ISO 11145:2006

INTERNATIONAL ISO

STANDARD 11145
NORME
Third edition
Troisième édition
INTERNATIONALE
2006-05-01

Optics and photonics — Lasers and
laser-related equipment — Vocabulary
and symbols
Optique et photonique — Lasers et
équipements associés aux lasers —
Vocabulaire et symboles





Reference number
Numéro de référence
ISO 11145:2006(E/F)
©
 ISO 2006

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ISO 11145:2006(E/F)
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Published in Switzerland/Publié en Suisse
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Contents Page
Foreword. v
1 Scope. 1
2 Symbols and units of measurement. 1
3 Terms and definitions . 4
Annex A (informative) Explanation of the difference in terminology between IEC 60825-1 and
ISO 11145. 24
Bibliography . 26
Symbols list. 27
Alphabetical index . 28
French alphabetical index (Index alphabétique). 29
© ISO 2006 – All rights reserved/Tous droits réservés iii

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ISO 11145:2006(E/F)
Sommaire Page
Avant-propos.vi
1 Domaine d'application.1
2 Symboles et unités de mesure .1
3 Termes et définitions.4
Annexe A (informative) Explication des différences entre la terminologie de la CEI 60825-1 et celle
de l'ISO 11145.24
Bibliographie .26
Liste des symboles .27
Index alphabétique anglais (Alphabetical index) .28
Index alphabétique.29

iv © ISO 2006 – All rights reserved/Tous droits réservés

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ISO 11145:2006(E/F)
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for
voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the
subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 11145 was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee SC 9,
Electro-optical systems.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 11145:2001), which has been technically
revised.
© ISO 2006 – All rights reserved/Tous droits réservés v

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ISO 11145:2006(E/F)
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres
pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 11145 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, sous-comité SC 9,
Systèmes électro-optiques.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 11145:2001), dont elle constitue une
révision technique.

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INTERNATIONAL STANDARD
ISO 11145:2006(E/F)
NORME INTERNATIONALE


Optics and photonics — Optique et photonique —
Lasers and laser-related Lasers et équipements
equipment — Vocabulary and associés aux lasers —
symbols Vocabulaire et symboles



1 Scope 1 Domaine d'application
This International Standard defines basic terms, La présente Norme internationale définit les termes
symbols and units of measurement for the field of fondamentaux, les symboles et les unités de mesure
laser technology in order to unify the terminology and à utiliser dans le domaine de la technologie laser de
to arrive at clear definitions and reproducible tests manière à unifier la terminologie et à établir des
of beam parameters and laser-oriented product définitions claires et des essais reproductibles
properties. concernant les paramètres du faisceau et les
propriétés des appareils à laser.
NOTE The laser hierarchical vocabulary laid down in this
International Standard differs from that given in
NOTE Le vocabulaire hiérarchique relatif au laser
IEC 60825-1. ISO and IEC have discussed this difference
proposé dans la présente Norme internationale diffère de
and agree that it reflects the different purposes for which
celui donné dans la CEI 60825-1. L'ISO et la CEI ont
the two standards serve. For more details see informative
discuté de cette différence et sont d'accord qu'elle reflète
Annex A.
les divers besoins pour lesquels les deux normes sont
nécessaires. Pour plus de détails voir l'Annexe A
informative.


2 Symbols and units of measurement 2 Symboles et unités de mesure

2.1 The spatial distribution of power (energy) 2.1 Les distributions spatiales des densités de
density of a laser beam does not always have puissance (d'énergie) des faisceaux laser ne
circular symmetry. Therefore, all terms related to comportent pas toujours de symétrie circulaire. C'est
these distributions are split into those for beams with pourquoi, pour tous les termes relatifs à ces
circular and those with non-circular cross-sections. A distributions, deux séries de définitions sont prévues
circular beam is characterized by its radius, w, or suivant que la section de faisceau est circulaire ou
diameter, d. For a non-circular beam, the beam non. Un faisceau circulaire est caractérisé par son
widths, d and d , for two orthogonal directions have rayon, w, ou son diamètre, d. Pour un faisceau non
x y
to be given. circulaire, les largeurs de faisceau, d et d , suivant

x y
deux directions perpendiculaires, doivent être
données.

