ISO 12005:2022
(Main)Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam parameters — Polarization
Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam parameters — Polarization
This document specifies a method, which is a relatively quick and simple method with minimum equipment, for determining the polarization status and, whenever possible, the degree of polarization of the beam from a continuous wave (cw) laser. It can also be applied to repetitively pulsed lasers, if their electric field vector orientation does not change from pulse to pulse. This document also specifies the method for determining the direction of the electric-field vector oscillation in the case of (completely or partially) linearly polarized laser beams. It is assumed that the laser radiation is quasimonochromatic and sufficiently stable for the purpose of the measurement. This document is applicable to radiation that has uniform polarization over its cross-sectional area. The knowledge of the polarization status can be very important for some applications of lasers with a high divergence angle, for instance when the beam of such a laser shall be coupled with polarization dependent devices (e.g. polarization maintaining fibres). This document is applicable not only for a narrow and almost collimated laser beam but also for highly divergent beams as well as for beams with large apertures.
Lasers et équipements associés aux lasers — Méthodes d'essai des paramètres du faisceau laser — Polarisation
Le présent document spécifie une méthode, relativement rapide et simple, nécessitant un équipement minimal pour la détermination de l'état et, chaque fois que cela est possible, du degré de polarisation d'un laser continu (cw). Elle peut également être appliquée aux lasers impulsionnels répétitifs, à condition que l'orientation du vecteur champ électrique ne change pas d'une impulsion à l'autre. Le présent document spécifie également la méthode permettant de déterminer la direction du vecteur champ électrique pour les faisceaux lasers à polarisation linéaire (totale ou partielle). Le rayon laser est supposé être quasi monochromatique et suffisamment stable pour pouvoir être mesuré. Le présent document s'applique aux rayonnements qui ont une polarisation uniforme sur leur section transversale. La connaissance de l'état de polarisation peut être très importante pour certaines applications de lasers hautement divergents, par exemple lorsque le rayon d'un tel laser doit être couplé avec des dispositifs dépendant de la polarisation (par exemple fibres de maintien de polarisation). Le présent document spécifie également une méthode pour la détermination de l'état de polarisation des faisceaux lasers hautement divergents, ainsi qu'une méthode pour la mesure des faisceaux de large ouverture. Le présent document est applicable non seulement pour un faisceau laser étroit et presque collimaté mais aussi pour des faisceaux fortement divergents ainsi que pour des faisceaux à grande ouverture.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12005
Third edition
2022-05
Lasers and laser-related equipment —
Test methods for laser beam
parameters — Polarization
Lasers et équipements associés aux lasers — Méthodes d'essai des
paramètres du faisceau laser — Polarisation
Reference number
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ISO 12005:2022(E)
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the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
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ISO 12005:2022(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Test method for state of polarization .3
4.1 Principle of measurement . 3
4.2 Equipment arrangement . 4
4.2.1 General . 4
4.2.2 Special arrangement for the testing of beams with large divergence angles . 4
4.2.3 Special arrangement for the testing of beams with large apertures . 5
4.3 Components . 5
4.3.1 Radiation detector . 5
4.3.2 Linear polarizer . . 6
4.3.3 Quarter-wave plate . 6
4.3.4 Optical attenuator . 6
4.4 Test procedure . 6
4.4.1 General . 6
4.4.2 Measurement 1 . 6
4.4.3 Measurement 2 . 7
4.5 Analysis of the results . 7
5 Test report . 9
Annex A (informative) Complete description of the polarization status of a monochromatic
laser beam .12
Bibliography .15
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ISO 12005:2022(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and Photonics, Subcommittee
SC 9, Laser and electro-optical systems, in collaboration with the European Committee for Standardization
(CEN) Technical Committee CEN/TC 123, Lasers and photonics, in accordance with the agreement on
technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 12005:2003), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— Description errors in 4.5 (Analysis of the results) were corrected.
— Definitions of the “degree of polarization” and the “degree of linear polarization” were made clear.
— Definition of extinction ratio was changed.
— Previous 3.3 (direction of polarization), 3.4 (plane of polarization), and 3.5 (ellipticity) were deleted,
because these terms are confusing due to the different definitions, and they are not necessarily
required for this document. Previous 3.11 (Stokes parameters) was deleted and moved to Annex A,
because they are not used in the measurement and analysis.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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ISO 12005:2022(E)
Introduction
This document deals with a method for determining the polarization state of a laser beam.
