izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2023-12-18-25izmertech-2109Research ArticleОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯOPTICOPHYSICAL MEASUREMENTSМетрологическое обеспечение лазерного излучения высокой мощностиMetrological ensures for high-power laser radiationБормашовВ. С.BormashovV. S.

Бормашов Виталий Сергеевич.

Москва

Vitalii S. Bormashov.

Moscow

bormashov@gmail.comБычковС. Б.BychkovS. B.

Бычков Степан Борисович.

Москва

Stepan B. Bychkov.

Moscow

bychkov@vniiofi.ruЗаяцК. В.ZayatsK. V.

Заяц Кирилл Владимирович.

Москва

Kirill V. Zayats.

Moscow

zaiats@vniiofi.ruКолпаковА. И.KolpakovA. A.

Колпаков Александр Иванович.

Москва

Alexander A. Kolpakov.

Moscow

1978fox@mail.ruКоролевИ. С.KorolevI. S.

Королев Иван Станиславович.

Москва

Ivan S. Korolev.

Moscow

korolev@vniiofi.ruКрутиковВ. Н.KrutikovV. N.

Крутиков Владимир Николаевич.

Москва

Vladimir N. Krutikov.

Moscow

krutikov@vniiofi.ruМикрюковА. С.MikrukovA. S.

Микрюков Алексей Сергеевич.

Москва

AuthorID: 567865

Alexey S. Mikrukov.

Moscow

AuthorID: 567865

anzio64@gmail.comТарелкинС. А.TarelkinS. A.

Тарелкин Сергей Александрович.

Москва

Sergey A. Tarelkin.

Moscow

tarelkin@vniiofi.ruУлановскийМ. В.UlanovskyM. V.

Улановский Михаил Владимирович.

Москва

Michail V. Ulanovsky.

Moscow

ulanovsky1946@mail.ruМоскалюкС. А.MoskalyukS. A.

Москалюк Сергей Александрович.

Москва

Sergey A. Moskalyuk.

Moscow

ser78@vniiofi.ruВсероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измеренийРоссияAll-Russian Research Institute for Optical and Physical MeasurementsRussian Federation2023310120240121825Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20242024ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/2109

Отражено состояние обеспечения единства измерений энергетических характеристик мощного лазерного излучения. Описаны работы, в результате которых измеряемая мощность лазерного излучения увеличена до сотен киловатт. Исследования проведены во Всероссийском научно-исследовательском институте оптико-физических измерений. Формирование системы метрологического обеспечения измерений энергетических характеристик мощного непрерывного лазерного излучения потребовало создания трёх эталонов, в том числе одного Государственного первичного эталона средней мощности лазерного излучения ГЭТ 28-2022, и четырёх базовых средств измерений в спектральном диапазоне 1,07–10,6 мкм и диапазоне мощностей 1–500 кВт. Впервые разработан и использован динамический метод измерения больших уровней мощности лазерного излучения. Это обеспечило аттестацию средств измерений с помощью эталонного излучения мощностью меньше 100 кВт. Полученные результаты привели к значительному повышению уровня метрологического обеспечения технологического и специального лазерного оборудования большой мощности.

The paper presents the state of ensuring the uniformity of measurements of energy parameters of high-power laser radiation. The research was carried out at the All-Russian Research Institute of Optical and Physical Measurements. The formation of a metrological support system for measuring the energy parameters of high-power continuous laser radiation required the creation of three standards, including one State primary standard of average laser power, and a line of four basic measuring instruments in the spectral range 1.07–10.6 μm and power range 1–500 kW. For the first time, a dynamic method for measuring high levels of laser power was developed and used. This ensured the certification of measuring instruments using reference radiation with a power of less than 100 kW. This has led to a significant increase in the level of metrological support for technological and special high-power laser equipment.

