Государственная поверочная схема (ГПС) распространяется на средства измерений энергии, распределения плотности энергии, длительности импульса, длины волны лазерного излучения и устанавливает порядок передачи единиц энергии - джоуля (Дж), распределения плотности энергии - джоуля на квадратный сантиметр (Дж/см²), длительности импульса - секунды (с), длины волны лазерного излучения - метра (м) от государственного первичного специального эталона этих единиц при помощи вторичных и рабочих эталонов 1-го разряда (РЭ 1-го разряда) средствам измерений единиц с указанием погрешностей и основных методов передач единиц величин.

Графическая часть Государственной поверочной схемы для средств измерений энергии, распределения плотности энергии, длительности импульса и длины волны лазерного излучения в диапазоне длин волн от 0,3 до 2,0 мкм представлена в приложении А.

2.1 В настоящем проекте применены следующие сокращения:

ВЭ - вторичный эталон;

ГПСЭ - государственный первичный специальный эталон;

ЛИ - лазерное излучение;

НСП - неисключенная систематическая погрешность;

РПЭ - распределение плотности энергии;

СИ - средство измерений;

СКО - среднее квадратическое отклонение результатов измерений;

ТС - техническое средство.

2.2 В настоящем проекте применены следующие обозначения:

f_п - частота повторения;

H(x, y) - распределение плотности энергии;

P - средняя мощность;

Q - энергия импульса;

- погрешность передачи единицы РПЭ, выраженная в виде среднего квадратического отклонения;

- погрешность передачи единицы энергии ЛИ, выраженная в виде среднего квадратического отклонения;

- погрешность передачи единицы длины волны ЛИ, выраженная в виде среднего квадратического отклонения;

- погрешность передачи единицы длительности импульса ЛИ, выраженная в виде среднего квадратического отклонения;

u_c - суммарная стандартная неопределенность измерений;

- длина волны;

- длительность импульса лазерного излучения.

3.1 ГПСЭ применяют для воспроизведения и хранения единиц энергии, распределения плотности энергии, длительности импульса, длины волны ЛИ и передачи единиц при помощи ВЭ и РЭ 1-го разряда средствам измерений.

3.2 В состав ГПСЭ входят следующие ТС и оборудование:

комплекс ТС для воспроизведения, хранения и передачи единицы энергии импульсного ЛИ;

комплекс ТС для воспроизведения, хранения и передачи единицы распределения плотности энергии импульсного ЛИ;

комплекс ТС для воспроизведения, хранения и передачи единицы длительности импульса ЛИ;

комплекс ТС для воспроизведения, хранения и передачи единицы длины волны ЛИ;

3.3 Диапазон значений, воспроизводимых ГПСЭ, составляет:

энергии от 1·10^-2 до 5·10^-1 Дж для Q на фиксированных 0,532; 1,064 и 1,570 мкм;

распределения плотности энергии от 1·10^-4 до 1·10^-2 Дж/см² - для H(x; y) в диапазоне от 0,4 до 1,1 мкм;

длительности импульса от 1·10^-9 до 1·10^-6 с для в спектральном диапазоне от 0,4 до 1,1 мкм;

длительности импульса от 5·10^-11 до 1·10^-9 с для в спектральном диапазоне от 0,4 до 0,8 мкм;

длины волны ЛИ от 0,3 до 1,1 мкм для в диапазоне мощности ЛИ P от 1·10^-4 до 1·10^-1 Вт и в диапазоне энергии ЛИ Q от 1·10^-4 до 1·10^-1 Дж.

3.4 ГПСЭ обеспечивает воспроизведение единиц:

энергии импульсного ЛИ с СКО S_Q не более 2·10^-1% при десяти независимых наблюдениях, НСП не более 2·10^-1%, суммарная стандартная неопределенность измерений u_c(Q) не более 5·10^-1%;

распределения плотности энергии импульсного ЛИ с СКО S_H(x,y) не более 4·10^-1% при десяти независимых наблюдениях, НСП не более 4·10^-1%, суммарная стандартная неопределенность измерений u_c(H) не более 1,2%;

длительности импульса ЛИ в диапазоне от 1·10^-9 до 1·10^-6 с с СКО не более 0,7·10^-1% при десяти независимых наблюдениях, НСП не более 1·10^-1%, суммарная стандартная неопределенность измерений не более 2·10^-1%;

длительности импульса ЛИ в диапазоне от 5·10^-11 до 1·10^-9 с с СКО не более 2% при десяти независимых наблюдениях; НСП не более 3%, суммарная стандартная неопределенность измерений не более 3%;

длины волны ЛИ в диапазоне от 0,3 до 1,1 мкм с СКО не более 5·10^-4% при десяти независимых наблюдениях, НСП не более 2·10^-4%, суммарная стандартная неопределенность измерений не более 5·10^-4%.