This document is applicable for well-polarized laser beams, including those emitted by lasers with a
high divergence angle. However, if more completeness in the determination of the polarization status
is required, the use of a more sophisticated analysing device is necessary. Although not within the
scope of this document, the principle of operation of such devices is given in Annex A, together with a
description of the Stokes parameters which are needed in that case.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12005:2022(E)
Lasers and laser-related equipment — Test methods for
laser beam parameters — Polarization
1 Scope
This document specifies a method, which is a relatively quick and simple method with minimum
equipment, for determining the polarization status and, whenever possible, the degree of polarization
of the beam from a continuous wave (cw) laser. It can also be applied to repetitively pulsed lasers, if
their electric field vector orientation does not change from pulse to pulse.
This document also specifies the method for determining the direction of the electric-field vector
oscillation in the case of (completely or partially) linearly polarized laser beams. It is assumed that the
laser radiation is quasimonochromatic and sufficiently stable for the purpose of the measurement. This
document is applicable to radiation that has uniform polarization over its cross-sectional area.
The knowledge of the polarization status can be very important for some applications of lasers with a
high divergence angle, for instance when the beam of such a laser shall be coupled with polarization
dependent devices (e.g. polarization maintaining fibres). This document is applicable not only for a
narrow and almost collimated laser beam but also for highly divergent beams as well as for beams with
large apertures.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 11145, Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment — Vocabulary and symbols
ISO 11554, Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam
power, energy and temporal characteristics
CIE 059-1984, Definitions and Nomenclature, Instrument Polarization
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11145, CIE 059-1984 and the
following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
polarization
restriction of oscillations of the electric field vector to certain directions
Note 1 to entry: This is a fundamental phenomenon which can be explained by the concept that electromagnetic
radiation is a transverse wave motion, i.e. the oscillations are at right angles to the direction of propagation. It is
customary to consider these oscillations as being those of the electric field vector.
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ISO 12005:2022(E)
3.2
state of polarization
classification of polarization (3.1) as linear, circular, elliptical or unpolarized
3.3
ellipticity angle
ε
angle whose tangent is the signed ratio of the minor semiaxis b to
the major semiaxis a of the polarization (3.1) ellipse where its positive or negative sign designating the
right-handed or left-handed elliptical polarization (3.1), respectively; i.e. tan ε = ±b/a
Note 1 to entry: The polarization ellipse is described by the motion of the terminal point of the electric field
vector in a transverse plane to the direction of radiation propagation (see Annex A).
Note 2 to entry: The ellipticity angle is constrained to - 45° ≤ ε ≤ + 45°. When ε = ± 45° the polarization is circular
and when ε = 0° the polarization is linear (see Annex A).
3.4
azimuth
Φ
angle between the major semiaxis of the polarization (3.1) ellipse and a reference axis perpendicular to
the direction of propagation
Note 1 to entry: The azimuth is constrained to - 90° ≤ Φ ≤ + 90° (see Annex A).
3.5
linear polarizer
optical device whose output is linearly polarized, without regard to the status and degree of polarization
(3.9) of the incident radiation
3.6
extinction ratio
r
e
measure of the quality of the linear polarizer (3.5)
Note 1 to entry: If perfectly linearly polarized radiation is incident on a polarizer, then the extinction ratio of the
polarizer is given by
τ ρ
max max
r = or (1)
e
τ ρ
min min
where
τ (ρ ) is the maximum transmittance (reflectance)
max max
τ (ρ ) is the minimum transmittance (reflectance)
min min
of radiant power (energy) through (from) the linear polarizer.
Note 2 to entry: The extinction ratio is often described in the following form:
τ ρ
max max
r = :1 or :1 (2)
e
τ ρ
min min
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ISO 12005:2022(E)
3.7
r
p
polarization ratio
measure of the degree of linear polarization (3.10) for completely or partially polarized
laser beams
P Q
max max
r = or (3)
p
P Q
min min
where, P (Q ) and P (Q ) are the maximum radiant power (energy) and minimum radiant
max max min min
power (energy) passing a linear polarizer (3.5), when varying the angle of the rotatable polarizer
Note 1 to entry: The measured beam powers P and P and measured beam energies Q and Q are
max min max min
specified in 4.4.2.