эталонный комплекслазерное излучениемощность излученияизмеритель мощностиэталонный измерительный преобразовательэнергетические характеристикиспектральный диапазонreference complexlaser radiationpowerlaser radiation power meterreference measuring transducerReferencesГригорьев С. Н., Смуров И. Ю. Перспективы развития инновационного аддитивного производства в России и за рубежом // Инновации. 2013. № 10(180). С. 76–82. https://www.elibrary.ru/stcnvlGrigoriev S. N., Smurov I. U., Prospects for the development of innovative additive manufacturing in Russia and abroad, Innovations, 2013, no. 10(180), pp. 76–82. (In Russ.)Смуров И. Ю., Конов С. Г., Котобан Д. В. О внедрении аддитивных технологий и производства в отечественную промышленность // Новости материаловедения. Наука и техника: сетевой журнал. 2015. № 2(14). С. 11–22. https:// www.elibrary.ru/tonstvSmurov I. Yu., Konov S. G., Kotoban D. V. On the implementation of additive technologies and manufacturing into the Russian industry, News of Material Science and Technology, 2015, no. 2(14), pp. 11–22, available at: http://www.materialsnews.ru/ru/articles?year=2015&num=2 (accessed: 15.12.2023). (In Russ.)Иванов В. С., Крутиков В. Н., Микрюков А. С., Москалюк С. А. Государственный первичный эталон единицы средней мощности лазерного излучения ГЭТ 28-2022 // Измерительная техника. 2023. № 4. С. 5–10. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2023-4-5-10Ivanov V. S., Krutikov V. N., Mikryukov A. S., Moskalyuk S. A., Measurement Techniques, 2023, vol. 66, no.4, pp. 217–222. https://doi.org/10.1007/s11018-023-02213-wГроппа Т. В., Иванов В. С., Либерман А. А., Микрюков А. С., Москалюк С. А. Государственный первичный эталон единицы средней мощности лазерного излучения ГЭТ 28-2016 // Измерительная техника. 2021. № 1. С. 3–8. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-1-3-8Groppa T. V., Ivanov V. S., Liberman, A. A., Mikryukov A. S., Moskalyuk S. A., Measurement Techniques, 2021, vol. 64, no. 1, pp. 1–7. https://doi.org/10.1007/s11018-021-01887-4Колпаков 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.2022-1-35-40Kolpakov A. I., Raitsin A. M., Ulanovskii M. V., Measurement Techniques, 2022, vol. 65, no. 1, pp. 38–45. https://doi.org/10.1007/s11018-022-02044-1Колпаков А. И., Райцин А. М., Улановский М. В. Метод передачи единицы мощности высокоинтенсивного лазерного излучения // Измерительная техника. 2020. № 6. С. 17–21. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-6-17-21Kolpakov A. I., Raitsin A. M., Ulanovskii M. V., Measurement Techniques, 2020, vol. 63, no. 6, pp. 431–436. https://doi.org/10.1007/s11018-020-01805-0Гвоздев А. Н., Козаченко М. Л. Аппаратура и методики измерений оптических характеристик материалов и покрытий под воздействием интенсивного лазерного излучения // Измерительная техника. 2006. № 12. С. 19–24. https://www.elibrary.ru/muzjghGvozdev A. N., Kozachenko M. L., Measurement Techniques, 2006, vol. 49, no. 12, pp. 1198–1205. https://doi.org/10.1007/s11018-006-0261-yPospelov A. A., Shupenev A. E., Zayats K. V., Bychkov S. B., Dunaev A. Yu., Grigoriants A. G., Optical Properties of MoS2 Films Fabricated on Ceramic Substrates by Pulse Laser Deposition (PLD) Method, 2023 5th International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE), Moscow, Russian Federation, 2023, pp. 1–6, https://doi.org/10.1109/REEPE57272.2023.10086821Pospelov A. A., Shupenev A. E., Zayats K. V., Bychkov S. B., Dunaev A. Yu., Grigoriants A. G., Optical Properties of MoS2 Films Fabricated on Ceramic Substrates by Pulse Laser Deposition (PLD) Method, 2023 5th International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE), Moscow, Russian Federation, 2023, pp. 1–6, https://doi.org/10.1109/REEPE57272.2023.10086821Bhandavat R., Feldman A., Cromer C., Lehman J., Singh G., ACS Applied Materials & Interfaces, 2013, no 5(7), 2354-9. https://doi.org/10.1021/am302755xBhandavat R., Feldman A., Cromer C., Lehman J., Singh G., ACS Applied Materials & Interfaces, 2013, no 5(7), 2354-9. https://doi.org/10.1021/am302755xКозаченко М. Л., Савкин К. Б., Хатырев Н. П. Измеритель больших уровней средней мощности излучения волоконных лазеров // Метрология. 2018. № 3. С. 37–49. https://www.elibrary.ru/ylfzvzKozachenko M. L., Savkin K. B., Khatyrev N. P., Meter of high levels of average fiber laser power, Metrologia, 2018, no. 3, pp. 37–49. (In Russ.)Crespy C., Villate D., Soscia M., Coste F., Andre R., Metrologia, 2013, vol. 50, no. 37. https://doi.org/10.1088/0026-1394/50/1/37Crespy C., Villate D., Soscia M., Coste F., Andre R., Metrologia, 2013, vol. 50, no. 37. https://doi.org/10.1088/0026-1394/50/1/37Иванов В. С., Золотаревский Ю. М., Котюк А. Ф. и др. Основы оптической радиометрии. M.: Физматлит, 2003. 541 с.Ivanov V. S., Zolotarevsky Yu. M., Kotyuk A. F. et al, Fundamentals of Optical Radiometry, Moscow, Fizmatlit Publ., 2003, 541 p. (In Russ.)Lebedew P., Annalen der Physik, 1901, vol. 311, no. 11, pp. 433–458. (In German) http://dx.doi.org/10.1002/andp.19013111102Lebedew P., Annalen der Physik, 1901, vol. 311, no. 11, pp. 433–458. (In German) http://dx.doi.org/10.1002/andp.19013111102Williams P., Hadler J., Maring F., Lee R., Rogers K., Simonds B., Spidell M., Stephens M., Feldman A., Lehman J., Optics Express, 2017, vol. 25, no. 4, pp. 4382–4392. https://doi.org/10.1364/OE.25.004382Williams P., Hadler J., Maring F., Lee R., Rogers K., Simonds B., Spidell M., Stephens M., Feldman A., Lehman J., Optics Express, 2017, vol. 25, no. 4, pp. 4382–4392. https://doi.org/10.1364/OE.25.004382

The authors declare that there are no conflicts of interest present.