激光氣體分析儀用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器技術(shù)規(guī)范（征求意見稿）

1激光氣體分析儀用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器技術(shù)規(guī)范本文件適用于激光氣體分析儀用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的研制、生產(chǎn)、交付和測(cè)試GB4793.1測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求第1部分：通用GB7247.1激光產(chǎn)品的安全第1部分：設(shè)備分類GB/T25476可調(diào)諧激光氣體分GB/T31358半導(dǎo)體激光器總GB/T31359—2015半導(dǎo)體激光器測(cè)ISO11554光學(xué)和光子學(xué)激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光束功率、能量和時(shí)間特性的測(cè)試方法（Opticsandphotonics-Lpower,energyandtemporBSENISO13694—2018光學(xué)和光子學(xué)激光和激光相GB/T15313、GB/T25476、GB/T265993.1可調(diào)諧激光吸收光譜技術(shù)TunableDiodeLaserAbsorptionSp通過(guò)改變半導(dǎo)體激光器工作電流或工作溫度等參數(shù)調(diào)諧激光輸出波長(zhǎng)，掃描被測(cè)氣體得到某一條或腔增強(qiáng)吸收光譜等，通過(guò)分析該吸收光譜就可獲得被測(cè)氣體的濃度3.2采用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)測(cè)量混合氣體或蒸汽中某一種或幾種氣體組分濃度的氣體分23.33.4輸出的激光波長(zhǎng)可在一定范圍內(nèi)受控變化的半導(dǎo)體激光3.53.63.73.8功率密度分布powerdensitydist3.93.103.11光束發(fā)散角beamdivergence3.12波長(zhǎng)穩(wěn)定性wavelengthsta4,1按結(jié)構(gòu)分為分布反饋半導(dǎo)體激光器、布拉格反射半導(dǎo)體激光器、垂直腔面發(fā)射激光器、外腔激光4.2按控制方式分為電流調(diào)諧型、溫度調(diào)諧型、機(jī)械調(diào)諧型。3除非另有規(guī)定，可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范中應(yīng)規(guī)定表1所列的光電性1min23c45—6—78op9th—f—σBa)發(fā)光尺寸及排列方式（適用時(shí)）；），b)環(huán)境條件（適用時(shí)），包括溫度、濕度、潔凈度、電磁干擾、光干擾等；除非另有規(guī)定，可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器應(yīng)進(jìn)行表2所列412345振動(dòng)方向：X、Y、Z67試驗(yàn)時(shí)間：4h8試驗(yàn)時(shí)間：8h9試驗(yàn)時(shí)間：8ha)環(huán)境溫度：15℃~35℃;b)相對(duì)濕度：25%RH～75%RH；6.2測(cè)試儀器及計(jì)量6.3其他要求57.2光電參數(shù)檢測(cè)343412c)根據(jù)被測(cè)可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器光譜范圍見圖2；最小調(diào)諧電壓對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)λmax為最大波長(zhǎng)；最大調(diào)諧電壓對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)λmi6λmax=1λmaxi·······································(2)λmin=1λminiλmax=1λmaxi·······································(2)min——最小波長(zhǎng)，單位為納米（nmmax——最大波長(zhǎng)，單位為納米（nmmini——第i次測(cè)量的最小波長(zhǎng),單位為納米（nm）；λmaxi——第i次測(cè)量的最大波長(zhǎng)，單位為納米（·················································Sλ=λmax?λmin·················································min——最小波長(zhǎng)，單位為納米（nm）；763247632481573)輸出光經(jīng)衰減/隔離裝置進(jìn)入分光裝置，再經(jīng)過(guò)頻移器和延時(shí)裝），4)（平衡）探測(cè)模塊輸出的拍頻電信號(hào)進(jìn)入3)輸出光經(jīng)衰減/隔離裝置進(jìn)入分光裝置，再經(jīng)過(guò)移相器和延時(shí)裝），4)（平衡）探測(cè)模塊輸出的拍頻電信號(hào)進(jìn)入R?v=?f/2 ?v=?f/20 ?v——譜線寬；8Δf——相比譜峰下降3dB或20dB的頻譜帶寬。噪聲部分fc，∞)帶寬為白噪聲部分，提取白噪聲部分；Δv——譜線寬；按照7.2.3測(cè)試中心波長(zhǎng)λc。在8h內(nèi)至少每隔10mi心波長(zhǎng)λci。中心波長(zhǎng)λc的最大值和最小值，分別記為λcmax和λcmin。