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2.2 The spatial distributions of laser beams do not 2.2 Les distributions spatiales des faisceaux laser
have sharp edges. Therefore, it is necessary to n'ont pas de contour bien défini. C'est pourquoi il est
define the power (energy) values to which the spatial nécessaire de préciser à quelles valeurs de
terms refer. Depending on the application, different puissance (d'énergie) les grandeurs spatiales se
2
cut-off values can be chosen (for example 1/e, 1/e , réfèrent. Suivant l'application, différentes valeurs de
1/10 of peak value). coupure peuvent être choisies (par exemple 1/e,
2
1/e , 1/10 de la valeur crête).
To clarify this situation, this International Standard
uses the subscript u for all related terms to denote À des fins de clarification, la présente Norme
the percentage of the total beam power (energy) internationale utilise l'indice u pour tous les termes
taken into account for a given parameter. concernés, afin d'indiquer le pourcentage de
puissance (d'énergie) totale prise en compte pour un
NOTE 1 For the same power (energy) content, beam
paramètre donné.
width d and beam diameter d (= 2w ) may differ for the
x,u
u u
same value of u (for example, for a circularly symmetric
NOTE 1 Pour la même quantité de puissance
Gaussian beam d is equal to d ).
86,5 x,95,4 (d'énergie), la largeur de faisceau d et le diamètre de
x,u
faisceau d (= 2w ) peuvent différer pour la même valeur
u u
Table 1 lists symbols and units which are defined in
de u (par exemple, pour un faisceau gaussien à symétrie
detail in Clause 3.
circulaire, d est égal à d ).
86,5 x,95,4
Dans le Tableau 1 sont donnés les symboles et
unités définis en détail dans l'Article 3.

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Table 1 — Symbols and units of measurement Tableau 1 — Symboles et unités de mesure

Symbol Unit Term Symbole Unité Terme
2
2
A ou A m Aire de la section du faisceau
A or A m Beam cross-sectional area u σ
u σ
d ou d m Diamètre du faisceau
u σ
d or d m Beam diameter
u σ
Largeur du faisceau dans la
d or d m Beam width in x-direction
x,u σ x d ou d m
x,u σ x
direction x
d or d m Beam width in y-direction
y,u σ y
Largeur du faisceau dans la
d ou d m
d or d m Beam waist diameter y,u σ y
0,u σ 0

direction y
.
d Θ /4 rad m Beam parameter product
σ 0 σ d ou d m Diamètre du col du faisceau
0,u σ 0

2
.
E or E W/m Average power density
d Θ /4 rad m Produit caractéristique du faisceau
u σ
σ 0 σ
2
f Hz Pulse repetition rate E ou E W/m Densité de puissance moyenne
p u σ
2
H or H J/m Average energy density Fréquence de répétition des

