ICS 17.180.99 N 30
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T11153-2012 代替GB/T11153—1989
激光小功率计性能检测方法
Test methods of laser power meter in loveer-range
2013-06-01实施
2012-12-31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 中华人民共和 中国
国家标 准激光小功率计性能检测方法
GB/T11153—2012
*
中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013) 北京市西城区三里河北街16号（100045)
网址www.spc.net.cn
总编室：(010)64275323 发行中心：(010)51780235
读者服务部：(010)68523946 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷
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开本880×12301/16 印张0.75 字数24千字 2013年5月第一版 2013年5月第一次印刷
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书号：155066·1-46840定价 16.00元
如有印装差错 昔由本社发行中心调换
版权专有侵权必究举报电话：(010)68510107 GB/T11153-—2012
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T11153一1989《激光小功率计性能检测方法》，与GB/T11153一1989相比主要变
化如下：
修改了标准的适用范围（见第1章，1989年版的第1章）：删除了对激光源光束空间参数的要求（见1989年版的5.2a和5.2c）；增加了对标准激光功率计和参考激光功率计的要求（见5.3和5.7）；删除了对参考探测器、显示仪器的要求（见1989年版的5.5、5.6和5.7）；修改了基本检测装置（框图）（见图1，1989年版的图1）；修改了响应度随时间的变化（见5.7，1989年版的第12章），删除了由激光照射引起的响应度随时间变化的检测（见1989年版的12.1）；修改了响应度校准不确定度的检测（见5.9，1989年版的第14章）；删除了附录A和附录B(见1989年版附录A和附录B)。
本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本标准由全国电子测量仪器标准化技术委员会（SAC/TC153)归口。 本标准起草单位：北京光电技术研究所。 本标准主要起草人：满春阳、陆耀东、罗志军。 本标准所替代标准的历次版本发布情况为：
GB/T11153---1989。 GB/T 11153—2012
激光小功率计性能检测方法
1范围
本标准规定了对功率范围为0.1mW～100mW的激光小功率计（简称仪器）性能检测的方法。 本标准适用于0.1mW100mW激光小功率计的研制和生产检验，其他功率范围的激光功率测
试仪器也可参考使用。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2. 1
响应度responsivity
S(S=Y/X)
激光功率计输出量Y与产生这一输出量的输入量X之商。
2. 2
响应度随入射功率的变化dependenceofresponsitivityonradiantpower Fi 在激光功率计的测量范围内，响应度因待测量激光功率变化而产生的相对变化。
2. 3
探测器光敏面上响应度的变化changeofresponsivityoverthedetectorsurface F2 探测器光敏面上各点响应度的最大相对变化。也可以定义为探测器光敏面上各点响应度的相对标
准差。 2. 4
响应度在辐照期间的变化changeofresponsivityduringirradiation F3 激光功率计在激光辐射期间所产生的可以恢复的响应度相对变化。
2.5
响应度随温度的变化 temperaturedependenceof responsivity F 激光功率计在规定的环境温度内响应度可以恢复的相对变化。
2. 6
零点漂移zerodrift Fs 激光功率计的示值在没有任何激光和其他光辐射时随时间的相对变化。
2.7
由存储引起的响应度随时间的变化 changeofresponsivitybystorage Fs 激光功率计由于存储条件而产生的不可恢复的响应度相应变化。 GB/T11153—2012
2. 8
响应度随入射角及偏振态的变化dependenceof responsivityontheangleofincidenceandpolari- zation
F, 对不同偏振状态的激光光束，当被测激光偏离规定入射激光功率计探测器时，所引起的响应度的最
大相对变化。 2. 9
相对示值偏差relativeerrorof indication Fs 激光功率计响应度的标称值与标准值的相对误差，称为相对示值偏差。
3基本检测条件
3.1环境条件
除另有规定外，检测应在室内进行，并应满足下列条件： a): 环境温度：（23士5)℃； b）相对湿度：≤80%； c) 空气流动速度：≤0.05m/s； d) 供电电源：交流220（1士5%）V，频率50（1士2%）Hz e) 检测系统应避免杂散光，屏蔽电磁辐射和防止机械振动。
3.2技术要求
除另有规定外，检测时还应注意下列要求： a) 待检仪器的预热应按照使用说明等技术文件的规定时间进行。没有明确规定的可根据仪器的
稳定情况进行10min～30min的预热。 b) 本标准所给公式中采用的检测数据应是在该点重复测试n次的平均值，通常n≥3。 c）当光源的输出水平受限时，允许将仪器的衰减器、探测器和显示器等在一定的条件下分解测
试。组合后应重新校准。 d）如果待测仪器的使用说明书等技术文件对其使用条件做出了限制，则在其规定范围内进行
检测。
4基本检测装置
4.1基本检测装置框图
基本检验装置如图1所示，测试时可根据所检参数、环境条件和光源稳定性的需要增减图中虚线所
示设备。 4.2激光光源（或模拟光源）
除另有规定外，激光光源应符合下列规定： a）输出波长为待检仪器规定的使用波长，或在其规定使用的波长范围之中； b）输出功率的稳定性优于士0.2%/5min，土0.5%/30min。 2 GB/T111532012
4.3标准激光功率计
除另有规定外，激光功率计应符合下列规定： a) 测量范围0.1mW200mW，可以是多台仪器共同完成； b）扩展不确定度小于4%（k=2）。
聚光器
激光光源 挡光板A
待测仪器
衰减器 分束器
Ct 0 !
