Измерения для классификации лазерной аппаратуры (стр. 10 )

кусственно  заниженными,  поэтому  метод  применять  не  опасно.  Как  указано  выше,  этот  метод  хорошо

использовать в качестве первого приближения. Часто последующий анализ не требуется.

Метод, используемый для поверхностных излучателей или диффузных пучков

Для  поверхностных  излучателей,  таких  как  диффузно  пропускающие  или  отражающие  лазерных пучки,  можно  использовать  упрощенный  анализ.  Для  таких  источников  реальный  источник  является  таким  же, как видимый  источник,  и  поэтому  для  определения  стягиваемого  угла  можно  использовать размер  реального  источника.  При  таком  рассмотрении  размер  sas  на  рисунке  6а  становится  равным

диаметру  реального  источника,  а  Dacc  —  аккомодационное  расстояние  глаза  до  источника  становится

равным  реальному  расстоянию  между  тазом  и  источником.  Для  определения  стягиваемого  угла,  а,

можно использовать следующую формулу

о = 2 \an-HsJ2 Оасс) = 2 tan '(<у2г).

где tan'* — величина, обратная тангенциальной тригонометрической функции.

Если  значение  стягиваемого  угла,  о.  достаточно  мало,  тригонометрическую  функцию  можно  упро­ стить согласно выражению

где d% — диаметр поверхностного излучателя;

а - {djr),

г— расстояние между поверхностным излучателем и глазом (или измерительной апертурой).

При  использовании  оптики  (например,  встроенных  линз,  проекционных  объективов  или  отража­ теля)  размер  и  местоположение  видимого  источника  изменяются.  8  этом  случае  требуется  проведение более детального анализа, представленное в следующем подразделе.

Метод, используемый для произвольных источников

Общим  методом  определения  стягиваемого  угла  а  является  изображение  плоскости  видимого источника  на  плоскости  детектора,  см.  рисунок  8а.  Плоскость  объекта  (отображаемая)  —  это  пло­ скость  видимого  источника  (в  которой  может  быть  либо  объект  физического  источника,  либо  волно­ вой фронт).

Корректной  плоскостью  изображения  считают  плоскость,  когда  получено  самое  маленькое  (или  самое опасное) изображение (при условии, что изображение находится за фокусом линзы).

16

ГОСТ IEC/TR 60825*13—2016

Крути алфпрная        KpjnviAMfre'w

Илочмик

Рисунок 8Ь — Измерительная установка для доступного источника Рисунок 8 — Измерительная установка видимых источников

Примечание  —  Изменение  расстояния  до  изображения  аналогично  формированию  разных  плоско­ стей  объекта-источника.  т. к.  каждая  плоскость  изображения  соответствует  «сопряженной»  плоскости  объекта.  Эго почти  аналогично  процессу,  когда  глаз  меняет  фокусное  расстояние  своей  линзы,  чтобы  сформировать  разные плоскости  объекта  на  сетчатке  —  за  исключением  случая,  когда  расстояние  до  изображения  в  глазу  фиксируется, а  меняется  фокусное  расстояние  линзы.  Поскольку  линзы  с  переменным  фокусным  расстоянием  до  настоящего времени  производят  только  малых  диаметров,  проще  сохранять  фокусное  расстояние  фиксированным  и  менять расстояние до изображения.

Для  объектов,  находящихся  на  больших  расстояниях  и  при  параллельных  лучах  нормальный глаз  сформирует  четкое  изображение  на  сетчатке  при  расслаблении.  Если  объект  находится  на  более близком  расстоянии  или  лучок  лучей  расходится,  глаз  для  получения  четкого  изображения  на  сетчат­ ке  будет  приспосабливаться  и  уменьшать  фокусное  расстояние  своей  линзы.  Однако,  если  на  глаз падает расходящийся  пучок  или пучок  лучей,  глаз  не  может  уменьшить  фокусное  расстояние  при рас­ слаблении и поэтому не может сформировать  четкое  изображение  на  сетчатке.  По  этой  причине  при  определении  стягиваемого  угла  а        не  рассматривают  расстояния  до  изображения  меньше  фокусного расстояния  линзы,  формирующей  изображение.  Тем  не  менее,  если  существует  четкое  изображение  ближе  фокусной  плоскости  линзы  изображения,  это  указывает  на  то.  что  лазерная  аппаратура  имеет  внешний        фокус        или        первтяжку/сужение        пучка.        Приблизительную        плоскость        внешнего        фокуса        можно определить  по  местоположению  плоскости  изображения.  В  дальнейшем  рассмотрении  внешний  фо­ кус следует рассматривать как плоскость источника, и проводить измерения при внешнем фокусе как источнике-объекте.

