ISO 11554:2025

International
Standard
ISO 11554
Fifth edition
Optics and photonics — Lasers and
2025-06
laser-related equipment — Test
methods for laser beam radiant
Corrected version
power, radiant energy and temporal
2025-10
characteristics
Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux
lasers — Méthodes d'essai de la puissance rayonnante, de
l'énergie rayonnante et des caractéristiques temporelles des
faisceaux lasers
Reference number
© ISO 2025
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
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.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and units of measurement . 2
5 Measurement principles . 3
6 Measurement configuration, test equipment and auxiliary devices . 3
6.1 Preparation .3
6.1.1 Sources with small divergence angles .3
6.1.2 Sources with large divergence angles .3
6.1.3 RIN measurement .4
6.1.4 Measurement of small signal cut off frequency .5
6.2 Control of environmental impacts .6
6.3 Detectors.6
6.4 Beam-forming optics .7
6.5 Optical attenuators .7
7 Measurements . 7
7.1 General .7
7.2 Radiant power of cw lasers .7
7.3 Radiant power stability of cw lasers.8
7.4 Radiant pulse energy of pulsed lasers .8
7.5 Radiant energy stability of pulsed lasers .8
7.6 Temporal radiant pulse shape, radiant pulse duration, rise time, fall time and peak
radiant power .8
7.7 Radiant pulse duration stability .8
7.8 Radiant pulse repetition rate .8
7.9 Relative intensity noise, RIN .9
7.10 Small signal cut-off frequency .9
8 Evaluation . 9
8.1 General .9
8.2 Radiant power of cw lasers .10
8.3 Radiant power stability of cw lasers.10
8.4 Radiant pulse energy of pulsed lasers .10
8.5 Radiant energy stability of pulsed lasers .11
8.6 Temporal radiant pulse shape, radiant pulse duration, rise time, fall time and peak
radiant power .11
8.7 Radiant pulse duration stability . 13
8.8 Radiant pulse repetition rate . 13
8.9 Relative intensity noise, RIN . 13
8.10 Small signal cut-off frequency . 13
9 Test report .13
Annex A (informative) Relative intensity noise (RIN) . 17
Bibliography . 19

iii
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
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 fifth edition cancels and replaces the fourth edition (ISO 11554:2017) which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
a) Whole document: The term “power" and “energy” that mean optical power and optical energy have been
replaced by “radiant power” and “radiant energy”, respectively, and the word “spectral density” has been
replaced by “spectral” in order to align with ISO 80000-7:2019 and the International Electrotechnical
Vocabulary.
b) Normative references: IEC 61040:1990 has been removed because it was withdrawn in August 2011.
c) In 3.1, the definition of RIN has been corrected. The word “relative intensity noise spectral density” has
been replaced by “spectral relative intensity noise”.
d) In Figure 2, keys 4, 5 and 6 have been amended.
e) In 6.3, the explanatory text has been added instead of referencing IEC 61040:1990.
f) In 6.5,The term “laser power density” has been replaced by “irradiance” in order to align with
ISO 80000-7: 2019.
g) In 7.9, measurement procedure has been modified to clarify the method for removing thermal and shot
noise terms as well as pre-amplifier noise from the measured noise power.
h) In Clause 9 c) 5), the terms “current or energy input”, “pulse energy”, “pulse duration” and “pulse
repetition rate” have been modified in order to clarify their characteristics.

iv
i) In Annex A, the word “spectral density of the power fluctuations” and “spectral density function S ( f )”
ΔP
have been replaced by “spectral irradiation fluctuations” and “power spectrum S ( f )”, respectively.
ΔP
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.
This corrected version of ISO 11554:2017 incorporates the following correction:
— Formula (7) was corrected.
v
Introduction
The measurement of laser radiant power (radiant energy for pulsed lasers) is a common type of measurement
performed by laser manufacturers and users. Radiant power (radiant energy) measurements are needed for
laser safety classification, stability specifications, maximum laser output specifications, damage avoidance,
specific application requirements, etc. This document provides guidance on performing laser radiant power
(radiant energy) measurements as applied to stability characterization. The stability criteria are described
for various temporal regions (e.g. short-term, medium term and long term) and provide methods to quantify
these specifications. This document also covers pulse measurements where detector response speed can
be critically important when analysing pulse shape or peak radiant power of short pulses. To standardize
reporting of radiant power (radiant energy) measurement results, a report template is also included.

vi
International Standard ISO 11554:2025(en)
Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment
— Test methods for laser beam radiant power, radiant energy
and temporal characteristics
1 Scope
This document specifies test methods for determining the radiant power and radiant energy of continuous
wave and pulsed laser beams, as well as their temporal characteristics of pulse shape, pulse duration and
pulse repetition rate. Test and evaluation methods are also given for the radiant power stability of cw-lasers,
radiant energy stability of pulsed lasers and pulse duration stability.
The test methods given in this document are used for the testing and characterization of lasers.
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/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11145, ISO/IEC Guide 99 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
relative intensity noise
RIN
R( f )
quotient of the radiant power mean square fluctuations to the square of the mean radiant power, normalized
to a frequency band of unit width
ΔPf
()
Rf =·
()
Δf
P
where Δf is the equivalent noise bandwidth.
Note 1 to entry: The relative intensity noise R( f ) or RIN [see Formula] is explicitly spoken of as the “spectral relative
intensity noise”, but usually simply referred to as RIN.
Note 2 to entry: For further details, see Annex A.

3.2
small signal cut off frequency
f
c
frequency at which the laser radiant power output modulation drops to half the value obtained at low
frequencies when applying small, constant input radiant power modulation and increasing the frequency
4 Symbols and units of measurement
The symbols and units specified in ISO 11145 and in Table 1 are used in this document.
Table 1 — Symbols and units of measurement
Symbol Unit Term
f Hz Frequency
f Hz Small signal cut-off frequency
c
[ f ,f ] Hz Frequency range for which the relative intensity noise R( f ) is given
1 2
k 1 Coverage factor for the determination of uncertainty
m
1 Reading
m 1 Mean value of readings
P W Radiant power averaged over the sampling period
Mean radiant power, averaged over the measurement period at the operating
W
P
conditions specified by the manufacturer
Relative radiant power fluctuation to a 95 % confidence level for the appro-
ΔP 1 priate sampling period [ΔP (1 µs) and/or ΔP (1 ms) and/or ΔP (0,1 s) and/or
ΔP (1 s)]
J Mean pulse radiant energy
Q
ΔQ 1 Relative pulse radiant energy fluctuation to a 95 % confidence level
-1
R( f ) Hz or dB/Hz Relative intensity noise, RIN
S(t) 1 Detector signal
s 1 Measured standard deviation
T s Pulse repetition period
t s Measurement period
Expanded relative uncertainty corresponding to a 95 % confidence level (cov-
U 1
rel
erage factor k = 2)
Expanded relative uncertainty of calibration corresponding to a 95 % confi-
U (C) 1
rel
dence level (coverage factor k = 2)
τ s Fall time of laser pulse
F
Relative pulse duration fluctuation with regard to τ to a 95 % confidence
H
Δτ 1
H
level
τ s Rise time of laser pulse
R
Relative pulse duration fluctuation with regard to τ to a 95 % confidence
Δτ 1
level
[1]
NOTE 1 For further details regarding 95 % confidence level see ISO 2602 .
NOTE 2 The expanded uncertainty is obtained by multiplying the standard uncertainty by a coverage factor k = 2. It
[3]
is determined according to ISO/IEC Guide 98-3 . In general, with this coverage factor, the value of the measurand lies
with a probability of approximately 95 % within the interval defined by the expanded uncertainty.
-1
NOTE 3 R( f ) expressed in dB/Hz equals 10 log R( f ) with R( f ) given in Hz .
5 Measurement principles
The laser beam is directed on to the detector surface to produce a signal with amplitude proportional to the
radiant power or radiant energy of the laser. The amplitude versus time is measured. Radiation emitted by
sources with large divergence angles is collected by an integrating sphere. Beam forming and attenuation
devices may be used when appropriate.
The evaluation method depends on the parameter to be determined and is described in Clause 8.
6 Measurement configuration, test equipment and auxiliary devices
6.1 Preparation
6.1.1 Sources with small divergence angles
The laser beam and the optical axis of the measuring system shall be coaxial. Select the diameter (cross-
section) of the optical system such that it accommodates the entire cross section of the laser beam and so
that clipping or diffraction loss is smaller than 10 % of the intended measurement uncertainty.
Arrange an optical axis so that it is coaxial with the laser beam to be measured. Suitable optical alignment
devices are available for this purpose (e.g. aligning lasers or steering mirrors). Mount the attenuators or
beam forming optics such that the optical axis runs through the geometrical centres. Care should be
exercised to avoid systematic errors.
NOTE 1 Reflections, external ambient light, thermal radiation and air currents are all potential sources of errors.
After the initial preparation is completed, make an evaluation to determine if the entire laser beam reaches
the detector surface. For this determination, apertures of different diameters can be introduced into the
beam path in front of each optical component. Reduce the aperture size until the output signal has been
reduced by 5 %. This aperture should have a diameter at least 20 % smaller than the aperture of the optical
component. For divergent beams, the aperture should be placed immediately in front of the detector to
ensure total beam capture.
NOTE 2 Remove these apertures before performing the radiant power (radiant energy) measurements described in
Clause 7.
6.1.2 Sources with large divergence angles
The radiation emitted by sources with large divergence angles shall be collected by an integrating sphere.
The collected radiation is subjected to multiple reflections from the wall of the integrating sphere; this leads
to a uniform irradiance of the surface proportional to the collected flux. A detector located in the wall of
the sphere measures this irradiance. An opaque screen shields the detector from the direct radiation of the
device being measured. The emitting device is positioned at or near the entrance of the integrating sphere,
so that no direct radiation will reach the detector.
Figure 1 shows an integrating sphere measurement configuration for a small emitting source positioned
inside the integrating sphere. Large sized sources should, of course, be positioned outside the sphere but
close enough to the input aperture so that all emitted radiation enters the sphere.

Key
1 integrating sphere
2 diffusing opaque screen
3 device being measured
4 detector
Figure 1 — Schematic arrangement for the measurement of highly divergent sources
6.1.3 RIN measurement
The measuring arrangement for determination of the RIN is shown in Figure 2. The beam propagates
through the lens, an attenuator or other lossy medium, and falls on the detector. When adjusting the
measuring arrangement, feedback of the output radiant power into the laser shall be minimized to avoid
measurement errors.
The RIN, R( f ) is determined at reference plane A, before any losses. The Poisson component of the RIN is
increased at plane B due to losses, and again at plane C due to inefficiency in the detection process.
NOTE For an explanation of the different components of RIN, see Annex A.
To measure RIN, an electrical splitter sends the dc detector signal produced by a test laser to a meter while
the ac electrical noise is amplified and then displayed on an electrical spectrum analyser. RIN depends on
numerous quantities, the primary ones being:
— frequency;
— output radiant power;
— temperature;
— modulation frequency;
— time delay and magnitude of optical feedback;
— mode suppression ratio;
— relaxation oscillation frequency.
Consequently, variations or changes in these quantities should be minimized during the measurement
process.
Key
1 laser 7 pre-amplifier
2 lens 8 electrical spectrum analyser
3 attenuator or other lossy medium A reference plane that defines RIN
4 photodetector B poisson RIN increases due to losses
5 electrical splitter to separate d.c. and a.c. components C detector adds shot noise RIN
6 d.c. current meter
Figure 2 — Measurement arrangement for RIN determination
6.1.4 Measurement of small signal cut off frequency
For determination of the small signal cut off frequency, f , of lasers, the laser is modulated as described in
c
7.10 and the ac output radiant power measured. Figure 3 shows the basic measurement arrangement for the
case of diode lasers. When adjusting the measuring arrangement, feedback of the output radiant power into
the laser shall be minimized to avoid measurement errors.
Key
D de
...