-
H>
挡光板B
标准功率计
标准功率计
图1基本检测装置
5检测方法
5.1 探测器表面损伤阔值的检测 5.1.1检测步骤：
a) 按图1建立检测装置。 b）测量照射到仪器探测器光敏面的激光光斑直径，根据仪器给出的损伤阈值指标计算所需激光
功率。 c） 移开挡光板，调整激光输出功率，使标准功率计的显示达到检测所需量值。如果激光输出功率
低于所需量值，可在光路中插人聚光器，减小激光光斑直径，达到所需量值。 d) 被测仪器不需开机，用激光照射仪器探测器光敏面10min。
5.1.2仪器探测器光敏面应没有烧蚀的痕迹，开机后应能正常工作，各项技术指标应满足技术文件规定的要求。 5.2 2响应度随入射功率变化（非线性度）的检测 5.2.1检测步骤：
a)# 按图1建立检测装置； b) 设置并记录待检仪器的量程； c) 调整激光输出功率，使待检仪器的示值为该量程最大值的80%，记录待检仪器和标准仪器的
示值，并计算比值51H，见式（1）：
SH=IH/YH
.（1)
式中： S1H———待检仪器的示值为该量程最大值80%时，与标准仪器示值之比； In-—待检仪器的示值； YH标准仪器的示值。
d）调整激光输出功率，使待检仪器的示值为该量程最大示值的30%，记录待检仪器和标准仪器
的示值，并计算比值SuL，见式（2)：
3 GB/T11153—2012
SIL IL/Y,
(2)
式中： S1L- 待检仪器的示值为该量程最大示值的30%时，与标准仪器示值之比； IL—待检仪器的示值； Y,--标准仪器的示值。
e）此量程响应度随人射功率的变化（非线性度)F，见式(3)：
F1 = SIHS1L ×100%
·(3)
51H
式中： F,一此量程响应度随入射功率的变化(非线性度)；
f）重复b)～e)的规定，检测各个量程响应度随人射功率的变化(非线性度）。 5.2.2可以分别标出各量程的响应度随入射功率的变化(非线性度的值，也可以各量程响应度随入射功率的变化(非线性度)的最大值为待检仪器的响应度随入射功率的变化(非线性度)F1。 5.3探测器光敏面上响应度变化（不均匀性）的检测 5.3.1检测装置：
a）检测装置如图1； b） 待检仪器的探测器安装在二维光学调整架上，使其可以在基本垂直于人射光传播方向上作水
平和垂直移动； c）需要时可以用聚光器调整八射到待检仪器探测器光敏面上光束的直径。
5.3.2检测条件：
a）人射到探测器光敏面上激光光束的直径应在探测器光敏面直径（或对角线）的1/5； b) 最基本的检测点选取应为待检测探测器光敏面上的中心点，和由中心点出发向上、下、左、右
4个方向所做的射线上的点； c) 激光光斑直径的外沿与光敏面边缘的距离不小于光敏面直径的1/3。
5.3.3检测步骤：
a）按5.3.2a)的规定调整好光束直径； b) 调整待检测探测器的位置使激光光束投射在其光敏面中心点上，记录待检仪器和标准仪器的
输出示值，计算其比值S20：
S20 = I/Y。
....(4)
式中： 520-—在中心点上，待检测仪器和标准仪器示值之比； I。—待检仪器的示值； Y。标准仪器的示值。
c）调整待检测仪器探测器的位置，使激光光束投射在第i个检测点上；记录待检测仪器和标准仪
器的示值，计算其比值：
S2i=I./Y,(i=1,2,.".,n)
..*(5)
式中： S2:—在第i点上，待检测仪器和标准仪器示值之比； I待检仪器的示值； Y—标准仪器的示值。
d）在第i点上，响应度的变化(不均匀性)为：
fz(S2i 1)×100%
（6)
S 20
4 GB/T11153—2012
式中： f2:—在第i点上，响应度的变化(不均匀性）。
5.3.4以各检验点上响应度的变化(不均匀性)的绝对值最大者为待检激光功率计探测器光敏面上响应度的变化(不均匀性)F2。 5.3.5待检激光功率计的探测器光敏面上响应度的变化(不均匀性)F2也可用式(7)表达：
1
(s2i -3)2
Fz=
(7)
N(i-)
式中： 5-—待检测仪器和标准仪器示值之比的平均值；s-
n
