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JJF 1493-2014 超短光脉冲自相关仪校准规范-(高清原版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 4 9 32 0 1 4超短光脉冲自相关仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rU l t r a s h o r tO p t i c a lP u l s e sA u t o c o r r e l a t o r s 2 0 1 4-1 1-1 7发布2 0 1 5-0 2-1 7实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局超短光脉冲自相关仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i
2、o nf o rU l t r a s h o r tO p t i c a lP u l s e sA u t o c o r r e l a t o r sJ J F1 4 9 32 0 1 4 归 口 单 位:全国光学计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究院 参加起草单位:北京市计量检测科学研究院上海市计量测试技术研究院 本规范委托全国光学计量技术委员会负责解释J J F1 4 9 32 0 1 4市场监管总局市场监管总局本规范主要起草人:邓玉强(中国计量科学研究院)孙 青(中国计量科学研究院)参加起草人:于 靖(中国计量科学研究院)贾亚青(北京市计量检测科学研究院)夏 铭(上海
3、市计量测试技术研究院)J J F1 4 9 32 0 1 4市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 术语(1)2.1 超短光脉冲(1)2.2 超短脉冲自相关(1)3 概述(1)4 计量特性(1)5 校准条件(1)5.1 环境条件(1)5.2 测量标准及其他设备(2)6 校准项目和校准方法(2)6.1 校准项目(2)6.2 校准装置框图(2)6.3 校准前准备(2)6.4 校准方法(2)7 校准结果(3)8 复校时间间隔(4)附录A 校准证书内页推荐格式(5)附录B 校准原始记录推荐格式(6)附录C 不确定度评定示例(7)附录D 常用的反卷积因子(9)J J F1 4 9 32
4、0 1 4市场监管总局市场监管总局引 言J J F1 0 7 1 国家 计 量 校 准 规 范 编 写 规 则、J J F1 0 0 1 通 用 计 量 术 语 及 定 义、J J F1 0 5 9.1 测量不确定度评定与表示共同构成本校准规范制定的基础性系列规范。本规范为首次制定。J J F1 4 9 32 0 1 4市场监管总局市场监管总局超短光脉冲自相关仪校准规范1 范围本规范适用于自相关宽度在1 0f s 1 0 0p s范围内超短光脉冲自相关仪的校准。2 术语2.1 超短光脉冲 u l t r a s h o r to p t i c a lp u l s e持续时间在飞秒(f s)
5、至皮秒(p s)量级的光辐射脉冲。也称作超短激光脉冲、超短脉冲或超快激光。2.2 超短脉冲自相关 a u t o c o r r e l a t i o no fu l t r a s h o r to p t i c a l p u l s e将超短脉冲激光分为两束,其中一路施加可变时间延迟,使两束脉冲相互扫描,利用非线性光学效应获得的相关强度相对于时间延迟的曲线。3 概述超短光脉冲自相关仪是测量超短光脉冲时域宽度最常用的仪器,简称自相关仪。自相关仪为迈克尔逊干涉仪结构,通过光学延迟使一束脉冲扫描另一束,利用二阶非线性效应检测相关信号。自相关仪的结构可分为共线型和非共线型,分别如图1(a)和
6、图1(b)所示。(a)共线型(b)非共线型 图1 自相关仪的结构4 计量特性自相关宽度示值误差:2 0%。注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。5 校准条件5.1 环境条件5.1.1 环境温度:(2 35);5.1.2 相对湿度:7 0%;1J J F1 4 9 32 0 1 4市场监管总局市场监管总局5.1.3 环境洁净,避免灰尘对设备造成毁损;5.1.4 振动与干扰:校准区域内无可感觉到的空气波动,无影响测量数据的振动、电磁干扰和背景辐射。5.2 测量标准及其他设备5.2.1 标准自相关仪5.2.1.1 自相关宽度测量范围:1 0f s 1 0 0p s;5.2.1.2 自相关宽度测量
7、相对扩展不确定度:优于1 6%(k=2)。5.2.2 超短脉冲激光器5.2.2.1 光谱范围:(6 0 016 0 0)n m;5.2.2.2 平均功率:3 0mW;5.2.2.3 功率稳定度:1 0分钟内优于2%;5.2.2.4 脉冲自相关宽度:1 0f s 1 0 0p s。5.2.3 其他设备5.2.3.1 激光衰减器:激光功率过高时置于测量光路中,避免损毁测量仪器;5.2.3.2 色散调节器:通过调节色散量改变脉冲宽度至自相关宽度校准点。6 校准项目和校准方法6.1 校准项目自相关宽度示值误差。6.2 校准装置框图自相关宽度校准装置示意图如图2所示。图2 校准装置框图6.3 校准前准备
8、在进行仪器校准之前,首先对仪器外观检查,目测是否有影响使用的碰伤、划痕以及影响测量的其他缺陷。按照仪器使用说明书的规定执行仪器的启动和准备程序。运行超短脉冲激光器并预热,使激光器处于稳定工作状态。功率过高时,使用激光衰减器降低功率,避免仪器损毁。在自相关宽度需要改变时,使用色散调节器改变自相关宽度,在量程范围内选择脉宽不同的两个自相关宽度校准点进行校准。6.4 校准方法用标准自相关仪测量超短脉冲激光器输出的飞秒激光脉冲,读取标准自相关宽度量值,连续测量3次,取其平均值a c,s作为自相关宽度标准值,按公式(1)计算:2J J F1 4 9 32 0 1 4市场监管总局市场监管总局a c,s=1
9、nni=1a c,s,i(1)式中:a c,s 标准自相关仪测量均值,f s;n 测量次数,n=3;a c,s,i 标准自相关仪第i次测量值,f s。再用被校自相关仪测量超短脉冲激光器输出的飞秒激光脉冲,读取被校自相关仪的测量示值,连续测量3次,取其平均值a c,d作为被校自相关宽度测量示值,按公式(2)计算:a c,d=1nni=1a c,d,i(2)式中:a c,d 被校自相关仪测量示值均值,f s;n 测量次数,n=3;a c,d,i 被校自相关仪第i次测量示值,f s。自相关宽度示值误差按公式(3)计算:a c=a c,d-a c,s(3)式中:a c 自相关宽度示值误差,f s;a
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