18 19
表1 参考点表2 四光源阵列
2 11 GB/T7247.13—2013/IECTR60825-13:2006
前言
GB7247《激光产品的安全》分为以下部分：
第1部分：设备分类、要求；第13部分：激光产品的分类测量；第11部分：用户指南。
本部分为GB7247的第13部分。 本部分按照GB/T1.12009给出的规则起草。 本部分使用翻译法等同采用IECTR60825-13：2006《激光产品的安全第13部分：激光产品的分
类测量》第1版（英文版）。
与本部分中规范性引用文件有一致性对应关系的我国文件如下：
JB/T68601993测量激光辐射功率能量的探测器、仪器与设备（IEC61040：1990，IDT）请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会（SAC/TC284）归口。 本部分起草单位：深圳市计量质量检测研究院、深圳市大族激光科技股份有限公司、北京光电技术
研究所、中国科技集团公司第十一研究所、深圳出人境检验检疫局。
本部分主要起草人：徐涛、李保车、索彦彦、陆耀东、王文丹、高慧、威燕、冯建国、杨桦、曾丽霞、吴爱平、 卢永红。
1 GB/T7247.13—2013/IECTR60825-13:2006
激光产品的安全
第13部分：激光产品的分类测量
1范围
GB/T7247的本部分为制造商，检测机构、安全人员及其他人七提供厂依据GB7247.1-2012进行辐射测量或分析以建立激光能量发射水平的实用指导。本部分所述的测量程序预定作为激光产品的分类指南。如果其他程序更好或者更适合也可以接受。
由于计算可达发射极限的某些参数取决于其他测量值。本部分提供广计算可达发射极限（AEL）和最大允许照射量（PME）的信息。
本部分预定应用于激光器，包括扩展光源和激光器阵列。本部分的使用者应注意。相对更严格的方法，本部分中对扩展光源观察条件的程序可能产生更保守的结果。
注：关于更复杂光源的评估工作仍在继续。而且将作为国际通用办法达成致。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB7247.1--2012激光产品的安全第1部分：设备分类要求（IEC60825-1：2007，IDT） IEC61040测量激光辐射功率能量的探测器、仪器与设备（Powcrandcnergymeasuringdetectors；
instruments and eguipment for laser radiation
ISO11554光学和光学仪器激光和与激光有关的设备激光束功率、能量和时间特征的试验方法(Optics and photonics -Lasers and laser-related equipment Tcst methods for laser beam power, energy and temporal characteristics)
3术语和定义
GB7247.1--2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
角速度angularvelocity 扫描光束的速度，单位为弧度/秒（rad/s）。
3.2
光束轮廓 beam profile 光束横截面的辐射分布。
3.3
光束束腰beam waist 轴对称光束的最小直径。对于非轴对称光束，沿着每条主轴可以有个离光源不同距离的束腰。
3.4
电荷耦合器件charge-coupleddevice；CCD 利用氧化金属半导体技术（MOS）、表面存储和信息转换的自扫描半导体成像器件。
1 GB/T7247.13—2013/IECTR60825-13:2006
3.5
临界频率 critical frequency 在激光危害评估时，用于判别适用于连续波（CW）模型的脉冲激光重复频率。重复频率高于此频
率时，脉冲激光可按连续波（CW）模型处理。 3.6
高斯光束轮廓 Gaussianbeamprofile 在最低阶横模（TEMc）T作时。激光束的截面。 注：高斯光束轮廓也可能用非TEM激光束通过光束整形光学元件得到。
3.7