5.3.6应在待检仪器的有关技术文件中对所采用的处理方法给予说明。 5.4响应度在辐照期间变化的检测 5.4.1检测步骤：
a） 检测装置如图1所示； b) 调整激光输出，使待检仪器的示值为该量程挡最高示值的60%； c) 记录待检仪器和标准仪器的示值后，计算初始比值530：
S3o = I。/Y
(8)
式中： S30 - 待检仪器与标准仪器初始示值之比； I。待检仪器的示值； Y。标准仪器的示值。
d）用激光连续照射被检仪器一段时间t后，记录待检仪器和标准仪器的示值，计算比值s3t：
Sst= Iu/Y.1
·(9)
式中： S3t—照射一段时间后，待检仪器和标准仪器的比值； Iu—待检仪器的示值； Yu-——标准仪器的示值。
5.4.2待检激光功率计的响应度在该照射期间的变化F3为：
Fs =± S3t- ×100%
.(10)
式中： F3 待检激光功率计响应度在辐照期间的变化。
5.5响应度随温度变化的检测 5.5.1检测装置：
温度试验箱的容积和待测仪器体积之比不小于5：1，温度试验箱应有激光入射窗口。 5.5.2检测步骤：
a）检测装置如图2所示； b）将试验箱的温度恒定在高温工作温度，待测仪器与环境温度平衡后进行测试。记录待检仪器
和标准仪器的示值，并求其比值S4H：
(11) 5
S4H-IH/YH ICS 17.180.99 N 30
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前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T11153一1989《激光小功率计性能检测方法》，与GB/T11153一1989相比主要变
化如下：
修改了标准的适用范围（见第1章，1989年版的第1章）：删除了对激光源光束空间参数的要求（见1989年版的5.2a和5.2c）；增加了对标准激光功率计和参考激光功率计的要求（见5.3和5.7）；删除了对参考探测器、显示仪器的要求（见1989年版的5.5、5.6和5.7）；修改了基本检测装置（框图）（见图1，1989年版的图1）；修改了响应度随时间的变化（见5.7，1989年版的第12章），删除了由激光照射引起的响应度随时间变化的检测（见1989年版的12.1）；修改了响应度校准不确定度的检测（见5.9，1989年版的第14章）；删除了附录A和附录B(见1989年版附录A和附录B)。
本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本标准由全国电子测量仪器标准化技术委员会（SAC/TC153)归口。 本标准起草单位：北京光电技术研究所。 本标准主要起草人：满春阳、陆耀东、罗志军。 本标准所替代标准的历次版本发布情况为：
GB/T11153---1989。 GB/T 11153—2012
激光小功率计性能检测方法
1范围
本标准规定了对功率范围为0.1mW～100mW的激光小功率计（简称仪器）性能检测的方法。 本标准适用于0.1mW100mW激光小功率计的研制和生产检验，其他功率范围的激光功率测
试仪器也可参考使用。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2. 1
响应度responsivity
S(S=Y/X)
激光功率计输出量Y与产生这一输出量的输入量X之商。
2. 2
响应度随入射功率的变化dependenceofresponsitivityonradiantpower Fi 在激光功率计的测量范围内，响应度因待测量激光功率变化而产生的相对变化。
2. 3
探测器光敏面上响应度的变化changeofresponsivityoverthedetectorsurface F2 探测器光敏面上各点响应度的最大相对变化。也可以定义为探测器光敏面上各点响应度的相对标
准差。 2. 4
响应度在辐照期间的变化changeofresponsivityduringirradiation F3 激光功率计在激光辐射期间所产生的可以恢复的响应度相对变化。
2.5
