<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">izmertech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Измерительная техника</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izmeritel`naya Tekhnika</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0368-1025</issn><issn pub-type="epub">2949-5237</issn><publisher><publisher-name>ФГУП "ВНИИФТРИ"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.32446/0368-1025it.2022-11-31-37</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">izmertech-1664</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>OPTICOPHYSICAL MEASUREMENTS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Измерение диаметра пятна и расходимости пучка лазерного излучения теневым методом с использованием обобщённых параметров</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Measurement of spot diameter and divergence of laser beam by shadow method using generalized parameters</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-9875-8471</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Киргетов</surname><given-names>М. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kirgetov</surname><given-names>M. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Михаил Владимирович Киргетов</p><p>Санкт-Петербург</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Mikhail V. Kirgetov</p><p>St. Petersburg</p></bio><email xlink:type="simple">mkirgetov@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Государственный оптический институт им. С. И. Вавилова</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>S. I. Vavilov State Optical Institute</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>29</day><month>05</month><year>2023</year></pub-date><volume>0</volume><issue>11</issue><fpage>31</fpage><lpage>37</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; ФГУП "ВНИИФТРИ", 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">ФГУП "ВНИИФТРИ"</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">ФГУП "ВНИИФТРИ"</copyright-holder><license xlink:href="https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.izmt.ru/jour/article/view/1664">https://www.izmt.ru/jour/article/view/1664</self-uri><abstract><p>Рассмотрены регламентированные действующими стандартами методы измерения расходимости пучка и диаметра эквивалентного круга в сечении пучка лазерного излучения. Показаны источники погрешности измерения распределения плотности мощности в сечении пучка лазерного излучения. Основной источник погрешности заключается в том, что при расчёте диаметра пятна распределения плотности мощности в сечении пучка лазерного излучения учитывается только часть площади распределения плотности мощности и измеряемое распределение плотности мощности не соответствует нормальному закону распределения, на котором основаны рекомендации стандарта. Предложен метод обработки результатов измерений теневым методом диаметра эквивалентного круга в распределении плотности мощности в сечении пучка лазерного излучения. Рассматриваемый метод основан на применении обобщённых параметров. Описана экспериментальная измерительная установка, которую можно использовать для контроля расходимости пучка излучения и диаметра эквивалентного круга в сечении лазерного пучка при серийном производстве лазеров. Представлены результаты обработки измерений расходимости пучка излучения серийного лазера предложенным методом. Рассчитано расхождение результатов измерений распределений плотности мощности теневым методом и методом сканирования щелью согласно рекомендациям действующего стандарта. Расхождение достигает 60 % в зависимости от формы измеряемого распределения плотности мощности. Предложенный метод обработки результатов измерений не требует сложного оборудования, имеет высокую чувствительность и пригоден для измерения распределения плотности мощности других источников излучения.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The methods of measuring the divergence of a beam and the diameter of an equivalent circle in the cross section of a laser beam regulated by current standards are considered. The sources of error in measuring the power density distribution in the cross section of the laser beam are shown. The main source of error lies in taking into account only part of the distribution area in the calculation and the non-compliance of the measured distribution with the normal distribution law on which the recommendations of the standard are based. A method is proposed for calculating the diameter of an equivalent circle in the distribution of power density in the cross section of a laser beam, based on the results of shadow measurement. The method under consideration is based on the application of generalized parameters. An experimental measuring device is described that can be used to control the divergence and diameter of an equivalent circle in the cross section of laser beams in the mass production of lasers. The results of measuring the divergence of the radiation beam of a serial laser obtained by the proposed method are presented. The discrepancy between the measurement results by the shadow method and the slit scanning method according to the recommendation of the existing standard is calculated. The discrepancy reaches 60% depending on the shape of the measured distribution. The proposed method does not require complex equipment, has high sensitivity and is suitable for measuring other radiation sources.