3.5 Для обеспечения воспроизведения единиц энергии, распределения плотности энергии, длительности импульса и длины волны ЛИ с указанной точностью следует соблюдать правила хранения и применения ГПСЭ, утвержденные в установленном порядке.

3.6 ГПСЭ применяют для передачи единиц энергии, распределения плотности энергии, длительности импульса и длины волны ЛИ ВЭ и РЭ 1-го разряда методом прямых измерений.

4.1 В качестве ВЭ единицы энергии импульсного лазерного излучения в диапазоне от 1·10^-12 до 5·10^-1 с используют комплекс, в состав которого входят источник излучения пикосекундных и наносекундных импульсов лазерного излучения, первичный измерительный преобразователь, контрольный фотоэлектрический преобразователь энергии излучения, система регистрации и обработки информации.

СКО результата измерений энергии ВЭ единицы энергии импульсного лазерного излучения в диапазоне значений энергии от 10^-5 до 10^-1 Дж на длине волны 1,064 мкм и от 10^-5 до 5·10^-2 Дж на длине волны 0,532 мкм составляет не более 0,5%.

ВЭ единицы энергии импульсного лазерного излучения в диапазоне от 1·10^-12 до 5·10^-1 с применяют для передачи единицы энергии РЭ 1-го разряда методом прямых измерений.

4.2 В качестве ВЭ единицы энергии импульсного лазерного излучения в мобильном исполнении в диапазоне от 5·10^-9 до 7·10^-9 с используют комплекс, в состав которого входят источник излучения наносекундных импульсов лазерного излучения, первичный измерительный преобразователь, контрольный фотоэлектрический преобразователь энергии излучения, система регистрации и обработки информации.

СКО результата измерений энергии ВЭ единицы энергии импульсного лазерного излучения в диапазоне значений энергии от 5·10^-3 до 2·10^-1 Дж на длине волны 1,064 мкм и от 5·10^-3 до 5·10^-2 Дж на длине волны 0,532 мкм составляет не более 1,5%.

ВЭ единицы энергии импульсного лазерного излучения в мобильном исполнении в диапазоне от 5·10^-9 до 7·10^-9 с применяют для передачи единицы энергии РЭ 1-го разряда на местах их дислокации методом прямых измерений.

4.3 В качестве ВЭ пространственно-энергетических характеристик импульсного лазерного излучения в диапазоне от 1·10^-11 до 1·10^-10 с используют комплекс, в состав которого входят аппаратура измерений пространственно-энергетических характеристик импульсного лазерного излучения и аппаратура передачи единиц ширины и угла расходимости лазерного пучка, система регистрации и обработки информации.

СКО измерений плотности энергии и углов расходимости ВЭ пространственно-энергетических характеристик импульсного лазерного излучения в диапазоне от 1·10^-11 до 1·10^-10 с составляет не более 2%.

ВЭ пространственно-энергетических характеристик импульсного лазерного излучения в диапазоне от 1·10^-11 до 1·10^-10 с применяют для передачи единиц ширины и угла расходимости лазерного пучка РЭ 1-го разряда методом прямых измерений.

4.4 В качестве ВЭ единицы длительности импульса ЛИ в диапазоне от 3·10^-12 до 1·10^-9 с используют комплекс, в состав которого входят электронно-оптическая камера, фемтосекундная лазерная система с , интерферометр Фабри-Перо, оптоволоконный стретчер, система регистрации и обработки информации.

СКО ВЭ единицы длительности импульса ЛИ в диапазоне от 3·10^-12 до 1·10^-9 с составляет не более 3%.

ВЭ единицы длительности импульса ЛИ в диапазоне от 3·10^-12 до 1·10^-9 с применяют для передачи РЭ 1-го разряда единицы длительности импульса ЛИ методом непосредственного сличения.

5.1 В качестве РЭ 1-го разряда единицы энергии импульсного ЛИ используют комплексы, состоящие из стабилизированных импульсных лазеров в диапазоне от 0,3 до 2,0 мкм с от 1·10^-15 до 1·10^-7 с, системы электрической градуировки, системы регистрации и обработки информации. РЭ 1-го разряда единицы энергии импульсного ЛИ в диапазоне значений энергии от 10^-5 до 2 Дж применяют для передачи единицы методом прямых измерений.