3.8
quarter-wave plate
optical device which resolves a completely polarized incident beam of radiation into two orthogonally
polarized components and introduces a 90° phase shift between them
3.9
degree of polarization
p
ratio of the beam power (or energy) of the completely polarized component to the total beam power (or
energy)
3.10
degree of linear polarization
p
L
ratio of the difference to the sum of beam powers P (energies Q) in the direction ξ of maximum
transmission and the direction η of minimum transmission through the linear polarizer (3.5)
PP− QQ−
maxmin maxmin
p = or (4)
L
PP+ QQ+
maxmin maxmin
Note 1 to entry: The measured beam powers P and P and measured beam energies Q and Q are
max min max min
specified in 4.4.2.
4 Test method for state of polarization
4.1 Principle of measurement
The first test for laser beam polarization determines whether the beam is linearly polarized. This
involves recording the maximum and minimum levels of the transmitted radiation while the angular
orientation of the linear polarizer is varied, as shown in Figure 1.
If the beam is not linearly polarized (according to the criteria given in 4.5), it is tested for elliptical or
circular polarization. For this test the beam is measured after transmission by both a quarter-wave
plate and a linear polarizer, as shown in Figure 2.
If the beam is not in either of these states, it is only partially polarized or unpolarized.
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ISO 12005:2022(E)
Key
1 laser
2 reference axis
3 linear polarizer (rotatable)
4 detector
5 laser beam
6 attenuator (optional)
a
Rotation 180°.
Figure 1 — Schematic arrangement for the test for linear polarization
Key
1 laser
2 reference axis
3 linear polarizer (rotatable)
4 detector
5 laser beam
6 attenuator (optional)
7 quarter-wave plate (rotatable)
a
Rotation 180°.
Figure 2 — Schematic arrangement for the test for elliptical or circular polarization
4.2 Equipment arrangement
4.2.1 General
The experimental set-up is shown in Figures 1 and 2.
4.2.2 Special arrangement for the testing of beams with large divergence angles
A highly divergent beam will not be transmitted through all the components of the test arrangements
given above. In this case, a collimating assembly shall be inserted between the laser and the first
component (reference axis) (see Figure 3). This assembly is made of collecting optics (such as a lens or
a group of lenses), optionally followed by a telescope, achieving a reduction of the beam diameter to a
value compatible with the rest of the arrangement.
4
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...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12005
Troisième édition
2022-05
Lasers et équipements associés
aux lasers — Méthodes d'essai des
paramètres du faisceau laser —
Polarisation
Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam
parameters — Polarization
Numéro de référence
ISO 12005:2022(F)
© ISO 2022
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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ISO 12005:2022(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Méthode d'essai de l'état de polarisation . 3
4.1 Principe de mesurage . 3
4.2 Montage d'essai . 4
4.2.1 Généralités . 4
4.2.2 Montage spécial pour les essais de lasers à faisceau hautement divergent . 4
4.2.3 Montage spécial pour les essais de faisceaux très divergents . 5
4.3 Instruments. 5
4.3.1 Détecteur de rayonnement . 5
4.3.2 Polariseur linéaire . 6
4.3.3 Lame quart d'onde . 6
4.3.4 Atténuateur optique . 6
4.4 Mode opératoire d'essai. 6
4.4.1 Généralités . 6
4.4.2 Mesurage 1. 6
4.4.3 Mesurage 2. 7
4.5 Analyse des résultats . 7
5 Rapport d'essai . 9
Annexe A (informative) Description complète de l'état de polarisation d'un faisceau laser
monochromatique .12
Bibliographie .15
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ISO 12005:2022(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de I'ISO). L'élaboration des Normes internationales
est en général confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO, participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, sous-
comité SC 9, Systèmes électro-optiques en collaboration avec le comité technique CEN/TC 123, Lasers
et photonique, du Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l'Accord de coopération
technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 12005:2003), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— Les erreurs de description en 4.5 (Analyse des résultats) ont été corrigées;
— Les définitions du “degré de polarisation” et du “degré de polarisation linéaire” ont été précisées.
— La définition du coefficient d’extinction a été modifiée
— Les anciens 3.3 (direction des oscillations), 3.4 (plan de polarisation) et 3.5 (ellipticité) ont été
supprimés, car ces termes prêtent à confusion en raison des différentes définitions, et ils ne sont
pas nécessaires pour ce document. L’ancien 3.11 (paramètres de Stokes) a été supprimé et transféré
à l’Annexe A, puisqu’ils ne sont pas utilisés pour le mesurage et l’analyse.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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ISO 12005:2022(F)
Introduction
Le présent document traite d'une méthode permettant de déterminer l'état de polarisation d'un faisceau
laser.