Fifth edition
2025-06
Corrected version
2025-10
Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment — Test
methods for laser beam radiant power, radiant energy and temporal
characteristics
Optique et photonique - — Lasers et équipements associés aux lasers — Méthodes d'essai de la puissance
rayonnante, de l'énergie rayonnante et des caractéristiques temporelles des faisceaux lasers

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication
may be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying,
or posting on 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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Phone: + 41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents
Foreword . iv
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and units of measurement . 2
5 Measurement principles . 3
6 Measurement configuration, test equipment and auxiliary devices . 3
6.1 Preparation . 3
6.2 Control of environmental impacts . 5
6.3 Detectors . 6
6.4 Beam-forming optics . 7
6.5 Optical attenuators . 7
7 Measurements . 7
7.1 General . 7
7.2 Radiant power of cw lasers . 7
7.3 Radiant power stability of cw lasers . 8
7.4 Radiant pulse energy of pulsed lasers . 8
7.5 Radiant energy stability of pulsed lasers . 8
7.6 Temporal radiant pulse shape, radiant pulse duration, rise time, fall time and peak
radiant power . 8
7.7 Radiant pulse duration stability . 8
7.8 Radiant pulse repetition rate . 8
7.9 Relative intensity noise, RIN . 9
7.10 Small signal cut-off frequency . 9
8 Evaluation . 9
8.1 General . 9
8.2 Radiant power of cw lasers . 10
8.3 Radiant power stability of cw lasers . 10
8.4 Radiant pulse energy of pulsed lasers . 10
8.5 Radiant energy stability of pulsed lasers . 10
8.6 Temporal radiant pulse shape, radiant pulse duration, rise time, fall time and peak
radiant power . 11
8.7 Radiant pulse duration stability . 12
8.8 Radiant pulse repetition rate . 12
8.9 Relative intensity noise, RIN . 13
8.10 Small signal cut-off frequency . 13
9 Test report . 13
Annex A (informative) Relative intensity noise (RIN) . 16
Bibliography . 18

iii
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights
in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a) patent(s)
which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not
represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
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 fifth edition cancels and replaces the fourth edition (ISO 11554:2017) which has been technically revised.
The main changes are as follows:
a) Whole document: The term “power" and “energy” that mean optical power and optical energy have been
replaced by “radiant power” and “radiant energy”, respectively, and the word “spectral density” has been
replaced by “spectral” in order to align with ISO 80000-7:2019 and the International Electrotechnical
Vocabulary.
b) Normative references: IEC 61040:1990 has been removed because it was withdrawn in August 2011.
c) In 3.1, the definition of RIN has been corrected. The word “relative intensity noise spectral density” has
been replaced by “spectral relative intensity noise”.
d) In Figure 2, keys 4, 5 and 6 have been amended.
e) In 6.3, the explanatory text has been added instead of referencing IEC 61040:1990.
f) In 6.5,The term “laser power density” has been replaced by “irradiance” in order to align with ISO 80000-
7: 2019.
iv
g) In 7.9, measurement procedure has been modified to clarify the method for removing thermal and shot
noise terms as well as pre-amplifier noise from the measured noise power.
h) In 9 c) 5), the terms “current or energy input”, “pulse energy”, “pulse duration” and “pulse repetition rate”
have been modified in order to clarify their characteristics.
i) In Annex A, the word “spectral density of the power fluctuations” and “spectral density function S (f)”
ΔP
have been replaced by “spectral irradiation fluctuations” and “power spectrum S (f)”, respectively.
ΔP
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.
This corrected version of ISO 11554:2017 incorporates the following correction:
— 0 was corrected.
v
Introduction
The measurement of laser radiant power (radiant energy for pulsed lasers) is a common type of measurement
performed by laser manufacturers and users. Radiant power (radiant energy) measurements are needed for
laser safety classification, stability specifications, maximum laser output specifications, damage avoidance,
specific application requirements, etc. This document provides guidance on performing laser radiant power
(radiant energy) measurements as applied to stability characterization. The stability criteria are described for
various temporal regions (e.g. short-term, medium term and long term) and provide methods to quantify these
specifications. This document also covers pulse measurements where detector response speed can be
critically important when analysing pulse shape or peak radiant power of short pulses. To standardize
reporting of radiant power (radiant energy) measurement results, a report template is also included.
vi
Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment — Test
methods for laser beam radiant power, radiant energy and temporal
characteristics
1 Scope
This document specifies test methods for determining the radiant power and radiant energy of continuous
wave and pulsed laser beams, as well as their temporal characteristics of pulse shape, pulse duration and pulse
repetition rate. Test and evaluation methods are also given for the radiant power stability of cw-lasers, radiant
energy stability of pulsed lasers and pulse duration stability.
The test methods given in this document are used for the testing and characterization of lasers.
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/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms
(VIM)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11145, ISO/IEC Guide 99 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
relative intensity noise
RIN
R(f)
quotient of the radiant power mean square fluctuations to the square of the mean radiant power, normalized
to a frequency band of unit width
〈𝛥𝑃(𝑓) 〉 1
𝑅(𝑓)  =   ·
〈𝑃〉 𝛥𝑓
where Δf is the equivalent noise bandwidth.
Note 1 to entry: The relative intensity noise R(f) or RIN [see Formula] is explicitly spoken of as the “spectral relative
intensity noise”, but usually simply referred to as RIN.
Note 2 to entry: For further details, see Annex A.
3.2
small signal cut off frequency
f
c
frequency at which the laser radiant power output modulation drops to half the value obtained at low
frequencies when applying small, constant input radiant power modulation and increasing the frequency
4 Symbols and units of measurement
The symbols and units specified in ISO 11145 and in Table 1 are used in this document.
Table 1 — Symbols and units of measurement
Symbol Unit Term
f Hz Frequency
f Hz Small signal cut-off frequency
c
[f ,f ] Hz Frequency range for which the relative intensity noise R(f) is given
1 2
k 1 Coverage factor for the determination of uncertainty
𝑚 1 Reading
𝑚¯ 1 Mean value of readings
P W Radiant power averaged over the sampling period
Mean radiant power, averaged over the measurement period at the operating
¯
𝑃 W
conditions specified by the manufacturer
Relative radiant power fluctuation to a 95 % confidence level for the
ΔP 1 appropriate sampling period [ΔP (1 µs) and/or ΔP (1 ms) and/or ΔP (0,1 s)
and/or ΔP (1 s)]
¯
J Mean pulse radiant energy
𝑄
𝛥𝑄 1 Relative pulse radiant energy fluctuation to a 95 % confidence level
-1
R(f) Hz or dB/Hz Relative intensity noise, RIN
S(t) 1 Detector signal
s 1 Measured standard deviation
T s Pulse repetition period
t s Measurement period
Expanded relative uncertainty corresponding to a 95 % confidence level
U 1
rel
(coverage factor k = 2)
Expanded relative uncertainty of calibration corresponding to a 95 %
Urel(C) 1
confidence level (coverage factor k = 2)
τ s Fall time of laser pulse
F
Relative pulse duration fluctuation with regard to τ to a 95 % confidence
H
Δτ 1
H
level
τ s Rise time of laser pulse
R
Relative pulse duration fluctuation with regard to τ to a 95 % confidence
Δτ 1
level
[ ]
NOTE 1 For further details regarding 95 % confidence level see ISO 2602 0 .
NOTE 2 The expanded uncertainty is obtained by multiplying the standard uncertainty by a coverage factor k = 2. It is
[ ]
determined according to ISO/IEC Guide 98-3 0 . In general, with this coverage factor, the value of the measurand lies with
a probability of approximately 95 % within the interval defined by the expanded uncertainty.
-1
NOTE 3 R(f) expressed in dB/Hz equals 10 log R(f) with R(f) given in Hz .
5 Measurement principles
The laser beam is directed on to the detector surface to produce a signal with amplitude proportional to the
radiant power or radiant energy of the laser. The amplitude versus time is measured. Radiation emitted by
sources with large divergence angles is collected by an integrating sphere. Beam forming and attenuation
devices may be used when appropriate.
The evaluation method depends on the parameter to be determined and is described in 8.
6 Measurement configuration, test equipment and auxiliary devices
6.1 Preparation
6.1.1 Sources with small divergence angles
The laser beam and the optical axis of the measuring system shall be coaxial. Select the diameter (cross-
section) of the optical system such that it accommodates the entire cross section of the laser beam and so that
clipping or diffraction loss is smaller than 10 % of the intended measurement uncertainty.
Arrange an optical axis so that it is coaxial with the laser beam to be measured. Suitable optical alignment
devices are available for this purpose (e.g. aligning lasers or steering mirrors). Mount the attenuators or beam
forming optics such that the optical axis runs through the geometrical centres. Care should be exercised to
avoid systematic errors.
NOTE 1 Reflections, external ambient light, thermal radiation and air currents are all potential sources of errors.
After the initial preparation is completed, make an evaluation to determine if the entire laser beam reaches
the detector surface. For this determination, apertures of different diameters can be introduced into the beam
path in front of each optical component. Reduce the aperture size until the output signal has been reduced by
5 %. This aperture should have a diameter at least 20 % smaller than the aperture of the optical component.
For divergent beams, the aperture should be placed immediately in front of the detector to ensure total beam
capture.
NOTE 2 Remove these apertures before performing the radiant power (radiant energy) measurements described in
7.
6.1.2 Sources with large divergence angles
The radiation emitted by sources with large divergence angles shall be collected by an integrating sphere. The
collected radiation is subjected to multiple reflections from the wall of the integrating sphere; this leads to a
uniform irradiance of the surface proportional to the collected flux. A detector located in the wall of the sphere
measures this irradiance. An opaque screen shields the detector from the direct radiation of the device being
measured. The emitting device is positioned at or near the entrance of the integrating sphere, so that no direct
radiation will reach the detector.
Figure 1 shows an integrating sphere measurement configuration for a small emitting source positioned
inside the integrating sphere. Large sized sources should, of course, be positioned outside the sphere but close
enough to the input aperture so that all emitted radiation enters the sphere.
Key
1 integrating sphere
2 diffusing opaque screen
3 device being measured
4 detector
Figure 1 — Schematic arrangement for the measurement of highly divergent sources
6.1.3 RIN measurement
The measuring arrangement for determination of the RIN is shown in Figure 2. The beam propagates through
the lens, an attenuator or other lossy medium, and falls on the detector. When adjusting the measuring
arrangement, feedback of the output radiant power into the laser shall be minimized to avoid measurement
errors.
The RIN, R(f) is determined at reference plane A, before any losses. The Poisson component of the RIN is
increased at plane B due to losses, and again at plane C due to inefficiency in the detection process.
NOTE For an explanation of the different components of RIN, see Annex A.
To measure RIN, an electrical splitter sends the dc detector signal produced by a test laser to a meter while
the ac electrical noise is amplified and then displayed on an electrical spectrum analyser. RIN depends on
numerous quantities, the primary ones being:
— frequency;
— output radiant power;
— temperature;
— modulation frequency;
— time delay and magnitude of optical feedback;
— mode suppression ratio;
— relaxation oscillation frequency.
Consequently, variations or changes in these quantities should be minimized during the measurement
process.
Key
1 laser 7 pre-amplifier
2 lens 8 electrical spectrum analyser
3 attenuator or other lossy medium A reference plane that defines RIN
4 photodetector B poisson RIN increases due to losses
5 electrical splitter to separate d.c. and a.c. components C detector adds shot noise RIN
6 d.c. current meter
Figure 2 — Measurement arrangement for RIN determination
6.1.4 Measurement of small signal cut off frequency
For determination of the small signal cut off frequency, f , of lasers, the laser is modulated as described in 7.10
c
and the ac output radiant power measured. Figure 3 shows the basic measurement arrangement for the case
of diode lasers. When adjusting the measuring arrangement, feedback of the output radiant power into the
laser shall be minimized to avoid measurement errors.