测量孔径 measurement aperture 用于对激光器进行分类的孔径，以确定相对于每--类别的AEL激光的功率或能量。
3.8
脉冲重复频率pulse repetition frequency;PRF 每秒产生的脉冲数，单位为赫兹（Hz）。
3.9
Q开关Qswitch 通过增强激光介质内外的储能和能量泵浦，产生非常窄脉宽、高峰值功率激光脉冲的器件。
3.10
Q开关激光器Qswitchedlaser 通过Q开关的方式产生短持续时间、高功率脉冲的激光器。
3.11
瑞利距离Rayleigh distance Z. 对于高斯或近似高斯光束截面。从光束束腰到光束直径增大到束腰的/2倍的距离。 注：瑞利距离通常被称作共焦参数。
3.12
响应度Responsivity R 以R一O/I表达的探测器的输出，O为探测器的电输出，I为输人的光功率或能量。
4适用性
4.1一般情况
本部分预定用于（但不仅限于）制造商、测试实验室、安全工作人员以及工业或政府机构官员的参考文件。本部分也包含了对GB7247.12012关于测量事项的解释并提供了补充说明材料。 4.2初始条件
在进行辐射测量以确定产品分类或符舍GB7247.1-2012的其他适用要求之前，应首先确定激光器的几个参数。
a）发射波长
激光器可能发射·个或多个不同波长的激光辐射。 发射波长、多波长或光谱分布般能够从激光器的制造商处获得。依据激光器的类型，制造商
2 GB/T7247.13—2013/1ECTR60825-13.2006
可以指定一个波长范围而不是单一波长值，或者通过测量确定发射波长或光谱分布。但这超出厂本部分的范围。多波长AEL.评估请见7.1。
b）T作模式
工作模式是指能量发射方式。有些激光器发射连续波辐射，另一些激光器以脉冲辐射发射能量。脉冲激光器可以是单脉冲Q开关、重复脉冲或者锁模模式。扫描测量或在固定位置测量调制连续辐射均产生脉冲串。 此外，对脉冲串编码时要有一个平均的占空比（出光时间与二作时间之比，以十进制小数或百分比表示）。
c）合理可预见的单故障条件
GB7247.12012规定试验应在每--个合理可预见的单-故障条件下进行。制造商有责任确保在任何情况下可达辐射不超过指定类别的AEI
d）测量不确定度
在测量激光辐射时考虑潜在误差源非常重要。本部分第5章讲述了测量不确定度。 c） 伴随辐射
伴随辐射进人测量系统可能影响激光功率、能量和脉冲持续时间的测量值。测试人员应确保测量装备阻断或考虑了伴随辐射，否则伴随辐射将进人探测器。 产品配置如果测量的目的是分类，应知道在所有工作条件下，包括保养、维修和单一故障条件的预定产品配置。如果测量是为了确定安全联锁、标签和用户信息的要求，应依照标准在适用于每一个指定的使用类别（运行、保养和维修）的配置下评估产品。
IEC第76技术委员会（TC76）承认存在等效测量程序，其所得结果与本技术标准所述的程序的结果一样有效。需要测量时，本部分所述的测量程序足以满足GB7247.1--2012的测量要求。在很多情况下，可能不需要实际的光辐射测量，可以通过对推确标识的光源的分析和实际产品的设计来确定是否符合GB7247.1--2012的要求。
在某些情况下，尤其是在合理可预见的单一故障条件下，可能有必要在规定的测量位置部分拆解产品进行测量。当个最终激光产品包含其他激光产品或系统时，符合标准规定的应是该最终激光产品。
5仪器要求
使用的测量仪器应符合IEC61040（测量激光辐射功率和能量的探测器、仪器与设备）最新版本的要求。使用哪一类仪器（测量不确定度近似值在1类和20类之间）取决于所需的精度要求。
当所用仪器不完全符合IEC61040的要求时，应单独地评估不同误差源对总测量不确定度的影响。 IEC61040中给出了需要考虑的要点： ·响应度随时间的变化； ·探测器表面响应度不均匀： ·照射期间响应度的变化； ·响应度随温度的变化； ·响应度随人射角的变化； ·非线性： ·响应度随波长的变化； ·响应度随偏振的变化；
n GB/T7247.13—2013/1ECTR60825-13:2006
·重复脉冲辐射随时间的平均误差； ·零点漂移； ·校准不确定度。 校准应可溯源到国家基准。 确定仪器测量不确定度的试验应依照IEC61040进行 CCD阵列和照相机的测量不确定度见ISO11554。