响应度随温度的变化 temperaturedependenceof responsivity F 激光功率计在规定的环境温度内响应度可以恢复的相对变化。
2. 6
零点漂移zerodrift Fs 激光功率计的示值在没有任何激光和其他光辐射时随时间的相对变化。
2.7
由存储引起的响应度随时间的变化 changeofresponsivitybystorage Fs 激光功率计由于存储条件而产生的不可恢复的响应度相应变化。 GB/T11153—2012
2. 8
响应度随入射角及偏振态的变化dependenceof responsivityontheangleofincidenceandpolari- zation
F, 对不同偏振状态的激光光束，当被测激光偏离规定入射激光功率计探测器时，所引起的响应度的最
大相对变化。 2. 9
相对示值偏差relativeerrorof indication Fs 激光功率计响应度的标称值与标准值的相对误差，称为相对示值偏差。
3基本检测条件
3.1环境条件
除另有规定外，检测应在室内进行，并应满足下列条件： a): 环境温度：（23士5)℃； b）相对湿度：≤80%； c) 空气流动速度：≤0.05m/s； d) 供电电源：交流220（1士5%）V，频率50（1士2%）Hz e) 检测系统应避免杂散光，屏蔽电磁辐射和防止机械振动。
3.2技术要求
除另有规定外，检测时还应注意下列要求： a) 待检仪器的预热应按照使用说明等技术文件的规定时间进行。没有明确规定的可根据仪器的
稳定情况进行10min～30min的预热。 b) 本标准所给公式中采用的检测数据应是在该点重复测试n次的平均值，通常n≥3。 c）当光源的输出水平受限时，允许将仪器的衰减器、探测器和显示器等在一定的条件下分解测
试。组合后应重新校准。 d）如果待测仪器的使用说明书等技术文件对其使用条件做出了限制，则在其规定范围内进行
检测。
4基本检测装置
4.1基本检测装置框图
基本检验装置如图1所示，测试时可根据所检参数、环境条件和光源稳定性的需要增减图中虚线所
示设备。 4.2激光光源（或模拟光源）
除另有规定外，激光光源应符合下列规定： a）输出波长为待检仪器规定的使用波长，或在其规定使用的波长范围之中； b）输出功率的稳定性优于士0.2%/5min，土0.5%/30min。 2 GB/T111532012
4.3标准激光功率计
除另有规定外，激光功率计应符合下列规定： a) 测量范围0.1mW200mW，可以是多台仪器共同完成； b）扩展不确定度小于4%（k=2）。
聚光器
激光光源 挡光板A
待测仪器
衰减器 分束器
Ct 0 !
-
H>
挡光板B
标准功率计
标准功率计
图1基本检测装置
5检测方法
5.1 探测器表面损伤阔值的检测 5.1.1检测步骤：
a) 按图1建立检测装置。 b）测量照射到仪器探测器光敏面的激光光斑直径，根据仪器给出的损伤阈值指标计算所需激光
功率。 c） 移开挡光板，调整激光输出功率，使标准功率计的显示达到检测所需量值。如果激光输出功率
低于所需量值，可在光路中插人聚光器，减小激光光斑直径，达到所需量值。 d) 被测仪器不需开机，用激光照射仪器探测器光敏面10min。
5.1.2仪器探测器光敏面应没有烧蚀的痕迹，开机后应能正常工作，各项技术指标应满足技术文件规定的要求。 5.2 2响应度随入射功率变化（非线性度）的检测 5.2.1检测步骤：
a)# 按图1建立检测装置； b) 设置并记录待检仪器的量程； c) 调整激光输出功率，使待检仪器的示值为该量程最大值的80%，记录待检仪器和标准仪器的
示值，并计算比值51H，见式（1）：
SH=IH/YH
.（1)
式中： S1H———待检仪器的示值为该量程最大值80%时，与标准仪器示值之比； In-—待检仪器的示值； YH标准仪器的示值。
d）调整激光输出功率，使待检仪器的示值为该量程最大示值的30%，记录待检仪器和标准仪器
的示值，并计算比值SuL，见式（2)：
3 GB/T11153—2012
SIL IL/Y,
(2)