17

ГОСТ IEC/TR 60825-13—2016

Примечание —  При сложных  оптических  источниках  (например,  встроенных  дифракционных или го­ лографических  оптических  элементах  или  цилиндрических  линэах)  может  существовать  несколько  фокусов  (ви­ димых  источников)  вдоль  оптической  оси.  Может  потребоваться  провести  оценку  всех  этих  фокусов,  чтобы  найти  наиболее опасное расстояние наблюдения. С тахими же трудностями сталкиваются и при сканирующих системах.

Определение диаметра источника и стягиваемого угла а проводится в  нижеприведенной  после­ довательности.

Для  определения  стягиваемого  угла  о  согласно  7.5.3.3  используют  диаметр  изображения  источ­ ника. рассчитанный по формуле

o - (djr) *

где dsl — диаметр отображенного источника. г, — расстояние наблюдения.

(Отметим,  что знание  фокусного  расстояния  линзы  не  требуется.  Однако  для  точных  измерений следует  измерять  расстояние  наблюдения  от  второй  главной  плоскости  линзы,  формирующей  изобра­ жение.  Для  тонких  линз  это  будет  центром  линзы,  но  при  толстых  линзах  вторая  главная  плоскость  — это  плоскость  на  стороне  изображения  линзы,  от  которой  появляются  все  преломления.)  Следует  ис­ пользовать линзу хорошего качества для недопущения погрешностей, обусловленных аберрацией.

При  равномерном  (прямоугольном)  распределении  диаметр  легко  определить  по  внешнему  фак­ тору  пучка.  При  всех  других  распределениях  могут  существовать  разные  способы  определения  диа­ метра.  например,  половина  максимума  при  полной  ширине  (FWHM).  1/е  диаметра.  1/е2  диаметра,  что  дает  очень  разные  результаты.  Поэтому  в  перечислении  d)  подраздела  8.3  IEC  60825-1:2007  указан основной  метод,  который  необходимо  использовать  для  определения  стягиваемого  угла.  Метод  уста­  навливает.  что  следует  использовать  наиболее  опасную  область  сетчатки  глаза.  На  практике  это  озна­ чает, что:

при заданном расстоянии наблюдения угол приема, у, меняется,  определяя  таким  образом  ме­ няющуюся область приема; излучение/эмиссию  (энергию  или  энергетическую  экспозицию)  0(у)  измеряют  при  каждом  зна­

чении у внутри указанной области:

3} определяют AEL для каждого у при а - у

коэффициент/фактор        опасности        определяют        для        каждого        у,        коэффициент/факгор        опасности

= 0(у)/АЕЦу);

значение  у.  при котором  коэффициент/факгор  опасности  будет  максимальным,  является  значе­ нием стягиваемого угла а. которое следует использовать.

При основном  источнике  диаграмма  плотности  потока  излучения  не  должна  быть  симметрично  круговой.  В  некоторых  случаях  более  целесообразно  менять  угол  приема,  чтобы  получить  эллиптиче­ скую  или  прямоугольную  форму  области  приема.  При  этом  приведенная  выше  процедура  остается  в силе  и  площадь,  определяющая  наибольший  коэффициент/фактор  опасности,  будет  площадью,  опре­ деляющей стягиваемый угол. Дополнительные рекомендации по некруговым источникам см. 7.5.4.