Le présent document est applicable aux faisceaux lasers bien polarisés, y compris ceux émis par des
lasers hautement divergents. Cependant, un dispositif d'analyse plus sophistiqué est nécessaire en cas
de besoin d'une détermination plus approfondie de l'état de polarisation. Bien que n'étant pas couvert
par le domaine d'application du présent document, le principe de fonctionnement de ces dispositifs est
donné à l'Annexe A, avec une description des paramètres de Stokes nécessaires dans ce cas.
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NORME INTERNATIONALE ISO 12005:2022(F)
Lasers et équipements associés aux lasers — Méthodes
d'essai des paramètres du faisceau laser — Polarisation
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie une méthode, relativement rapide et simple, nécessitant un équipement
minimal pour la détermination de l'état et, chaque fois que cela est possible, du degré de polarisation
d'un laser continu (cw). Elle peut également être appliquée aux lasers impulsionnels répétitifs, à
condition que l'orientation du vecteur champ électrique ne change pas d'une impulsion à l'autre.
Le présent document spécifie également la méthode permettant de déterminer la direction du vecteur
champ électrique pour les faisceaux lasers à polarisation linéaire (totale ou partielle). Le rayon laser
est supposé être quasi monochromatique et suffisamment stable pour pouvoir être mesuré. Le présent
document s'applique aux rayonnements qui ont une polarisation uniforme sur leur section transversale.
La connaissance de l'état de polarisation peut être très importante pour certaines applications de lasers
hautement divergents, par exemple lorsque le rayon d'un tel laser doit être couplé avec des dispositifs
dépendant de la polarisation (par exemple fibres de maintien de polarisation). Le présent document
spécifie également une méthode pour la détermination de l'état de polarisation des faisceaux lasers
hautement divergents, ainsi qu'une méthode pour la mesure des faisceaux de large ouverture. Le
présent document est applicable non seulement pour un faisceau laser étroit et presque collimaté mais
aussi pour des faisceaux fortement divergents ainsi que pour des faisceaux à grande ouverture.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 11145, Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux lasers — Vocabulaire et symboles
ISO 11554, Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux lasers — Méthodes d'essai de la
puissance et de l'énergie des faisceaux lasers et de leurs caractéristiques temporelles
CIE 059-1984, Définitions et nomenclature, polarisation des instruments
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 11145 et la CIE 059-
1984 ainsi que les suivants s'appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
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ISO 12005:2022(F)
3.1
polarisation
restriction à certaines directions des oscillations du vecteur champ électrique
Note 1 à l'article: C'est un phénomène fondamental qui peut être expliqué par le concept que le rayonnement
électromagnétique est un mouvement transversal de l'onde, c'est-à-dire, les oscillations sont normales à la
direction de propagation. Il est habituel de considérer ces oscillations comme étant celles du vecteur champ
électrique.
3.2
état de polarisation
classification de la polarisation (3.1) en linéaire, circulaire, elliptique ou non polarisé
3.3
angle d'ellipticité
ε
angle dont la tangente est le rapport signé du demi-axe
mineur b au demi-axe majeur a de l'ellipse de polarisation (3.1), son signe positif ou négatif désignant
respectivement la polarisation (3.1) elliptique à droite ou à gauche; c’est-à-dire tan ε = ± b/a
Note 1 à l'article: L'ellipse de polarisation est décrite par le mouvement de l'extrémité du vecteur champ électrique
dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation du rayonnement (voir Annexe A).
Note 2 à l'article: L'angle d'ellipticité est borné par les valeurs: −45° ≤ ε ≤ +45° Si ε = ±45° la polarisation est
circulaire et si ε = 0°, la polarisation est linéaire (voir Annexe A).
3.4
azimut
Φ
angle entre le demi-axe majeur de l'ellipse de polarisation (3.1) et un axe de référence perpendiculaire à
la direction de propagation
Note 1 à l'article: L’azimut est borné par les valeurs: −90° ≤ Φ ≤ +90° (Voir Annexe A).