Key
D device being measured G adjustable frequency ac generator
PD detector (e.g. photodetector) G dc generator
measuring instrument for ac output radiant power
M C1, C2 coupling capacitors
of diode laser
Figure 3 — Measurement arrangement for determination of the small signal cut off frequency of
diode lasers
6.2 Control of environmental impacts
Take suitable precautions, such as isolation of the test set up from mechanical and acoustical vibration,
shielding from extraneous radiation, temperature stabilization of the laboratory and choice of low noise
amplifiers, in order to ensure that the contribution to the total error is less than 10 % of the intended
uncertainty. Check by performing background measurements such as described in 7, but with the laser beam
blocked from the detector (e.g. by a beam stop in the laser resonator or close to the laser output). The value
for the standard deviation (laser beam blocked) obtained by an evaluation as described in 8 shall be smaller
than one tenth of the value obtained from a measurement with the laser beam reaching the detector.
6.3 Detectors
All detectors used for measurements shall be suitably calibrated and pass the required test to meet the
requirements of relevant product specifications.
Furthermore, the following points shall be noted:
a) Calibrated radiant power (radiant energy) meter:
— any wavelength dependency, nonlinearity or non-uniformity of the detector or the electronic device
shall be minimized or corrected by use of a calibration procedure;
— the direct measurement, i.e. using a planar-surface detector without an integrating sphere, can only be
used when it has bee
...

Norme
internationale
ISO 11554
Cinquième édition
Optique et photonique — Lasers et
2025-06
équipements associés aux lasers —
Méthodes d'essai de la puissance
rayonnante, de l'énergie rayonnante
et des caractéristiques temporelles
des faisceaux lasers
Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment —
Test methods for laser beam radiant power, radiant energy and
temporal characteristics
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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
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Tél.: +41 22 749 01 11
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Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et unités de mesurage . 2
5 Principes de mesurage . 3
6 Configuration de mesurage, appareillage d'essai et dispositifs auxiliaires . 3
6.1 Préparation .3
6.1.1 Sources ayant de petits angles de divergence .3
6.1.2 Sources ayant de grands angles de divergence .3
6.1.3 Mesure du RIN .4
6.1.4 Mesurage de la fréquence de coupure aux petits signaux .5
6.2 Contrôle des impacts environnementaux .6
6.3 Détecteurs .6
6.4 Optique de formation du faisceau .7
6.5 Atténuateurs optiques .8
7 Mesurages . 8
7.1 Généralités .8
7.2 Puissance rayonnante des lasers continus .8
7.3 Stabilité de la puissance rayonnante des lasers continus .8
7.4 Énergie d'impulsion rayonnante des lasers impulsionnels .8
7.5 Stabilité de l'énergie rayonnante des lasers impulsionnels .9
7.6 Forme d'impulsion rayonnante temporelle, durée d'impulsion rayonnante, temps de
montée, temps de descente et puissance rayonnante de crête.9
7.7 Stabilité de la durée d'impulsion rayonnante .9
7.8 Fréquence de répétition d’impulsion rayonnante .9
7.9 Bruit d’intensité relative, RIN .9
7.10 Fréquence de coupure aux petits signaux .9
8 Évaluation . 10
8.1 Généralités .10
8.2 Puissance rayonnante des lasers continus .10
8.3 Stabilité de puissance rayonnante des lasers continus .11
8.4 Énergie d'impulsion rayonnante des lasers impulsionnels .11
8.5 Stabilité de l'énergie rayonnante des lasers impulsionnels .11
8.6 Forme d'impulsion rayonnante temporelle, durée d'impulsion rayonnante, temps de
montée, temps de descente et puissance rayonnante de crête.11
8.7 Stabilité de la durée d'impulsion rayonnante . 13
8.8 Taux de répétition d'impulsion rayonnante . 13
8.9 Bruit d'intensité relative, RIN .14
8.10 Fréquence de coupure aux petits signaux .14
9 Rapport d'essai . 14
Annexe A (informative) Bruit d'intensité relative (RIN) . 17
Bibliographie . 19

iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
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 www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, Sous-comité
SC 9, Lasers et 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 entre l’ISO
et le CEN (Accord de Vienne).
Cette cinquième édition annule et remplace la quatrième édition (ISO 11554:2017), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
a) Tout le document: les termes “puissance” et “énergie” qui signifient puissance optique et énergie optique
ont été remplacés par “puissance de rayonnement” et “énergie de rayonnement” respectivement, et
le mot “densité spectrale” a été remplacé par “spectral” pour s’aligner avec l’ISO 80000-7:2019 et le
Vocabulaire Electrotechnique International.
b) Références normative: l’IEC 61040:1990 a été supprimée parce qu’elle a été supprimée en août 2011.
c) En 3.1, la définition de RIN a été corrigée. Le mot “densité spectrale de bruit d’intensité relative” a été
remplacé par” bruit d’intensité relative spectrale”.
d) En Figure 2, les légendes 4, 5 et 6 ont été modifiées.
e) En 6.3, Un texte explicatif a été ajouté à la place de la référence à l'IEC 61040:1990.
f) En 6.5, le terme “densité de puissance du laser ” a été remplacé par “éclairement énergétique” pour
s’aligner avec l’ISO 80000-7:2019.

iv
g) En 7.9, le mode opératoire de mesure a été modifié pour clarifier la méthode d'élimination des termes de
bruit thermique et de bruit de grenaille, ainsi que du bruit du préamplificateur de la puissance de bruit
mesurée.
h) Dans l’Article 9 c) 5), les termes “courant ou énergie d'entrée”, “énergie d'impulsion”, “durée d'impulsion”
et “taux de répétition d’impulsion” ont été modifiés afin de clarifier leurs caractéristiques.
i) En Annexe A, le mot “densité spectrale des fluctuations de puissance” et “fonction de densité spectrale
S ( f ) ” ont été remplacés par “fluctuations d’irradiation spectrale” et “spectre de puissance S ( f )”,
ΔP ΔP
respectivement.
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/members.html.

v
Introduction
Le mesurage de la puissance rayonnante laser (de l'énergie rayonnante pour les lasers impulsionnels) est un
type courant de mesurage effectué par les fabricants et les utilisateurs de lasers. Les mesurages de puissance
(énergie) sont nécessaires pour la classification de la sécurité des lasers, les spécifications de stabilité, les
spécifications de puissance maximale de sortie, la prévention des dommages, les exigences d'application
spécifique, etc. Le présent document fournit des lignes directrices relatives à la réalisation des mesurages
de puissance (énergie) des lasers aux fins de caractérisation de la stabilité. Les critères de stabilité sont
décrits pour des espaces temporels variés (par exemple le court terme, le moyen terme et le long terme)
et fournissent des méthodes visant à quantifier ces spécifications. Le présent document couvre aussi les
mesurages d'impulsions lorsque la vitesse de réponse du détecteur peut être d'importance critique lors de
l'analyse de la forme d'impulsion ou de la puissance de crête des impulsions courtes. Pour normaliser le
rapport de résultats de mesurage de la puissance (énergie), un modèle de rapport est également inclus.

vi
Norme internationale ISO 11554:2025(fr)
Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux
lasers — Méthodes d'essai de la puissance rayonnante, de
l'énergie rayonnante et des caractéristiques temporelles des
faisceaux lasers
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie des méthodes d'essai pour la détermination de la puissance rayonnante et
de l'énergie rayonnante des faisceaux lasers continus et impulsionnels ainsi que leurs caractéristiques
temporelles de forme d’impulsion, de durée d'impulsion et du taux de répétition d’impulsion. Il indique, en
outre, des méthodes d'essai et d'évaluation de la stabilité de la puissance rayonnante des lasers continus, de
la stabilité de l'énergie rayonnante des lasers impulsionnels et de la stabilité de la durée d'impulsion.
Les méthodes d'essai données dans le présent document sont destinées à être utilisées pour les essais et la
détermination des caractéristiques des lasers.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte 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
Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et termes
associés (VIM)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 11145, dans le
Guide ISO/IEC 99 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/
3.1
bruit d'intensité relative
RIN
R( f )
quotient de la moyenne quadratique des variations de la puissance rayonnante par le carré de la puissance
rayonnante moyenne, normalisée à une bande de fréquence de largeur unitaire
〈ΔPf() 〉
Rf()= ·
Δf
〈〉P
où Δf est la largeur de bande de bruit équivalente
Note 1 à l'article: Le bruit d'intensité relative R( f) ou RIN [voir Formule] est explicitement appelé «bruit d’intensité
relative spectral», mais généralement appelée simplement RIN.
Note 2 à l'article: Pour plus de détails, voir l’Annexe A.
3.2
fréquence de coupure aux petits signaux
f
c
fréquence à laquelle la modulation de puissance rayonnante de sortie du laser chute de la moitié de la valeur
obtenue à de basses fréquences lorsqu'on applique une modulation de puissance rayonnante d'entrée faible,
constante, et que l'on augmente la fréquence
4 Symboles et unités de mesurage
Les symboles et unités spécifiés dans l'ISO 11145 et dans le Tableau 1 sont utilisés dans le présent document.
Tableau 1 — Symboles et unités de mesurage
Symbole Unité Terme
f Hz Fréquence
f Hz Fréquence de coupure aux petits signaux
c
[ f ,f ] Hz Plage de fréquences pour laquelle le bruit d'intensité relative R(f) est donné
1 2
k 1 Facteur d'élargissement pour la détermination de l'incertitude
m
1 Lecture
m 1 Valeur moyenne des lectures
P W Puissance rayonnante moyennée sur la durée d'échantillonnage
Puissance rayonnante moyenne, moyennée sur la durée de mesurage, aux
W
P
conditions de fonctionnement spécifiées par le fabricant
Fluctuation relative de puissance rayonnante à un niveau de confiance de
ΔP 1 95 % pour une durée d'échantillonnage appropriée [ΔP (1 µs) et/ou ΔP (1 ms)
et/ou ΔP (0,1 s) et/ou ΔP (1 s)]
Q J Énergie rayonnante pulsée moyenne
Fluctuation relative de l'énergie rayonnante d'impulsion au niveau de
ΔQ 1
confiance de 95 %
−1
R( f ) Hz ou dB/Hz Bruit d'intensité relative, RIN
S(t) 1 Signal du détecteur
s 1 Écart-type mesuré
T s Durée de répétition des impulsions
t s Durée de mesurage
Incertitude relative élargie correspondant à un niveau de confiance de 95 %
U 1
rel
(facteur d'élargissement k = 2)
Incertitude relative élargie d'étalonnage correspondant à un niveau de
U (C) 1
rel
confiance de 95 % (facteur d'élargissement k = 2)
τ s Temps de descente de l'impulsion du laser
F
Fluctuation relative de la durée d'impulsion par rapport à τ au niveau de
H
Δτ 1
H
confiance de 95 %
τ s Temps de montée de l'impulsion du laser
R
Fluctuation relative de la durée d'impulsion par rapport à τ au niveau de
Δτ 1
confiance de 95 %
[1]
NOTE 1 Pour de plus amples détails concernant le niveau de confiance de 95 %, voir l'ISO 2602 .