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>расходимость пучка излучения</kwd><kwd>диаметр пучка излучения</kwd><kwd>оптические измерения</kwd><kwd>теневой метод</kwd><kwd>граничная характеристика</kwd><kwd>обобщённые параметры</kwd><kwd>лазерное излучение</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>radiation divergence</kwd><kwd>radiation beam diameter</kwd><kwd>optical measurements</kwd><kwd>shadow method</kwd><kwd>boundary characteristic</kwd><kwd>generalized parameters</kwd><kwd>laser radiation</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Леонов М. Б. Особенности разработки установок для измерения характеристик качества оптических систем видимого диапазона спектра // Оптический журнал. 2019. Т. 86. № 5. С. 11–16. https://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-05-11-16</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Leonov M. B., Journal of Optical Technology, 2019, vol. 86, iss. 5, pp. 268–272. https://doi.org/10.1364/JOT.86.000268</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Merlemis N., Kesidis A. L., Sianoudis I., European Journal of Physics, 2020, vol. 42, no. 1, 015304. https://doi.org/10.1088/1361-6404/abba01</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Merlemis N., Kesidis A. L., Sianoudis I., European Journal of Physics, 2020, vol. 42, no. 1, 015304. https://doi.org/10.1088/1361-6404/abba01</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hedan S., Pop O., Valle V., Cottron M., Strain, 2011, vol. 47, no. 1, pp. e142–e147. https://doi.org/10.1111/j.1475-1305.2008.00594.x</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hedan S., Pop O., Valle V., Cottron M., Strain, 2011, vol. 47, no. 1, pp. e142–e147. https://doi.org/10.1111/j.1475-1305.2008.00594.x</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Грязнов М. И. Обобщённые параметры непрерывного излучения. В кн.: Импульсная фотометрия. Л.: Машиностроение, 1985. Вып. 9. С. 26–29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grjaznov M. I., Obobshhjonnye parametry nepreryvnogo izluchenija [Generalized parameters of continuous radiation], in book Impul’snaja fotometrija, Leningrad, Mashinostroenie Publ., 1985, vol. 9, pp. 26–29. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kirgetov M. V., Kuvaldin E. V., Method of automatic measurement equivalent diameter of scattering circle and fi nding the plane of the best image in lens, Asian Basic and Applied Research Journal, 2019, no. 1(1), pp. 14–20, Article no. ABAARJ.96. URL: https://www.globalpresshub.com/index.php/ABAARJ/article/ view/741 (дата обращения: 04.10.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kirgetov M. V., Kuvaldin E. V., Method of automatic measurement equivalent diameter of scattering circle and fi nding the plane of the best image in lens, Asian Basic and Applied Research Journal, 2019, no. 1(1), pp. 14–20, Article no. ABAARJ.96, available at: https://www.globalpresshub.com/index.php/ABAARJ/ article/view/741 (accessed: 04.10.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Колпаков А. И., Райцин А. М., Улановский М. В. Прослеживаемость измерений энергетических параметров лазерного пучка // Измерительная техника. 2022. № 1. С. 35– 40. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-1-35-40</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kolpakov A. I., Raitsin A. M., Ulanovskii M. V., Measurement Techniques, 2022, vol. 65, no. 1, pp. 38–45. https://doi.org/10.1007/s11018-022-02044-1</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Райцин А. М., Фроловичев С. М. Условия корректных измерений характеристик лазерного пучка, основанных на определении начальных моментов пространственного распределения интенсивности // Известия высших учебных заведений. Радиофизика. 2021. Т. 64. № 5. С. 410–418. https://doi.org/10.52452/00213462_2021_64_05_410</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rajcin A. M., Frolovichev S. M., Radiophys Quantum El, 2021, vol. 64, pp. 370–377. https://doi.org/10.1007/s11141-022-10139-62021</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Райцин А. М., Улановский М. В. Методология корректных измерений пространственно-энергетических характеристик лазерных пучков // Метрология. 2021. № 2. С. 4–19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Raitsin A. M., Ulanovskii M. V., Measurement Techniques, 2022, vol. 64, no. 6, pp. 433–439. https://doi.org/10.1007/s11018-021-01951-z</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шульга А. А. Калиброванный ослабитель лазерного излучения // Сборник трудов XIII Международной конференции «Прикладная оптика-2018». Санкт-Петербург, 19–21 декабря 2018. Т. 2. С. 34–39.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shul’ga A. A., Kalibrovannyj oslabitel’ lazernogo izluchenija [Calibrated laser radiation attenuator], Proceedings of the XIII International Conference “Applied Optics-2018”, St. Peterburg, Russia, December 19–21, 2018, vol. 2, pp. 34–39. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кувалдин Э. В., Шульга А. А. Калибровка измерителей мощности оптического излучения в широких пределах // Оптический журнал. 2019. Т. 86. № 12. С. 15–20. https://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-12-15-20</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuvaldin Е. V., Shulga A. A., Journal of Optical Technology, 2019, vol. 86, iss. 12, pp. 758–762. https://doi.org/10.1364/jot.86.000758</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