5.2 В качестве РЭ 1-го разряда единицы распределения плотности энергии импульсного ЛИ используют комплексы, состоящие из стабилизированных импульсных лазеров с диапазоном диаметра пучка от 1 до 50 мм и в диапазоне от 0,3 до 2,0 мкм с от 1·10^-15 до 1·10^-6 с, системы калибровки матричных СИ по равномерному распределению плотности энергии (мощности) ЛИ, эталонного первичного измерительного преобразователя калориметрического типа с калиброванной диафрагмой на входе, системы регистрации и обработки информации. РЭ 1-го разряда единицы распределения плотности энергии импульсного ЛИ в диапазоне значений от 5·10^-3 до 1 Дж/см² применяют для передачи единицы методом прямых измерений.

5.3 В качестве РЭ 1-го разряда единицы длительности импульса ЛИ в диапазоне от 1·10^-9 до 1·10^-3 с используют комплексы, состоящие из пикосекундного стабилизированного лазера на 1,064 мкм с от 1·10^-9 до 1·10^-3 с, калиброванной меры оптической задержки (эталона Фабри-Перо), быстродействующего фотоприемника, широкополосного цифрового осциллографа, системы регистрации и обработки информации. РЭ 1-го разряда единицы длительности импульса ЛИ в диапазоне значений от 1·10^-9 до 1·10^-3 с применяют для передачи единицы методом прямых измерений.

5.4 В качестве РЭ 1-го разряда единицы длительности импульса ЛИ в диапазоне от 5·10^-11 до 1·10^-9 с используют комплексы, в состав которых входят электронно-оптическая камера и стабилизированный пикосекундный лазер с в диапазоне от 0,4 до 0,8 мкм. РЭ 1-го разряда единицы длительности импульса ЛИ в диапазоне значений от 5·10^-11 до 1·10^-9 с применяют для передачи единицы непосредственным сличением.

5.5 В качестве РЭ 1-го разряда единицы длины волны ЛИ используют комплексы, состоящие из стабилизированных лазеров, набора стабилизированных спектральных ламп и спектрометров в диапазоне от 0,3 до 2,0 мкм и в диапазоне P (Q) от 1·10^-6 до 1 Вт (Дж). РЭ 1-го разряда единицы длины волны ЛИ в диапазоне значений от 0,3 до 2,0 мкм применяют для передачи единицы методом прямых измерений.

5.6 СКО РЭ 1-го разряда составляют от 2·10^-3 до 6%.

6.1 В качестве СИ используют:

СИ энергии импульсного ЛИ с диапазоном измерений Q от 1·10^-5 до 10 Дж в диапазоне от 0,2 до 2,0 мкм с от 1·10^-9 до 1·10^-6 с при f_п до 10³ Гц;

СИ энергии импульсного ЛИ с диапазоном измерений Q от 1·10^-6 до 0,2 Дж в диапазоне от 0,2 до 2,0 мкм с от 1·10^-12 до 1·10^-9 с при f_п до 10³ Гц;

СИ энергии импульсного ЛИ с диапазоном измерений Q от 1·10^-6 до 0,1 Дж в диапазоне 0,2 до 2,0 мкм с от 1·10^-15 до 1·10^-12 с при f_п до 10³ Гц;

оптические аттенюаторы в диапазоне от 0,3 до 2,0 мкм с коэффициентом ослабления K_осл от 10 до 10⁴;

СИ распределения плотности энергии импульсного ЛИ с диапазоном измерений H(x; y) от 5·10^-3 до 1 Дж/см² в диапазоне от 0,3 до 2,0 мкм при от 1·10^-9 до 1·10^-3 с при f_п от 1 до 1·10² Гц;

СИ угла расходимости в диапазоне измерений от 1 до 10 мрад и диаметра пучка импульсного ЛИ в диапазоне измерений от 1,0 до 50 мм в диапазоне от 0,3 до 2,0 мкм, в диапазоне Q от 1·10^-6 до 1 Дж при от 1·10^-9 до 1·10^-3 с при f_п от 1 до 1·10² Гц;

СИ ЛИ в диапазоне измерений от 1·10^-9 до 1·10^-3 с в диапазоне от 0,2 до 2,0 мкм, при частоте f_п от однократных до 10³ Гц;

СИ ЛИ в диапазоне измерений от 1·10^-11 до 1·10^-9 с в диапазоне от 0,23 до 1,55 мкм;

СИ длины волны ЛИ в диапазоне измерений от 0,3 до 2,0 мкм в диапазоне P (Q) от 1·10^-6 до 1 Вт (Дж).

6.2 Пределы допускаемых относительных погрешностей СИ составляют от 1,0·10^-2 до 20,0%.