NOTE 2 L'incertitude élargie s'obtient en multipliant l'incertitude-type par un facteur d'élargissement k = 2. On la
[3]
détermine conformément au Guide ISO/IEC 98-3 . En général, avec ce facteur d'élargissement, la valeur du mesurande
se situe dans l'intervalle défini par l'incertitude élargie, avec une probabilité d'approximativement 95 %.
−1
NOTE 3 R( f ) exprimé en dB/Hz, est égal à 10 log R( f ) avec R( f ) donné en Hz .
5 Principes de mesurage
Le faisceau laser est dirigé sur la surface du détecteur pour produire un signal dont l'amplitude est
proportionnelle à la puissance rayonnante ou à l'énergie rayonnante du laser. L'amplitude est mesurée en
fonction du temps. Le rayonnement émis par des sources avec de grands angles de divergence est capté par
une sphère intégrante. Il est possible d'utiliser des dispositifs de formation et d'atténuation du faisceau, si
cela est approprié.
La méthode d'évaluation dépend du paramètre à déterminer et elle est décrite dans l'Article 8.
6 Configuration de mesurage, appareillage d'essai et dispositifs auxiliaires
6.1 Préparation
6.1.1 Sources ayant de petits angles de divergence
Le faisceau laser et l'axe optique du système de mesurage doivent être coaxiaux. Choisir le diamètre (section
transversale) du système optique de sorte qu'il contienne la totalité de la section transversale du faisceau
laser et que la perte par séparation ou diffraction soit inférieure à 10 % de l'incertitude de mesurage prévue.
Disposer un axe optique de façon qu'il soit coaxial avec le faisceau laser à mesurer. Il existe, pour cela, des
dispositifs d'alignement optique adaptés (par exemple des lasers d'alignement ou des miroirs orientables).
Monter les atténuateurs ou les optiques de mise en forme du faisceau de telle façon que l'axe optique passe
par les centres géométriques. Il convient de prendre des précautions pour éviter les erreurs systématiques.
NOTE 1 Les réflexions, la lumière ambiante extérieure, le rayonnement thermique et les courants d'air sont tous
des sources potentielles d'erreur.
La préparation initiale étant achevée, faire une évaluation pour déterminer si la totalité du faisceau laser
atteint la surface du détecteur. Pour cette détermination, des ouvertures de différents diamètres peuvent
être introduites dans le trajet du faisceau en face de chaque composant optique. Réduire la dimension de
l'ouverture jusqu'à réduction du signal de sortie de 5 %. Il convient que cette ouverture ait un diamètre
inférieur d'au moins 20 % à l'ouverture du composant optique. Pour les faisceaux divergents, il est
recommandé que l'ouverture soit placée immédiatement en face du détecteur pour assurer la capture totale
du faisceau.
NOTE 2 Retirer ces ouvertures avant d'effectuer les mesurages de puissance rayonnante (énergie rayonnante)
décrits dans l'Article 7.
6.1.2 Sources ayant de grands angles de divergence
Le rayonnement émis par des sources avec de grands angles de divergence doit être capté par une sphère
intégrante. Le rayonnement capté est soumis à des réflexions multiples à partir de la paroi de la sphère
intégrante; ceci conduit à un éclairement uniforme de la surface proportionnel au flux capté. Un détecteur
situé dans la paroi de la sphère mesure cet éclairement. Un écran opaque protège le détecteur contre le
rayonnement direct du dispositif soumis au mesurage. Le dispositif émetteur est positionné à, ou près de,
l'entrée de la sphère intégrante de telle sorte qu'aucun rayonnement direct n'atteigne le détecteur.
La Figure 1 présente une configuration de mesurage par sphère intégrante pour une petite source émettrice
positionnée à l'intérieur de la sphère intégrante. Il convient que les sources de grandes dimensions soient
évidemment positionnées à l'extérieur de la sphère, mais assez proches de l'ouverture d'entrée afin que tout
le rayonnement émis entre dans la sphère.

Légende
1 sphère intégrante
2 écran opaque diffusant
3 dispositif soumis au mesurage
4 détecteur
Figure 1 — Schéma de montage pour le mesurage de sources hautement divergentes
6.1.3 Mesure du RIN
La configuration de mesure utilisée pour déterminer le RIN est présentée à la Figure 2. Le faisceau se
propage à travers la lentille, un atténuateur ou un autre milieu réducteur et est recueilli par le détecteur.
Lors de l'ajustement de la configuration de mesure, le retour de la puissance rayonnante de sortie dans le
laser doit être minimisé de façon à éviter des erreurs de mesurage.
Le RIN, R( f) est déterminé au plan A de référence, avant toute perte. La composante de Poisson du RIN est
augmentée au plan B en raison des pertes et de nouveau au plan C en raison d'une inefficacité du processus
de détection.
NOTE Pour une explication des différentes composantes du RIN, voir l'Annexe A.
Pour mesurer le RIN, un séparateur électrique envoie le signal continu produit par un laser d'essai dans
un ampèremètre, tandis que le bruit électrique en courant alternatif est amplifié et ensuite affiché sur un
analyseur de spectre électrique. Le RIN dépend de nombreuses grandeurs dont les principales sont:
— la fréquence;
— la puissance rayonnante de sortie;
— la température;
— la fréquence de modulation;
— le retard et l'amplitude du retour optique;
— le rapport mode/suppression;
— la fréquence d'oscillation d'atténuation.
De ce fait, il est recommandé de minimiser les variations ou modifications de ces grandeurs pendant le
processus de mesurage.
Légende
1 laser
2 lentilles
3 atténuateur ou autre milieu réducteur
4 détecteur
5 séparateur électrique pour séparer les composants du courant continu et du courant alternatif
6 mesureur de courant continu
7 préamplificateur
8 analyseur de spectre électrique
A plan de référence qui définit le RIN
B la composante de poisson du RIN augmente en raison des pertes
C le détecteur ajoute un bruit de grenaille au RIN
Figure 2 — Configuration de mesurage utilisée pour déterminer le RIN
6.1.4 Mesurage de la fréquence de coupure aux petits signaux
Pour déterminer la fréquence de coupure aux petits signaux, f , des lasers, le laser est modulé suivant la
c
description en 7.10 et la puissance rayonnante de sortie en courant alternatif est mesurée. La Figure 3
représente la configuration basique de mesurage dans le cas de diodes lasers. Lors de l'ajustement de la
configuration de mesurage, le retour de la Puissance rayonnante de sortie dans le laser doit être minimisé
de façon à éviter des erreurs de mesurage.

Légende
D dispositif soumis au mesurage G générateur de courant alternatif à
fréquence réglable
PD détecteur (par exemple photodétecteur) G générateur de courant continu
M instrument de mesure de la puissance rayonnante de sortie en C , C condensateurs de couplage
1 2
courant alternatif de la diode laser
Figure 3 — Configuration de mesurage utilisée pour déterminer la fréquence de coupure aux petits
signaux des diodes lasers
6.2 Contrôle des impacts environnementaux
Prendre les précautions appropriées, notamment en isolant le dispositif d'essai des vibrations mécaniques et
acoustiques, protection contre tout rayonnement étranger, stabilisation de la température du laboratoire et
choix d'amplificateurs à faible bruit, de façon à garantir que la contribution à l'erreur totale reste inférieure
à 10 % de l'incertitude prévue. Vérifier cela en effectuant un mesurage du bruit de fond tel que décrit dans
l'Article 7, mais en veillant à ce que le faisceau laser n'atteigne pas le détecteur (par exemple en interposant
un écran dans le résonate
...

Norme
internationale
ISO 11554
Cinquième édition
Optique et photonique — Lasers et
2025-06
équipements associés aux lasers —
Méthodes d'essai de la puissance
Version corrigée
rayonnante, de l'énergie rayonnante
2025-10
et des caractéristiques temporelles
des faisceaux lasers
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Test methods for laser beam radiant power, radiant energy and
temporal characteristics
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et unités de mesurage . 2
5 Principes de mesurage . 3
6 Configuration de mesurage, appareillage d'essai et dispositifs auxiliaires . 3
6.1 Préparation .3
6.1.1 Sources ayant de petits angles de divergence .3
6.1.2 Sources ayant de grands angles de divergence .3
6.1.3 Mesure du RIN .4
6.1.4 Mesurage de la fréquence de coupure aux petits signaux .5
6.2 Contrôle des impacts environnementaux .6
6.3 Détecteurs .6
6.4 Optique de formation du faisceau .7
6.5 Atténuateurs optiques .8
7 Mesurages . 8
7.1 Généralités .8
7.2 Puissance rayonnante des lasers continus .8
7.3 Stabilité de la puissance rayonnante des lasers continus .8
7.4 Énergie d'impulsion rayonnante des lasers impulsionnels .8
7.5 Stabilité de l'énergie rayonnante des lasers impulsionnels .9
7.6 Forme d'impulsion rayonnante temporelle, durée d'impulsion rayonnante, temps de
montée, temps de descente et puissance rayonnante de crête.9
7.7 Stabilité de la durée d'impulsion rayonnante .9
7.8 Fréquence de répétition d’impulsion rayonnante .9
7.9 Bruit d’intensité relative, RIN .9
7.10 Fréquence de coupure aux petits signaux .9
8 Évaluation . 10
8.1 Généralités .10
8.2 Puissance rayonnante des lasers continus .10
8.3 Stabilité de puissance rayonnante des lasers continus .11
8.4 Énergie d'impulsion rayonnante des lasers impulsionnels .11
8.5 Stabilité de l'énergie rayonnante des lasers impulsionnels .11
8.6 Forme d'impulsion rayonnante temporelle, durée d'impulsion rayonnante, temps de
montée, temps de descente et puissance rayonnante de crête.11
8.7 Stabilité de la durée d'impulsion rayonnante . 13
8.8 Taux de répétition d'impulsion rayonnante . 13
8.9 Bruit d'intensité relative, RIN .14
8.10 Fréquence de coupure aux petits signaux .14
9 Rapport d'essai . 14
Annexe A (informative) Bruit d'intensité relative (RIN) . 17
Bibliographie . 19

iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
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 www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, Sous-comité
SC 9, Lasers et 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 entre l’ISO
et le CEN (Accord de Vienne).
Cette cinquième édition annule et remplace la quatrième édition (ISO 11554:2017), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
a) Tout le document: les termes “puissance” et “énergie” qui signifient puissance optique et énergie optique
ont été remplacés par “puissance de rayonnement” et “énergie de rayonnement” respectivement, et
le mot “densité spectrale” a été remplacé par “spectral” pour s’aligner avec l’ISO 80000-7:2019 et le
Vocabulaire Electrotechnique International.
b) Références normative: l’IEC 61040:1990 a été supprimée parce qu’elle a été supprimée en août 2011.
c) En 3.1, la définition de RIN a été corrigée. Le mot “densité spectrale de bruit d’intensité relative” a été
remplacé par” bruit d’intensité relative spectrale”.
d) En Figure 2, les légendes 4, 5 et 6 ont été modifiées.
e) En 6.3, Un texte explicatif a été ajouté à la place de la référence à l'IEC 61040:1990.
f) En 6.5, le terme “densité de puissance du laser ” a été remplacé par “éclairement énergétique” pour
s’aligner avec l’ISO 80000-7:2019.

iv
g) En 7.9, le mode opératoire de mesure a été modifié pour clarifier la méthode d'élimination des termes de
bruit thermique et de bruit de grenaille, ainsi que du bruit du préamplificateur de la puissance de bruit
mesurée.
h) Dans l’Article 9 c) 5), les termes “courant ou énergie d'entrée”, “énergie d'impulsion”, “durée d'impulsion”
et “taux de répétition d’impulsion” ont été modifiés afin de clarifier leurs caractéristiques.
i) En Annexe A, le mot “densité spectrale des fluctuations de puissance” et “fonction de densité spectrale
S ( f ) ” ont été remplacés par “fluctuations d’irradiation spectrale” et “spectre de puissance S ( f )”,
ΔP ΔP
respectivement.
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/members.html.
La présente version corrigée de l'ISO 11554:2017 inclut la correction suivante:
— La Formule (7) a été corrigée.

v
Introduction
Le mesurage de la puissance rayonnante laser (de l'énergie rayonnante pour les lasers impulsionnels) est un
type courant de mesurage effectué par les fabricants et les utilisateurs de lasers. Les mesurages de puissance
(énergie) sont nécessaires pour la classification de la sécurité des lasers, les spécifications de stabilité, les
spécifications de puissance maximale de sortie, la prévention des dommages, les exigences d'application
spécifique, etc. Le présent document fournit des lignes directrices relatives à la réalisation des mesurages
de puissance (énergie) des lasers aux fins de caractérisation de la stabilité. Les critères de stabilité sont
décrits pour des espaces temporels variés (par exemple le court terme, le moyen terme et le long terme)
et fournissent des méthodes visant à quantifier ces spécifications. Le présent document couvre aussi les
mesurages d'impulsions lorsque la vitesse de réponse du détecteur peut être d'importance critique lors de
l'analyse de la forme d'impulsion ou de la puissance de crête des impulsions courtes. Pour normaliser le
rapport de résultats de mesurage de la puissance (énergie), un modèle de rapport est également inclus.

vi
Norme internationale ISO 11554:2025(fr)
Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux
lasers — Méthodes d'essai de la puissance rayonnante, de
l'énergie rayonnante et des caractéristiques temporelles des
faisceaux lasers
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie des méthodes d'essai pour la détermination de la puissance rayonnante et
de l'énergie rayonnante des faisceaux lasers continus et impulsionnels ainsi que leurs caractéristiques
temporelles de forme d’impulsion, de durée d'impulsion et du taux de répétition d’impulsion. Il indique, en
outre, des méthodes d'essai et d'évaluation de la stabilité de la puissance rayonnante des lasers continus, de
la stabilité de l'énergie rayonnante des lasers impulsionnels et de la stabilité de la durée d'impulsion.
Les méthodes d'essai données dans le présent document sont destinées à être utilisées pour les essais et la
détermination des caractéristiques des lasers.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte 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
Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et termes
associés (VIM)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 11145, dans le
Guide ISO/IEC 99 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/
3.1
bruit d'intensité relative
RIN
R( f )
quotient de la moyenne quadratique des variations de la puissance rayonnante par le carré de la puissance
rayonnante moyenne, normalisée à une bande de fréquence de largeur unitaire
〈ΔPf() 〉
Rf()= ·
Δf
〈〉P
où Δf est la largeur de bande de bruit équivalente
Note 1 à l'article: Le bruit d'intensité relative R( f) ou RIN [voir Formule] est explicitement appelé «bruit d’intensité
relative spectral», mais généralement appelée simplement RIN.
Note 2 à l'article: Pour plus de détails, voir l’Annexe A.
3.2
fréquence de coupure aux petits signaux
f
c
fréquence à laquelle la modulation de puissance rayonnante de sortie du laser chute de la moitié de la valeur
obtenue à de basses fréquences lorsqu'on applique une modulation de puissance rayonnante d'entrée faible,
constante, et que l'on augmente la fréquence
4 Symboles et unités de mesurage
Les symboles et unités spécifiés dans l'ISO 11145 et dans le Tableau 1 sont utilisés dans le présent document.
Tableau 1 — Symboles et unités de mesurage
Symbole Unité Terme
f Hz Fréquence
f Hz Fréquence de coupure aux petits signaux
c
[ f ,f ] Hz Plage de fréquences pour laquelle le bruit d'intensité relative R(f) est donné
1 2
k 1 Facteur d'élargissement pour la détermination de l'incertitude
m
1 Lecture
m 1 Valeur moyenne des lectures
P W Puissance rayonnante moyennée sur la durée d'échantillonnage
Puissance rayonnante moyenne, moyennée sur la durée de mesurage, aux
W
P
conditions de fonctionnement spécifiées par le fabricant
Fluctuation relative de puissance rayonnante à un niveau de confiance de
ΔP 1 95 % pour une durée d'échantillonnage appropriée [ΔP (1 µs) et/ou ΔP (1 ms)
et/ou ΔP (0,1 s) et/ou ΔP (1 s)]
Q J Énergie rayonnante pulsée moyenne
Fluctuation relative de l'énergie rayonnante d'impulsion au niveau de
ΔQ 1
confiance de 95 %
−1
R( f ) Hz ou dB/Hz Bruit d'intensité relative, RIN
S(t) 1 Signal du détecteur
s 1 Écart-type mesuré
T s Durée de répétition des impulsions
t s Durée de mesurage
Incertitude relative élargie correspondant à un niveau de confiance de 95 %
U 1
rel
(facteur d'élargissement k = 2)
Incertitude relative élargie d'étalonnage correspondant à un niveau de
U (C) 1
rel
confiance de 95 % (facteur d'élargissement k = 2)
τ s Temps de descente de l'impulsion du laser
F
Fluctuation relative de la durée d'impulsion par rapport à τ au niveau de
H
Δτ 1
H
confiance de 95 %
τ s Temps de montée de l'impulsion du laser
R
Fluctuation relative de la durée d'impulsion par rapport à τ au niveau de
Δτ 1
confiance de 95 %
[1]
NOTE 1 Pour de plus amples détails concernant le niveau de confiance de 95 %, voir l'ISO 2602 .

NOTE 2 L'incertitude élargie s'obtient en multipliant l'incertitude-type par un facteur d'élargissement k = 2. On la
[3]
détermine conformément au Guide ISO/IEC 98-3 . En général, avec ce facteur d'élargissement, la valeur du mesurande
se situe dans l'intervalle défini par l'incertitude élargie, avec une probabilité d'approximativement 95 %.
−1
NOTE 3 R( f ) exprimé en dB/Hz, est égal à 10 log R( f ) avec R( f ) donné en Hz .
5 Principes de mesurage
Le faisceau laser est dirigé sur la surface du détecteur pour produire un signal dont l'amplitude est
proportionnelle à la puissance rayonnante ou à l'énergie rayonnante du laser. L'amplitude est mesurée en
fonction du temps. Le rayonnement émis par des sources avec de grands angles de divergence est capté par
une sphère intégrante. Il est possible d'utiliser des dispositifs de formation et d'atténuation du faisceau, si
cela est approprié.
La méthode d'évaluation dépend du paramètre à déterminer et elle est décrite dans l'Article 8.
6 Configuration de mesurage, appareillage d'essai et dispositifs auxiliaires
6.1 Préparation
6.1.1 Sources ayant de petits angles de divergence
Le faisceau laser et l'axe optique du système de mesurage doivent être coaxiaux. Choisir le diamètre (section
transversale) du système optique de sorte qu'il contienne la totalité de la section transversale du faisceau
laser et que la perte par séparation ou diffraction soit inférieure à 10 % de l'incertitude de mesurage prévue.
Disposer un axe optique de façon qu'il soit coaxial avec le faisceau laser à mesurer. Il existe, pour cela, des
dispositifs d'alignement optique adaptés (par exemple des lasers d'alignement ou des miroirs orientables).
Monter les atténuateurs ou les optiques de mise en forme du faisceau de telle façon que l'axe optique passe
par les centres géométriques. Il convient de prendre des précautions pour éviter les erreurs systématiques.
NOTE 1 Les réflexions, la lumière ambiante extérieure, le rayonnement thermique et les courants d'air sont tous
des sources potentielles d'erreur.
La préparation initiale étant achevée, faire une évaluation pour déterminer si la totalité du faisceau laser
atteint la surface du détecteur. Pour cette détermination, des ouvertures de différents diamètres peuvent
être introduites dans le trajet du faisceau en face de chaque composant optique. Réduire la dimension de
l'ouverture jusqu'à réduction du signal de sortie de 5 %. Il convient que cette ouverture ait un diamètre
inférieur d'au moins 20 % à l'ouverture du composant optique. Pour les faisceaux divergents, il est
recommandé que l'ouverture soit placée immédiatement en face du détecteur pour assurer la capture totale
du faisceau.
NOTE 2 Retirer ces ouvertures avant d'effectuer les mesurages de puissance rayonnante (énergie rayonnante)
décrits dans l'Article 7.
6.1.2 Sources ayant de grands angles de divergence
Le rayonnement émis par des sources avec de grands angles de divergence doit être capté par une sphère
intégrante. Le rayonnement capté est soumis à des réflexions multiples à partir de la paroi de la sphère
intégrante; ceci conduit à un éclairement uniforme de la surface proportionnel au flux capté. Un détecteur
situé dans la paroi de la sphère mesure cet éclairement. Un écran opaque protège le détecteur contre le
rayonnement direct du dispositif soumis au mesurage. Le dispositif émetteur est positionné à, ou près de,
l'entrée de la sphère intégrante de telle sorte qu'aucun rayonnement direct n'atteigne le détecteur.
La Figure 1 présente une configuration de mesurage par sphère intégrante pour une petite source émettrice
positionnée à l'intérieur de la sphère intégrante. Il convient que les sources de grandes dimensions soient
évidemment positionnées à l'extérieur de la sphère, mais assez proches de l'ouverture d'entrée afin que tout
le rayonnement émis entre dans la sphère.