式中： S1L- 待检仪器的示值为该量程最大示值的30%时，与标准仪器示值之比； IL—待检仪器的示值； Y,--标准仪器的示值。
e）此量程响应度随人射功率的变化（非线性度)F，见式(3)：
F1 = SIHS1L ×100%
·(3)
51H
式中： F,一此量程响应度随入射功率的变化(非线性度)；
f）重复b)～e)的规定，检测各个量程响应度随人射功率的变化(非线性度）。 5.2.2可以分别标出各量程的响应度随入射功率的变化(非线性度的值，也可以各量程响应度随入射功率的变化(非线性度)的最大值为待检仪器的响应度随入射功率的变化(非线性度)F1。 5.3探测器光敏面上响应度变化（不均匀性）的检测 5.3.1检测装置：
a）检测装置如图1； b） 待检仪器的探测器安装在二维光学调整架上，使其可以在基本垂直于人射光传播方向上作水
平和垂直移动； c）需要时可以用聚光器调整八射到待检仪器探测器光敏面上光束的直径。
5.3.2检测条件：
a）人射到探测器光敏面上激光光束的直径应在探测器光敏面直径（或对角线）的1/5； b) 最基本的检测点选取应为待检测探测器光敏面上的中心点，和由中心点出发向上、下、左、右
4个方向所做的射线上的点； c) 激光光斑直径的外沿与光敏面边缘的距离不小于光敏面直径的1/3。
5.3.3检测步骤：
a）按5.3.2a)的规定调整好光束直径； b) 调整待检测探测器的位置使激光光束投射在其光敏面中心点上，记录待检仪器和标准仪器的
输出示值，计算其比值S20：
S20 = I/Y。
....(4)
式中： 520-—在中心点上，待检测仪器和标准仪器示值之比； I。—待检仪器的示值； Y。标准仪器的示值。
c）调整待检测仪器探测器的位置，使激光光束投射在第i个检测点上；记录待检测仪器和标准仪
器的示值，计算其比值：
S2i=I./Y,(i=1,2,.".,n)
..*(5)
式中： S2:—在第i点上，待检测仪器和标准仪器示值之比； I待检仪器的示值； Y—标准仪器的示值。
d）在第i点上，响应度的变化(不均匀性)为：
fz(S2i 1)×100%
（6)
S 20
4 GB/T11153—2012
式中： f2:—在第i点上，响应度的变化(不均匀性）。
5.3.4以各检验点上响应度的变化(不均匀性)的绝对值最大者为待检激光功率计探测器光敏面上响应度的变化(不均匀性)F2。 5.3.5待检激光功率计的探测器光敏面上响应度的变化(不均匀性)F2也可用式(7)表达：
1
(s2i -3)2
Fz=
(7)
N(i-)
式中： 5-—待检测仪器和标准仪器示值之比的平均值；s-
n
5.3.6应在待检仪器的有关技术文件中对所采用的处理方法给予说明。 5.4响应度在辐照期间变化的检测 5.4.1检测步骤：
a） 检测装置如图1所示； b) 调整激光输出，使待检仪器的示值为该量程挡最高示值的60%； c) 记录待检仪器和标准仪器的示值后，计算初始比值530：
S3o = I。/Y
(8)
式中： S30 - 待检仪器与标准仪器初始示值之比； I。待检仪器的示值； Y。标准仪器的示值。
d）用激光连续照射被检仪器一段时间t后，记录待检仪器和标准仪器的示值，计算比值s3t：
Sst= Iu/Y.1
·(9)
式中： S3t—照射一段时间后，待检仪器和标准仪器的比值； Iu—待检仪器的示值； Yu-——标准仪器的示值。
5.4.2待检激光功率计的响应度在该照射期间的变化F3为：
Fs =± S3t- ×100%
.(10)
式中： F3 待检激光功率计响应度在辐照期间的变化。
5.5响应度随温度变化的检测 5.5.1检测装置：
温度试验箱的容积和待测仪器体积之比不小于5：1，温度试验箱应有激光入射窗口。 5.5.2检测步骤：
a）检测装置如图2所示； b）将试验箱的温度恒定在高温工作温度，待测仪器与环境温度平衡后进行测试。记录待检仪器
和标准仪器的示值，并求其比值S4H：
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S4H-IH/YH