6分类流程
依据产品的已知或测量参数可进行AEL和测量条件的计算。此外应分析增加危险的故障条件。 然后，产品的发射测量（或几个不同的测量）将确定发射是否处于所考虑的AEL类别之内。
GB7247.12012中表1～表4提供厂AEL。表格的列为发射持续时间，行为波长范围，在每·格中有一个或多个公式包含了GB7247.12012表1～表4的注解定义的参数。
图1和图2显示了分类流程。 首先，确定激光是脉冲波还是连续波。如果脉冲持续时间大于0.25S，则认为激光是连续波。对于
连续波激光参照图1中的流程图，对于脉冲激光，参照图2中的流程图。然后，应确定波长。
如果激光是脉冲的或扫描的，应确定脉冲宽度（PW)和脉冲重复频率（PRF）。 应确定激光属于哪类或哪几类。例如，对于不在400nm～700nm范围内的低功率应用，可以考
虑1类、1M类和3R类。对于可见波长光源，可以考虑1类，1M类2类和2M类。
其次，应确定分类的时间基准。这可以根据GB7247.1·-2012中的默认值[GB7247.1--2012中 8.3c)来确定，或从T2参数的定义（GB7247.1---2012中表1～表4的注解）来确定，或通过考虑要分类产品的特殊时间输出特性来确定。
选择评估级别
由产品和己知信息开始
波长是否已知
是否连续
昌
H
确定时间基准
从1类开始
激光
香
香
对向角，接收角是否
参见脉冲激光分类流程图
确定波长
E
已知
确定对向角，接收角或假定为小光源
确定AIL测量条件及限制
((s=1)
确定时间基准
(注1)
使用制造商的输出数据或测量输出数据
选择另一个类别（注2）
可达发射小于AEL?
香是否满足一故障？
5
可归入所选类别
类别确定
图1 连续波激光器分类流程图 GB/T7247.13-2013/IECTR60825-13:2006
是香脉冲或扫描歡光 i 参见连续激光分类流程图
由产品和己知信息开始
选择评估级别
PW-PRF 是香知
确定时间基准
从1类开始
确定波长。 PW和PRF
一对间角。 接收角是否
巴知
确定对向角、接收角或假定为小光源
((n=1)
确定AEL测量条作及限制
确定时间基难
(（注1) T
选择GB7247.1 2012的8.3中个亲件进行评估
+
使用制造商的输出数据或测量输出数据
可达发射 AEI3
选择另一个类别（注2）
是否出评估
A
G37247.1- 2012的8.31
中所有条件
I是可归入房选类别
是否满足单一故障？
类别确定
图2脉冲激光器分类流程图
注1：如果某一产品被指定为某一类，可能满足不止一个条件。例如，在400nm～600nm波长范围适用的某-类产
品既不能超过热极限值也不能超过光化学极限值（每个都有各自的测量条件》。同样，如果一个产品为脉冲输出，则三个极限值（单脉冲、脉冲串和平均功率）都不能被超过。
注2：如果不能满足1类或2类的要求，应采用1M类或2M类的要求来评估产品的发射类别。如果产品发射满足
1类或2类的要求，则不必满足3R类的要求通过以上信息可以找到GB7247.12012中包含适用公式的表1～表4的行和列。公式中使用的
参数将确定其他需要被确定的参数。主要包括表观光源尺寸（或等效的对向角α）以及适用于可见光化学危险的测量接收角。一般情况下，本部分只陈述广简单扩展光源。如果不知道表观光源的大小，将光源视为小光源并设定C。三1是·-种保守的评估。
下—步，应确定测量条件（GB7247.120129.3和表10）和AEL（GB7247.12012中表1~ 表4。对于脉冲激光，应评估GB7247.12012车8.3「)给出的条件以确保所有的条件都在AEL 之内。
且确定了AEL，就可对输出数据进行该评估。输出数据可以由制造商提供，也可以直接测量。 如果输出数据由制造商提供，应核实其测试方法符合GB7247.1-·2012中第9章的规定。如果可达发射小于AEL，可将此激光器指定为该类别。对于一台脉冲激光器，该类AEL适用于时间基准内的所有
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