Légende
1 sphère intégrante
2 écran opaque diffusant
3 dispositif soumis au mesurage
4 détecteur
Figure 1 — Schéma de montage pour le mesurage de sources hautement divergentes
6.1.3 Mesure du RIN
La configuration de mesure utilisée pour déterminer le RIN est présentée à la Figure 2. Le faisceau se
propage à travers la lentille, un atténuateur ou un autre milieu réducteur et est recueilli par le détecteur.
Lors de l'ajustement de la configuration de mesure, le retour de la puissance rayonnante de sortie dans le
laser doit être minimisé de façon à éviter des erreurs de mesurage.
Le RIN, R( f) est déterminé au plan A de référence, avant toute perte. La composante de Poisson du RIN est
augmentée au plan B en raison des pertes et de nouveau au plan C en raison d'une inefficacité du processus
de détection.
NOTE Pour une explication des différentes composantes du RIN, voir l'Annexe A.
Pour mesurer le RIN, un séparateur électrique envoie le signal continu produit par un laser d'essai dans
un ampèremètre, tandis que le bruit électrique en courant alternatif est amplifié et ensuite affiché sur un
analyseur de spectre électrique. Le RIN dépend de nombreuses grandeurs dont les principales sont:
— la fréquence;
— la puissance rayonnante de sortie;
— la température;
— la fréquence de modulation;
— le retard et l'amplitude du retour optique;
— le rapport mode/suppression;
— la fréquence d'oscillation d'atténuation.
De ce fait, il est recommandé de minimiser les variations ou modifications de ces grandeurs pendant le
processus de mesurage.
Légende
1 laser
2 lentilles
3 atténuateur ou autre milieu réducteur
4 détecteur
5 séparateur électrique pour séparer les composants du courant continu et du courant alternatif
6 mesureur de courant continu
7 préamplificateur
8 analyseur de spectre électrique
A plan de référence qui définit le RIN
B la composante de poisson du RIN augmente en raison des pertes
C le détecteur ajoute un bruit de grenaille au RIN
Figure 2 — Configuration de mesurage utilisée pour déterminer le RIN
6.1.4 Mesurage de la fréquence de coupure aux petits signaux
Pour déterminer la fréquence de coupure aux petits signaux, f , des lasers, le laser est modulé suivant la
c
description en 7.10 et la puissance rayonnante de sortie en courant alternatif est mesurée. La Figure 3
représente la configuration basique de mesurage dans le cas de diodes lasers. Lors de l'ajustement de la
configuration de mesurage, le retour de la Puissance rayonnante de sortie dans le laser doit être minimisé
de façon à éviter des erreurs de mesurage.

Légende
D dispositif soumis au mesurage G générateur de courant alternatif à
fréquence réglable
PD détecteur (par exemple photodétecteur) G générateur de courant continu
M instrument de mesure de la puissance rayonnante de sortie en C , C condensateurs de couplage
1 2
courant alternatif de la diode laser
Figure 3 — Configuration de mesurage utilisée pour déterminer la fréquence de coupure aux petits
signaux des diodes lasers
6.2 Contrôle des impacts environnementaux
Prendre les précautions appropriées, notamment en isolant le dispositif d'essai des vibrations mécaniques et
acoustiques, protection contre tout rayonnement étranger, stabilisation de la température du laboratoire et
choix d'amplificateurs à faible bruit, de façon à garantir que la contribution à l'erreur totale reste inférieure
à 10 % de l'incertitude prévue. Vérifier cela en effectuant un mesurage du bruit de fond tel que décrit dans
l'Article 7, mais en veillant à ce que le faisceau laser n'atteigne p
...

Style Definition: Fig Legend_Title
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Cinquième édition
2025-06
Version corrigée
2025-10
Formatted: French (France)
Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux lasers
— Méthodes d'essai de la puissance rayonnante, de l'énergie
rayonnante et des caractéristiques temporelles des faisceaux lasers
Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam radiant power,
Formatted: English (United States)
radiant energy and temporal characteristics

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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.
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Website: www.iso.org
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Publié en Suisse
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ii
Sommaire
Avant-propos . v
Introduction . vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et unités de mesurage . 2
5 Principes de mesurage . 3
6 Configuration de mesurage, appareillage d'essai et dispositifs auxiliaires . 3
6.1 Préparation . 3
6.2 Contrôle des impacts environnementaux . 6
6.3 Détecteurs . 6
6.4 Optique de formation du faisceau . 7
6.5 Atténuateurs optiques . 8
7 Mesurages . 8
7.1 Généralités . 8
7.2 Puissance rayonnante des lasers continus . 8
7.3 Stabilité de la puissance rayonnante des lasers continus . 8
7.4 Énergie d'impulsion rayonnante des lasers impulsionnels . 8
7.5 Stabilité de l'énergie rayonnante des lasers impulsionnels . 8
7.6 Forme d'impulsion rayonnante temporelle, durée d'impulsion rayonnante, temps de
montée, temps de descente et puissance rayonnante de crête . 9
7.7 Stabilité de la durée d'impulsion rayonnante . 9
7.8 Fréquence de répétition d’impulsion rayonnante . 9
7.9 Bruit d’intensité relative, RIN . 9
7.10 Fréquence de coupure aux petits signaux . 9
8 Évaluation . 10
8.1 Généralités . 10
8.2 Puissance rayonnante des lasers continus . 10
8.3 Stabilité de puissance rayonnante des lasers continus . 10
8.4 Énergie d'impulsion rayonnante des lasers impulsionnels . 11
8.5 Stabilité de l'énergie rayonnante des lasers impulsionnels . 11
8.6 Forme d'impulsion rayonnante temporelle, durée d'impulsion rayonnante, temps de
montée, temps de descente et puissance rayonnante de crête . 11
8.7 Stabilité de la durée d'impulsion rayonnante . 13
8.8 Taux de répétition d'impulsion rayonnante . 13
8.9 Bruit d'intensité relative, RIN . 14
8.10 Fréquence de coupure aux petits signaux . 14
9 Rapport d'essai . 14
Annexe A (informative) Bruit d'intensité relative (RIN) . 17
Bibliographie . 19
Avant-propos . v
Introduction . vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
iii
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et unités de mesurage . 2
5 Principes de mesurage . 3
6 Configuration de mesurage, appareillage d'essai et dispositifs auxiliaires . 3
6.1 Préparation . 3
6.2 Contrôle des impacts environnementaux . 6
6.3 Détecteurs . 6
6.4 Optique de formation du faisceau . 7
6.5 Atténuateurs optiques . 8
7 Mesurages . 8
7.1 Généralités . 8
7.2 Puissance rayonnante des lasers continus . 8
7.3 Stabilité de la puissance rayonnante des lasers continus . 8
7.4 Énergie d'impulsion rayonnante des lasers impulsionnels . 8
7.5 Stabilité de l'énergie rayonnante des lasers impulsionnels . 8
7.6 Forme d'impulsion rayonnante temporelle, durée d'impulsion rayonnante, temps de
montée, temps de descente et puissance rayonnante de crête . 9
7.7 Stabilité de la durée d'impulsion rayonnante . 9
7.8 Fréquence de répétition d’impulsion rayonnante . 9
7.9 Bruit d’intensité relative, RIN . 9
7.10 Fréquence de coupure aux petits signaux . 9
8 Évaluation . 10
8.1 Généralités . 10
8.2 Puissance rayonnante des lasers continus . 10
8.3 Stabilité de puissance rayonnante des lasers continus . 10
8.4 Énergie d'impulsion rayonnante des lasers impulsionnels . 11
8.5 Stabilité de l'énergie rayonnante des lasers impulsionnels . 11
8.6 Forme d'impulsion rayonnante temporelle, durée d'impulsion rayonnante, temps de
montée, temps de descente et puissance rayonnante de crête . 11
8.7 Stabilité de la durée d'impulsion rayonnante . 13
8.8 Taux de répétition d'impulsion rayonnante . 13
8.9 Bruit d'intensité relative, RIN . 14
8.10 Fréquence de coupure aux petits signaux . 14
9 Rapport d'essai . 14
Annexe A (informative) Bruit d'intensité relative (RIN) . 17
Bibliographie . 19

