中华人民共和国国家标准
GB/T27666-2011
Evaluation and test method for beam quality of manufacturing laser system
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.本标准由中国机械工业联合会提出. 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.本标准由全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会（SAC/TC284）归口本标准起草单位：北京工业大学激光工程研究院、国家产学研激光技术中心、中国电子科技集团公司第十一研究所.
本标准主要起草人：左铁、陈虹、王旭葆、赵鸿.
制造用激光器光束质量的评价和测试方法
1范围
本标准规定了工业制造用大功率激光器光束质量的评价参数计算和测试方法.本标准适用于工业制造用各种连续激光器.
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（包括的修改单）适用于本文件.
GB/T15313-2008激光术语
ISO11146-1激光和激光相关设备激光束宽度、发散角和束扩散率的试验方法第1部分：无象散和简单象散束(Lasers and laser-related eqoipmentTest methods for laser beam widths diver-gence angles and beam propagation ratiosPart I : Stigmatie and simple astigmatic beams)
3术语和定义
GB/T15313确立的以及下列术语和定义适用于本文件.为了便于使用，以下重复列出了GB/T15313的某些术语和定义.
3.1
光束直径heam diameter
径.当u=86.5%时，下角标可省去， 在垂直光束轴平面内，内含功率（或能量）占光束总功率（或能量）规定比例（α%）的最小孔径的直
注：为了明确，光束直径的标识要将符号及其适合的下标一起使用、即：d或d
[GB/T 153132008 定义 2.1. 49.1]
束腰直径beamwaist diameter
ds注：为了明确，束腰直径的标识要将符号及其适合的下标一起使用，即：d或d. 束腰位置处的内含功率（或能量）定义的光束直径d.，[GB/T 15313-2008 定义 2. 1. 53. 1]
光束宽度beam widths
d...d.
分别在两所选的相互正交且垂直于光束轴的z和y方向上，内含功率（或能量）占总功率（或能量）规定比例（a%）的最小宽度.
注1：所选最小方向由最小束宽及其正交方向确定.
注2：对于圆形高斯光束dss=d.1.
注3：为了明确，光束宽度的标识要将符号及其适合的下标一起使用，即：d.d或dd
[GB/T 15313-2008 定义2. 1.57. 1]
3. 4
束腰宽度beam waist widths
doysdpv在x和y方向上束腰位置处基于内含功率（或能量）定义的光束宽度d和d.注：为了明确，束腰宽度的标识要将符号及其适合的下标一起使用，即：dd或dd
[GB/T 15313-2008 定义2.1.55. 1]
3.5
束散角divergence angle
光束宽度[内含功率（或能量）定义的]在远场增大形成的渐进锥面所构成的全角度.
注1：对圆截面，光束宽度为光束直径d.，对于非圆截面，束散角分别由相应的x方向和y方向的光束宽度d和 d决定.
注2：当规定束散角时，应使用下标说明相关的光束宽度，如9，说明光束宽度为d，
注3：这里坐标系的定文和光束宽度的定文不包括一般像散情况.
9
束散半角half divergence angle
0.、00
光束宽度[内含功率（或能量）定义的]在远场增大形成的渐进锥面所构成的半角度.注2：当规定束散角时-应使用下标说明相关的光束宽度如0说明光束宽度为d 和d决定注3：这里坐标系的定文和光束宽度的定文不包括一般像散情况.注4：为了明确，束散角的表示要将符号及其适合的下标一起使用，即：000或0.0
注1：对圆截面，光束宽度为光束直径d .对于非圆截面，束散半角分别由相应的x方向和y方向的光束宽度d.
光束聚焦特征参数值beamfocus characterizing Parameter
光束束腰直径（或光束束腰宽度）与束散角的乘积的1/4[见式（1）]，即：
式中：
K一光束聚焦特征参数值，单位为毫米毫弧度（mmmrad）；d-一光束束腰直径，单位为毫米（mm）；束散角，单位为毫弧度（mrad）.
4光束质量评价
4.1评价参数
用光束聚焦特征参数值K，评价本标准适用的激光器的光束质量，相关信息参见附录A.
4.2光束参数的计算
将沿光束传输路径上由测试所得的光束直径结果拟合出位置和光束直径二次双曲线，然后根据双
曲线系数来计算其他光束参数，二次双曲线形如图1所示，计算公式[参见式（2）]，表示为：
式中：
d 光束直径，单位为毫米（mm）；
A.B.C 双曲线系数：
拟测试位置与初始位置之间的距离，单位为毫米（mm）.
说明：
束腰直径；8. 束腰半径； 束散角；束散半角；束腰位置光束束腰与初始测试点之间的相对距离. 瑞利长度；
图1位置（）和光束直径（d）二次双曲线
表示如下： 根据拟合方程求出双曲线系数，光束参数的计算公式按照1SO11146-1的表示[见式（3）~式（7）]，
**(3)
（7)
5光束质量的测试条件及要求
5.1测试条件
测试条件如下：
a）测试时的环境温度要求在测试对象的工作环境温度，相对湿度45%~75%，气压80kPa~106 kPa1b）测试设备应稳定可靠，量程适用，并防止外界条件对它们的影响；d）除非另有规定，被测激光器应在详细规范中规定的工作程序和工作条件下工作，并在稳定工作之后测试有关参数，
c）测试系统的周围环境要求无明显的报动、气流、爆尘和杂散辐射的影响：