Sλt——波長(zhǎng)不穩(wěn)定度；λn——中心波長(zhǎng)的平均值，單位為納米（nm9Sλt——波長(zhǎng)不穩(wěn)定度；λn——中心波長(zhǎng)的平均值，單位為納米（nmc)根據(jù)被測(cè)可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器光譜范圍設(shè)置光譜分析儀的掃描范圍、掃描分辨率和掃描靈敏 λn——波長(zhǎng)的平均值，單位為納米（nm）；max——波長(zhǎng)的最大值，單位為納米（nmmin——波長(zhǎng)的最小值，單位為納米（nm2······································ λn——波長(zhǎng)的平均值，單位為納米（nm邊模抑制比依據(jù)GB/T31359—2015中535135142b)根據(jù)被測(cè)可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器輸出光強(qiáng)設(shè)置示波器的擋位；f=···················51351342b)搭建好實(shí)驗(yàn)平臺(tái)后，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電流到閾值電流以上c)調(diào)節(jié)CCD探測(cè)器位置，使得輸出光束經(jīng)過(guò)透鏡聚焦在其后焦通過(guò)CCD記錄的近場(chǎng)模式圖，確定被測(cè)激可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的輸出模式,如圖9所示，“00”為單6513651342）；）；光束整形元件和衰減器），避免產(chǎn)生相差，且所有光學(xué)e)對(duì)z點(diǎn)橫向平面的功率密度分布Emeasi(x根據(jù)公式（14）對(duì)測(cè)量的功率密度分布值進(jìn)Ei(x，y)——第i次修正的功率密度分布值，單位為瓦/平方米（W/m2Emeasi(x，y)——第i次CCD記錄的功率密度分布值，單位為瓦/平方米（W/m2···························E(x，y)——功率密度分布，單位為瓦/平方米（Ei（x，y）——第i次修正的功率密度(z),(z)——質(zhì)心位置，單位為米（m）；根據(jù)光束寬度定義的公式（20）和公式（21），計(jì)算出dσx(z)，dσy(z)：dσx(z)=4σx（z） dσy(z)=4σy（z） dσx(z)，dσy(z)——光束寬度，單位為米（mσx），φ——方位角，單位為度(°)dσ(z)——光束直徑，單位為米將CCD設(shè)置在距離聚焦元件后主平面一倍焦距f位置處，測(cè)量其功率（能量）密度分布E(x根據(jù)公式（16）～公式（21）計(jì)算出光束寬度dσxf和dσyf。Θσx=········································Θσy=············································θσx,θσy——光束發(fā)散角，單位為弧度（raddσxf,dσyf——焦點(diǎn)處光束寬度，單位為豪米（mm）；·······································θσ——光束發(fā)散角，單位為弧度（raddσf——焦點(diǎn)處光束寬度，單位為米（m）；532653261447B——調(diào)制帶寬，單位為赫茲(Hz)；B1——周期開始時(shí)刻T1測(cè)得的頻率，單位為赫茲(Hz)；B2——1/2周期(三角波調(diào)制)或周期結(jié)束(鋸齒波調(diào)制)時(shí)刻T2測(cè)得的頻率，單位為赫茲(Hz)。7.3結(jié)構(gòu)參數(shù)檢測(cè)可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)參數(shù)測(cè)試應(yīng)按照產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果應(yīng)滿足產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)7,4環(huán)境適應(yīng)性檢測(cè)a）測(cè)試溫度：-10℃~+55℃;按GB/T11606—2007中6.3至b)相對(duì)濕度：93%；按GB/T11606—2007中7.3至評(píng)定可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器對(duì)外磁場(chǎng)干擾的抵評(píng)定可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器在高海拔低氣壓和氣壓變化環(huán)境條件下使用的適可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品應(yīng)按本文件第5章的規(guī)定，選取關(guān)鍵的特殊特性參數(shù)（具體參數(shù)需供需雙方協(xié)商確定），可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器出廠檢驗(yàn)判定見表3，應(yīng)逐只進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，當(dāng)被檢產(chǎn)驗(yàn)中存在一個(gè)或一個(gè)以上檢驗(yàn)項(xiàng)目不合格時(shí)，則應(yīng)判定其為不合格產(chǎn)1234567898.2型式試驗(yàn)及判定規(guī)則a)新產(chǎn)品試制定型；b)當(dāng)設(shè)計(jì)、工藝和材料等方面有重大變更時(shí)；在a)、b)的情況下，從試制品中任意抽取3只產(chǎn)品，作為被檢樣本；在c)、d)情況下，應(yīng)隨機(jī)抽取針對(duì)c)、d)情況，若某只產(chǎn)品中有1個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目不符合要求時(shí)，則應(yīng)加倍抽取樣本進(jìn)行復(fù)檢，復(fù)檢樣本只檢驗(yàn)被檢樣本的不合格項(xiàng)目，檢驗(yàn)全部合格后，則