iv
Avant-propos Formatted: French (France)
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'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
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L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
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d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
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reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois, il
y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations plus
récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
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tels droits de propriété.
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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.
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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
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Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, Sous-comité
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SC 9, Lasers et 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 entre l’ISO
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et le CEN (Accord de Vienne).
Cette cinquième édition annule et remplace la quatrième édition (ISO 11554:2017), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Formatted: Numbered + Level: 1 + Numbering Style: a,
b, c, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 0
Les principales modifications sont les suivantes:
cm + Indent at: 0 cm
a) Tout le document: les termes “puissance” et “énergie” qui signifient puissance optique et énergie optique
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ont été remplacés par “puissance de rayonnement” et “énergie de rayonnement” respectivement, et le mot
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“densité spectrale” a été remplacé par “spectral” pour s’aligner avec l’ISO 80000-7:2019 et le Vocabulaire
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Electrotechnique International.
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b) Références normative: l’IEC 61040:1990 a été supprimée parce qu’elle a été supprimée en août 2011.
Formatted: French (France)
c) En 3.1, la définition de RIN a été corrigée. Le mot “densité spectrale de bruit d’intensité relative” a été Formatted: French (France)
remplacé par” bruit d’intensité relative spectrale”.
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d) En Figure 2, les légendes 4, 5 et 6 ont été modifiées.
Field Code Changed
e) En 6.3, Un texte explicatif a été ajouté à la place de la référence à l'IEC 61040:1990.
Formatted: French (France)
v
f) En 6.5, le terme “densité de puissance du laser ” a été remplacé par “éclairement énergétique” pour
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s’aligner avec l’ISO 80000-7:2019.
Formatted: French (France)
Field Code Changed
g) En 7.9, le mode opératoire de mesure a été modifié pour clarifier la méthode d'élimination des termes de
bruit thermique et de bruit de grenaille, ainsi que du bruit du préamplificateur de la puissance de bruit
Field Code Changed
mesurée.
Field Code Changed
h) Dans l’Article 9Dans l'Article 9 c) 5), les termes “courant ou énergie d'entrée”, “énergie d'impulsion”, Formatted: French (France)
“durée d'impulsion” et “taux de répétition d’impulsion” ont été modifiés afin de clarifier leurs
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caractéristiques.
i) En Annexe A, le mot “densité spectrale des fluctuations de puissance” et “fonction de densité spectrale
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S (f) ” ont été remplacés par “fluctuations d’irradiation spectrale” et “spectre de puissance S (f)”,
ΔP ΔP
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respectivement.
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Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
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document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
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trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
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La présente version corrigée de l'ISO 11554:2017 inclut la correction suivante:
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— La Formule (7) a été corrigée.
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vi
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Introduction
Le mesurage de la puissance rayonnante laser (de l'énergie rayonnante pour les lasers impulsionnels) est un
type courant de mesurage effectué par les fabricants et les utilisateurs de lasers. Les mesurages de puissance
(énergie) sont nécessaires pour la classification de la sécurité des lasers, les spécifications de stabilité, les
spécifications de puissance maximale de sortie, la prévention des dommages, les exigences d'application
spécifique, etc. Le présent document fournit des lignes directrices relatives à la réalisation des mesurages de
puissance (énergie) des lasers aux fins de caractérisation de la stabilité. Les critères de stabilité sont décrits
pour des espaces temporels variés (par exemple le court terme, le moyen terme et le long terme) et fournissent
des méthodes visant à quantifier ces spécifications. Le présent document couvre aussi les mesurages
d'impulsions lorsque la vitesse de réponse du détecteur peut être d'importance critique lors de l'analyse de la
forme d'impulsion ou de la puissance de crête des impulsions courtes. Pour normaliser le rapport de résultats
de mesurage de la puissance (énergie), un modèle de rapport est également inclus.
vii
Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux lasers —
Méthodes d'essai de la puissance rayonnante, de l'énergie rayonnante
et des caractéristiques temporelles des faisceaux lasers
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie des méthodes d'essai pour la détermination de la puissance rayonnante et de
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l'énergie rayonnante des faisceaux lasers continus et impulsionnels ainsi que leurs caractéristiques
temporelles de forme d’impulsion, de durée d'impulsion et du taux de répétition d’impulsion. Il indique, en
outre, des méthodes d'essai et d'évaluation de la stabilité de la puissance rayonnante des lasers continus, de
la stabilité de l'énergie rayonnante des lasers impulsionnels et de la stabilité de la durée d'impulsion.
Les méthodes d'essai données dans le présent document sont destinées à être utilisées pour les essais et la
détermination des caractéristiques des lasers.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des exigences du
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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).
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ISO 11145, Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux lasers — Vocabulaire et symboles
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Guide ISO/IEC 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et termes
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associés (VIM)
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3 Termes et définitions
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Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 11145, dans le
Guide ISO/IEC 99 ainsi que les suivants s'appliquent. Formatted: French (France)
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L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
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consultables aux adresses suivantes:
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— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp
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— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https://www.electropedia.org/ Formatted: French (France)
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3.1
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bruit d'intensité relative
RIN
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R(f)
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quotient de la moyenne quadratique des variations de la puissance rayonnante par le carré de la puissance
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rayonnante moyenne, normalisée à une bande de fréquence de largeur unitaire
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〈𝛥𝑃(𝑓) 〉 1
𝑅(𝑓)  =   · Formatted: French (France)
〈𝑃〉 𝛥𝑓
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où Δf est la largeur de bande de bruit équivalente
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Note 1 à l'article: Le bruit d'intensité relative R(f) ou RIN [voir Formule] est explicitement appelé «bruit d’intensité
relative spectral», mais généralement appelée simplement RIN.
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Note 2 à l'article: Pour plus de détails, voir l’Annexe A.
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3.2
fréquence de coupure aux petits signaux Formatted: French (France)
f
c
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fréquence à laquelle la modulation de puissance rayonnante de sortie du laser chute de la moitié de la valeur
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obtenue à de basses fréquences lorsqu'on applique une modulation de puissance rayonnante d'entrée faible,
constante, et que l'on augmente la fréquence
4 Symboles et unités de mesurage
Les symboles et unités spécifiés dans l'ISO 11145 et dans le Tableau 1 sont utilisés dans le présent document.
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Tableau 1 — Symboles et unités de mesurage
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Symbole Unité Terme
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f Hz Fréquence
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f Hz Fréquence de coupure aux petits signaux
c
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[f1,f2] Hz Plage de fréquences pour laquelle le bruit d'intensité relative R(f) est donné
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k 1 Facteur d'élargissement pour la détermination de l'incertitude
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𝑚 1 Lecture
𝑚¯ 1 Valeur moyenne des lectures
P W Puissance rayonnante moyennée sur la durée d'échantillonnage
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Puissance rayonnante moyenne, moyennée sur la durée de mesurage, aux
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¯
𝑃 W
conditions de fonctionnement spécifiées par le fabricant
Fluctuation relative de puissance rayonnante à un niveau de confiance de
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ΔP 1 95 % pour une durée d'échantillonnage appropriée [ΔP (1 µs) et/ou ΔP
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(1 ms) et/ou ΔP (0,1 s) et/ou ΔP (1 s)]
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¯
𝑄 J Énergie rayonnante pulsée moyenne
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Fluctuation relative de l'énergie rayonnante d'impulsion au niveau de
𝛥𝑄 1
confiance de 95 % Formatted: French (France)
−1
R(f) Hz ou dB/Hz Bruit d'intensité relative, RIN Formatted: French (France)
S(t) 1 Signal du détecteur
s 1 Écart-type mesuré
T s Durée de répétition des impulsions
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t s Durée de mesurage
Incertitude relative élargie correspondant à un niveau de confiance de 95 %
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Urel 1
(facteur d'élargissement k = 2)
Incertitude relative élargie d'étalonnage correspondant à un niveau de
Formatted: French (France)
U (C) 1
rel
confiance de 95 % (facteur d'élargissement k = 2)
τF s Temps de descente de l'impulsion du laser
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Fluctuation relative de la durée d'impulsion par rapport à τH au niveau de
Formatted: French (France)
Δτ 1
H
confiance de 95 %
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τR s Temps de montée de l'impulsion du laser
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Fluctuation relative de la durée d'impulsion par rapport à τ10 au niveau de
Δτ 1 Formatted: French (France)
confiance de 95 %
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[ 1]
NOTE 1 Pour de plus amples détails concernant le niveau de confiance de 95 %, voir l'ISO 2602 0 .
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NOTE 2 L'incertitude élargie s'obtient en multipliant l'incertitude-type par un facteur d'élargissement k = 2. On la
[ 3]
détermine conformément au Guide ISO/IEC 98-3 0 . En général, avec ce facteur d'élargissement, la valeur du mesurande
Formatted: French (France)
se situe dans l'intervalle défini par l'incertitude élargie, avec une probabilité d'approximativement 95 %.
−1
NOTE 3 R(f) exprimé en dB/Hz, est égal à 10 log R(f) avec R(f) donné en Hz .
5 Principes de mesurage
Le faisceau laser est dirigé sur la surface du détecteur pour produire un signal dont l'amplitude est
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proportionnelle à la puissance rayonnante ou à l'énergie rayonnante du laser. L'amplitude est mesurée en
fonction du temps. Le rayonnement émis par des sources avec de grands angles de divergence est capté par
une sphère intégrante. Il est possible d'utiliser des dispositifs de formation et d'atténuation du faisceau, si cela
est approprié.
La méthode d'évaluation dépend du paramètre à déterminer et elle est décrite dans l'Article 8.l'Article 8.
Formatted: French (France)
6 Configuration de mesurage, appareillage d'essai et dispositifs auxiliaires
6.1 Préparation
6.1.1 Sources ayant de petits angles de divergence
Le faisceau laser et l'axe optique du système de mesurage doivent être coaxiaux. Choisir le diamètre (section
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transversale) du système optique de sorte qu'il contienne la totalité de la section transversale du faisceau laser
et que la perte par séparation ou diffraction soit inférieure à 10 % de l'incertitude de mesurage prévue.
Disposer un axe optique de façon qu'il soit coaxial avec le faisceau laser à mesurer. Il existe, pour cela, des
dispositifs d'alignement optique adaptés (par exemple des lasers d'alignement ou des miroirs orientables).
Monter les atténuateurs ou les optiques de mise en forme du faisceau de telle façon que l'axe optique passe
par les centres géométriques. Il convient de prendre des précautions pour éviter les erreurs systématiques.
NOTE 1 Les réflexions, la lumière ambiante extérieure, le rayonnement thermique et les courants d'air sont tous des
sources potentielles d'erreur.
La préparation initiale étant achevée, faire une évaluation pour déterminer si la totalité du faisceau laser
atteint la surface du détecteur. Pour cette détermination, des ouvertures de différents diamètres peuvent être
introduites dans le trajet du faisceau en face de chaque composant optique. Réduire la dimension de
l'ouverture jusqu'à réduction du signal de sortie de 5 %. Il convient que cette ouverture ait un diamètre
inférieur d'au moins 20 % à l'ouverture du composant optique. Pour les faisceaux divergents, il est