3.5
polariseur linéaire
dispositif optique à la sortie duquel la polarisation est linéaire quel que soit l'état ou le degré de
polarisation (3.9) du rayonnement incident
3.6
coefficient d’extinction
r
e
mesure de la qualité du polariseur linéaire (3.5)
Note 1 à l'article: Si un rayonnement polarisé de façon parfaitement linéaire est incident sur un polariseur, le
coefficient d'extinction du polariseur est donné par
τ ρ
max max
r = ou (1)
e
τ ρ
min min
où
τ (ρ ) est le facteur de transmission maximum (facteur de réflexion)
max max
τ (ρ ) est le facteur de transmission minimum (facteur de réflexion)
min min
de puissance rayonnante (énergie) à travers (depuis) le polariseur linéaire.
Note 2 à l'article: Le coefficient d'extinction est souvent décrit sous la forme suivante:
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ISO 12005:2022(F)
τ ρ
max max
r = :1 ou :1 (2)
e
τ ρ
min min
3.7
r
p
coefficient de polarisation
mesure du degré de polarisation linéaire (3.10) pour des faisceaux laser complètement
ou partiellement polarisés
P Q
max max
r = ou (3)
p
P Q
min min
où, P (Q ) et P (Q ) sont les puissances rayonnantes maximales et minimales (énergie) à
max max min min
travers un polariseur linéaire (3.5), en faisant varier l'angle du polariseur rotatif
Note 1 à l'article: Les puissances mesurées du faisceau P et P et les énergies mesurées du faisceau Q et
max min max
Q sont spécifiées au 4.4.2.
min
3.8
lame quart d'onde
dispositif optique qui décompose un faisceau de rayonnement incident complétement polarisé en deux
composantes polarisées orthogonalement et qui introduit un déphasage de 90° entre elles
3.9
degré de polarisation
p
rapport entre la puissance (ou l'énergie) du faisceau de la composante complètement polarisée et la
puissance (ou l'énergie) totale du faisceau
3.10
degré de polarisation linéaire
p
L
rapport de la différence à la somme des puissances de faisceau P (énergies Q) dans la direction ξ de
transmission maximale et la direction η de transmission minimale à travers le polariseur linéaire (3.5)
PP− QQ−
maxmin maxmin
p = ou (4)
L
PP+ QQ+
maxmin maxmin
Note 1 à l'article: Les puissances de faisceau mesurées P et P et les énergies de faisceau mesurées Q et
max min max
Q sont définies en 4.4.2.
min
4 Méthode d'essai de l'état de polarisation
4.1 Principe de mesurage
Le premier essai de la polarisation du faisceau laser détermine si la polarisation du faisceau est linéaire.
Cela implique l'enregistrement du niveau minimal et du niveau maximal du rayonnement transmis en
modifiant l'angle d'orientation du polariseur linéaire, comme montré à la Figure 1.
Si la polarisation du faisceau n'est pas linéaire (selon les critères donnés en 4.5), il est soumis à des
essais permettant de déterminer si la polarisation est elliptique ou circulaire. Pour cet essai, le faisceau
est mesuré après transmission au travers d'une lame quart d'onde et d'un polariseur linéaire, comme
montré à la Figure 2.
Si le faisceau ne correspond à aucun de ces états, il n'est que partiellement polarisé ou non polarisé.
3
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ISO 12005:2022(F)
Légende
1 laser
2 axe de référence
3 polariseur linéaire (rotatif)
4 détecteur
5 faisceau laser
6 atténuateur (facultatif)
a
Rotation de 180°.
Figure 1 — Montage schématique pour l'essai de polarisation linéaire
Légende
1 laser
2 axe de référence
3 polariseur linéaire (rotatif)
4 détecteur
5 faisceau laser
6 atténuateur (facultatif)
7 lame quart d'onde (rotatif)
a
Rotation de 180°.
Figure 2 — Montage schématique pour l'essai de polarisation elliptique ou circulaire
4.2 Montage d'essai
4.2.1 Généralités
Le montage expérimental est présenté aux Figures 1 et 2.
4.2.2 Montage spécial pour les essais de lasers à faisceau hautement divergent
Un faisceau hautement divergent ne sera pas transmis à travers tous les composants du montage d'essai
donné ci-dessus. Dans ce cas, un assemblage de collimation doit être inséré entre le laser et le premier
composant (axe de référence) (voir Figure 3). Cet assemblage est constitué d'optiques collectrices
(tels que lentille ou groupe de lentilles), éventuellement suivi d'un télescope permettant de réduire le
diamètre du faisceau à une valeur compatible avec le reste du montage.
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