recommandé que l'ouverture soit placée immédiatement en face du détecteur pour assurer la capture totale
du faisceau.
NOTE 2 Retirer ces ouvertures avant d'effectuer les mesurages de puissance rayonnante (énergie rayonnante) décrits
dans l'Article 7.l'Article 7.
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6.1.2 Sources ayant de grands angles de divergence
Le rayonnement émis par des sources avec de grands angles de divergence doit être capté par une sphère
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intégrante. Le rayonnement capté est soumis à des réflexions multiples à partir de la paroi de la sphère
intégrante; ceci conduit à un éclairement uniforme de la surface proportionnel au flux capté. Un détecteur
situé dans la paroi de la sphère mesure cet éclairement. Un écran opaque protège le détecteur contre le
rayonnement direct du dispositif soumis au mesurage. Le dispositif émetteur est positionné à, ou près de,
l'entrée de la sphère intégrante de telle sorte qu'aucun rayonnement direct n'atteigne le détecteur.
La Figure 1 présente une configuration de mesurage par sphère intégrante pour une petite source émettrice
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positionnée à l'intérieur de la sphère intégrante. Il convient que les sources de grandes dimensions soient
Field Code Changed
évidemment positionnées à l'extérieur de la sphère, mais assez proches de l'ouverture d'entrée afin que tout
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le rayonnement émis entre dans la sphère.
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Légende
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1 sphère intégrante
2 écran opaque diffusant
3 dispositif soumis au mesurage
4 détecteur
Figure 1 — Schéma de montage pour le mesurage de sources hautement divergentes
6.1.3 Mesure du RIN
La configuration de mesure utilisée pour déterminer le RIN est présentée à la Figure 2. Le faisceau se propage
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à travers la lentille, un atténuateur ou un autre milieu réducteur et est recueilli par le détecteur. Lors de
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l'ajustement de la configuration de mesure, le retour de la puissance rayonnante de sortie dans le laser doit
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être minimisé de façon à éviter des erreurs de mesurage.
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Le RIN, R(f) est déterminé au plan A de référence, avant toute perte. La composante de Poisson du RIN est
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augmentée au plan B en raison des pertes et de nouveau au plan C en raison d'une inefficacité du processus
de détection.
NOTE Pour une explication des différentes composantes du RIN, voir l'Annexe A.
Field Code Changed
Formatted: French (France)
Pour mesurer le RIN, un séparateur électrique envoie le signal continu produit par un laser d'essai dans un
ampèremètre, tandis que le bruit électrique en courant alternatif est amplifié et ensuite affiché sur un Formatted: French (France)
analyseur de spectre électrique. Le RIN dépend de nombreuses grandeurs dont les principales sont:
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— la fréquence;
— la puissance rayonnante de sortie;
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— la température;
— la fréquence de modulation;
— le retard et l'amplitude du retour optique;
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— le rapport mode/suppression;
— la fréquence d'oscillation d'atténuation.
De ce fait, il est recommandé de minimiser les variations ou modifications de ces grandeurs pendant le
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processus de mesurage.
Légende
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1 laser
2 lentilles
3 atténuateur ou autre milieu réducteur
4 détecteur
5 séparateur électrique pour séparer les composants du courant continu et du courant alternatif
6 mesureur de courant continu
7 préamplificateur
8 analyseur de spectre électrique
A plan de référence qui définit le RIN
B la composante de poisson du RIN augmente en raison des pertes
C le détecteur ajoute un bruit de grenaille au RIN
Figure 2 — Configuration de mesurage utilisée pour déterminer le RIN
6.1.4 Mesurage de la fréquence de coupure aux petits signaux
Pour déterminer la fréquence de coupure aux petits signaux, f , des lasers, le laser est modulé suivant la
c Formatted: French (France)
description en 7.10 et la puissance rayonnante de sortie en courant alternatif est mesurée. La Figure 3
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représente la configuration basique de mesurage dans le cas de diodes lasers. Lors de l'ajustement de la
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configuration de mesurage, le retour de la Puissance rayonnante de sortie dans le laser doit être minimisé de
façon à éviter des erreurs de mesurage.
Field Code Changed
Field Code Changed
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Formatted: French (France)
Field Code Changed
Légende
D dispositif soumis au mesurage G1 générateur de courant alternatif à
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fréquence réglable
PD détecteur (par exemple photodétecteur) G2 générateur de courant continu
M instrument de mesure de la puissance rayonnante de sortie en courant C1, C2 condensateurs de couplage
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alternatif de la diode laser
Figure 3 — Configuration de mesurage utilisée pour déterminer la fréquence de coupure aux petits
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signaux des diodes lasers
6.2 Contrôle des impacts environnementaux
Prendre les précautions appropriées, notamment en isolant le dispositif d'essai des vibrations mécaniques et
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acoustiques, protection contre tout rayonnement étranger, stabilisation de la température du laboratoire et
choix d'amplificateurs à faible bruit, de façon à garantir que la contribution à l'erreur totale reste inférieure à
10 % de l'incertitude prévue. Vérifier cela en effectuant un mesurage du bruit de fond tel que décrit dans
l'7Article, 7, mais en veillant à ce que le faisceau laser n'atteigne pas le détecteur (par exemple en interposant
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un écran dans le résonateur ou près de la sortie du laser). La valeur de l'écart-type (faisceau laser arrêté)
obtenue en effectuant une évaluation du type de celle décrite dans l'8Article 8, doit être inférieure à un dixième
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de la valeur obtenue en effectuant un mesurage lorsque le faisceau laser atteint le détecteur.
6.3 Détecteurs
Tous les détecteurs utilisés pour les mesures doivent être convenablement étalonnés et subir avec succès les
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essais nécessaires pour répondre aux exigences des spécifications des produits concernés.
De plus les points suivants doivent être observés:
a) Mesureur de puissance rayonnante (énergie rayonnante) étalonné:
Formatted: Numbered + Level: 1 + Numbering Style: a,
b, c, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 0
— toute dépendance vis-à-vis de la longueur d'onde, non-linéarité ou non-uniformité du détecteur ou du
cm + Indent at: 0 cm
dispositif électronique doivent être réduites ou corrigées au moyen d'un mode opératoire
d'étalonnage;
— le mesurage direct, c'est-à-dire celui utilisant un détecteur à surface plane sans sphère intégrante, peut
uniquement être utilisé lorsqu'il a été déterminé que le détecteur a une sensibilité uniforme et
indépendante des angles d'incidence, α, compris au moins à l'intérieur de l'angle de divergence, Θ, du
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faisceau incident (voir Figure 4) et que le faisceau entier atteint la surface sensible du détecteur. Pour
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le mesurage des faisceaux de grande divergence, il est recommandé d'utiliser un détecteur à sphère
Field Code Changed
intégrante pour assurer la récupération de tous les rayonnements émis [voir 6.3 b)];
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— les détecteurs utilisés pour tous les mesurages quantitatifs doivent être étalonnés et raccordés aux
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étalons nationaux correspondants.
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Field Code Changed
Formatted: French (France)
Field Code Changed
Légende
Formatted: French (France)
1 détecteur plan
Θ angle de divergence du faisceau
Formatted: French (France)
α angle maximal acceptable
Formatted: French (France)
Figure 4 — Détecteur plan — Illustration des angles
b) Sphère intégrante étalonnée:
Formatted: Numbered + Level: 1 + Numbering Style: a,
b, c, … + Start at: 2 + Alignment: Left + Aligned at: 0
— la surface des ouvertures de la sphère doit être petite en comparaison de la surface totale de la sphère;
cm + Indent at: 0 cm
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— la surface intérieure de la sphère et l'écran doivent être recouverts d'un revêtement uniforme diffusant
avec une réflectance élevée (ρ > 0,9);
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— les pertes totales par les orifices de la sphère doivent être inférieures à 5 %;
— si le dispositif à mesurer est monté à l'intérieur de la sphère, la surface de la sphère doit être grande
en comparaison de la surface du dispositif, de l'écran et des ouvertures;
— l'assemblage sphère-détecteur doit être étalonné et raccordé aux étalons nationaux correspondants.
c) Détecteur à réponse temporelle:
Formatted: Numbered + Level: 1 + Numbering Style: a,
b, c, … + Start at: 3 + Alignment: Left + Aligned at: 0
— il doit être confirmé, à partir des données du fabricant ou par mesurage, que la grandeur de sortie du
cm + Indent at: 0 cm
détecteur (par exemple la tension) est linéairement dépendante de la grandeur d'entrée (puissance
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rayonnante du laser); toute dépendance vis-à-vis de la longueur d'onde, non-linéarité ou non-
uniformité du détecteur et des dispositifs électroniques qui lui sont associés doivent être réduites ou
corrigées au moyen d'un mode opératoire d'étalonnage;
— la largeur de bande de la fréquence électrique du détecteur, y compris la largeur de bande de toute
l'électronique qui lui est associée, doit reproduire correctement la forme de l'impulsion temporelle
du laser.
Lors du mesurage des caractéristiques de forme de l'impulsion (par exemple la puissance rayonnante de crête,
la largeur d'impulsion, etc.), le temps de montée et le temps de descente du détecteur utilisé (incluant
l'amplificateur et toute l’électronique qui lui est associée) doit être égal à moins d'un dixième du temps de
montée et du temps de descente des impulsions à mesurer, respectivement.
Lors du mesurage de la fréquence de coupure aux petits signaux, le détecteur doit avoir une réponse en
fréquence supérieure à 3f .
c
Des précautions doivent être prises pour garantir que les seuils de détérioration (pour l'éclairement,
l'exposition radiante, la puissance rayonnante et l'énergie rayonnante) de la surface du détecteur et de tous
les éléments optiques situés entre le laser et le détecteur (par exemple le polariseur, l'atténuateur) ne sont
pas dépassés par le faisceau laser incident.
6.4 Optique de formation du faisceau
Si la section transversale du faisceau est plus grande que la surface du détecteur, un système optique adapté
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doit être utilisé pour former l'image correspondant à la superficie de la section transversale du faisceau laser
sur la surface du détecteur.
Une optique appropriée à la longueur d'onde du rayonnement laser à mesurer doit être choisie. Les pertes par
absorption/réflexion/division/diffraction doivent être mesurées et prises en compte dans tous les mesurages.
L'état de polarisation du rayonnement laser doit être pris en considération en cas de réflexions liées à la
polarisation.
6.5 Atténuateurs optiques
Lorsque cela est nécessaire, un atténuateur peut être utilisé pour réduire la densité de puissance rayonnante
Formatted: French (France)
du laser à la surface du détecteur.
Des atténuateurs optiques doivent être utilisés lorsque la puissance rayonnante de sortie ou sa puissance
rayonnante sont supérieures soit à la plage de fonctionnement (linéaire) du détecteur, soit au seuil de
détérioration du détecteur. Toute dépendance vis-à-vis de la longueur d'onde ou de la polarisation, toute
dépendance angulaire, toute non-linéarité ou toute non-uniformité spatiale de l'atténuateur optique doivent
être réduites le plus possible ou corrigées au moyen d'un mode opératoire d'étalonnage.
7 Mesurages
7.1 Généralités
Sauf indication contraire, répéter tous les mesurages 10 fois en intercalant des mesurages du bruit de fond.
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Avant de commencer les mesurages, allumer le laser et le laisser chauffer conformément aux spécifications du
fabricant de façon qu'il atteigne l'équilibre thermique. Effectuer les mesurages aux conditions de
fonctionnement spécifiées par le fabricant du laser pour le type de laser soumis à l'évaluation.
7.2 Puissance rayonnante des lasers continus
Mesurer la puissance rayonnante au moyen d'un dispositif de mesure de la puissance rayonnante étalonné et,
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si cela est requis, d'un atténuateur étalonné.
7.3 Stabilité de la puissance rayonnante des lasers continus
Pour déterminer la stabilité à court terme, la durée de mesure est de 1 ms. Le faisceau est échantillonné toutes
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les 1 µs. La constante de temps du système de détection doit être inférieure ou égale à 1/3 µs.
Pour déterminer la stabilité à court-moyen terme, la période de mesure est de 1 s. Le faisceau est échantillonné
toutes les 1 ms. La constante de temps du système de détection doit être inférieure ou égale à 1/3 ms.
Pour déterminer la stabilité à moyen terme, la période de mesure est de 1 min. Le faisceau est échantillonné
tous les 1/10 s. La constante de temps du système de détection doit être inférieure ou égale à 1/30 s. La
synchronisation avec la source d'alimentation de puissance rayonnante électrique du laser doit être évitée.
Pour déterminer la stabilité à long terme, la période de mesure est de 1 h. Le faisceau est échantillonné toutes
les 1 s. La constante de temps du système de détection doit être inférieure ou égale à 1/3 s.
Enregistrer les lectures maximale et minimale.
Pour caractériser le bruit à haute fréquence, mesurer le RIN selon la description faite en 6.1.3.
Field Code Changed
Field Code Changed
7.4 Énergie d'impulsion rayonnante des lasers impulsionnels
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Mesurer l'énergie rayonnante d'une impulsion simple au moyen d'un calorimètre étalonné et, si cela est
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requis, d'un atténuateur étalonné.
7.5 Stabilité de l'énergie rayonnante des lasers impulsionnels
Formatted: French (France)
Effectuer le mesurage décrit en 7.4 sur 10
...