u σ
f Hz
p
impulsions
K 1 Beam propagation factor
2
H ou H J/m Densité d'énergie moyenne
u σ
l m Coherence length
c
K 1 Facteur de propagation du faisceau
2
M 1 Beam propagation ratio
l m Longueur de cohérence
c
p 1 Degree of linear polarization
2
M 1 Facteur de limite de diffraction
P W Cw-power
p 1 Degré de polarisation rectiligne
P W Average power
av
P W Puissance continue
P W Pulse power
H
P W Puissance moyenne
av
P W Peak power
pk P W Puissance d'impulsion
H
Q J Pulse energy P W Puissance crête
pk
−1
Hz or Relative intensity noise, RIN Q J Énergie d'impulsion
R(f)
−1
db/Hz
Hz Intensité relative de bruit, RIN
R(f) ou
w or w m Beam radius
u σ
db/Hz
w or w m Beam waist radius
0,u σ 0
w ou w m Rayon du faisceau
u σ
z m Rayleigh length
R
w ou w m Rayon du col du faisceau
0,u σ 0
∆ϑ m Misalignment angle
z m Longueur de Rayleigh
R
Spectral bandwidth in terms of
∆λ m ∆ϑ Angle de désalignement
wavelength
Largeur spectrale en termes de
∆λ m
Spectral bandwidth in terms of
longueur d'onde
∆ν Hz
optical frequency
Largeur spectrale en termes de
∆ν Hz
Beam positional stability in
fréquence optique
∆ (z') m
x
x-direction
Stabilité de position du faiseau
∆ (z') m
x
∆ (z') m Beam positional stability in
y
dans la direction x
y-direction
Stabilité de position du faiseau
∆ (z') m
y
∆z m Astigmatic waist separation
dans la direction y
a
Relative astigmatic waist ∆z m Séparation du col astigmatique
a
∆z 1
r
separation
Séparation du col astigmatique
∆z 1
r
relative
Ellipticity of a power density
ε 1
distribution
Ellipticité d'une distribution de
ε 1
densité de puissance
η 1 Laser efficiency
L
η 1 Rendement du laser
L
η 1 Quantum efficiency
Q
η 1 Rendement optique
Q
η 1 Device efficiency
T
η 1 Rendement de la source
T
Θ or Θ rad Divergence angle
u σ
Θ ou Θ rad Angle de divergence
u σ
Divergence angle
Θ or Θ rad
Angle de divergence dans la
x,u σ x
for x-direction
Θ ou Θ rad
x,u σ x
direction x
Divergence angle
Θ or Θ rad
Angle de divergence dans la
y,u σ y
for y-direction Θ ou Θ rad
y,u σ y
direction y
λ m Wavelength
λ m Longueur d'onde
τ s Pulse duration
H
τ s Durée d'impulsion
H
τ s 10 %-pulse duration
10
τ s Durée d'impulsion à 10 %
10
τ s Coherence time
τ s Temps de cohérence
c
c


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ISO 11145:2006(E/F)
NOTE 2 R(f) expressed in dB/Hz equals 10 lg R(f) with NOTE 2 R(f) exprimé en dB/Hz, est égal à 10 lg R(f), R(f)

−1 −1
R(f) given in Hz . étant donné en Hz .
When stating quantities marked by an index “u”, “u” Lors de l'utilisation des grandeurs indiquées par
shall always be replaced by the concrete number, l'indice «u», «u» doit toujours être remplacé par un
e.g. A for u = 90 %. nombre, par exemple A pour u = 90 %.
90 90
In contrast to these quantities defined by setting a Par opposition aux grandeurs définies par la fixation
cut-off value [“encircled power (energy)”], the beam d'une valeur de coupure [«puissance (énergie)
widths and derived beam properties can also be circulaire»], les largeurs de faisceau et les propriétés
defined based on the second moment of the power de faisceau dérivées peuvent aussi être définies sur
(energy) density distribution function (see 3.5.2). la base du second moment de la fonction de
Only beam propagation ratios based on beam widths distribution de la densité de puissance (d'énergie)
and divergence angles derived from the second (voir 3.5.2). Seuls les rapports de propagation de
moments of the power (energy) density distribution faisceau basés sur les largeurs de faisceau et les
function allow calculation of the beam propagation. angles de divergence de faisceau dérivés des
Quantities based on the second moment are marked seconds moments de la fonction de distribution de la
by a subscript “s ”. densité de puissance (d'énergie) permettent le calcul
de la propagation de faisceau. Les grandeurs
basées sur le second moment sont signalées par la
lettre grecque sigma «s» en indice.


3 Terms and definitions 3 Termes et définitions


3.1 Beam axis 3.1 Axe du faisceau

3.1.1 3.1.1
beam axis axe du faisceau
straight line connecting the centroids defined by the droite reliant les points dont les positions sont
first spatial moment of the cross-sectional profile of définies par le moment spatial d'ordre 1 du profil de
power (energy) at successive positions in the la puissance (l'énergie) dans des plans de section
direction of propagation of the beam in a successifs suivant la direction de propagation dans
homogeneous medium un milieu homogène

3.1.2 3.1.2
misalignment angle angle de désalignement
∆ϑ ∆ϑ
deviation of the beam axis from the mechanical axis écart entre l’axe du faisceau et l’axe mécanique
defined by the manufacturer défini par le fabricant

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ISO 11145:2006(E/F)

3.2 Beam cross-sectional areas 3.2 Aires de la section du faisceau

3.2.1 3.2.1
beam cross-sectional area aire de la section du faisceau
A A
u u
·encircled power (energy)Ò smallest completely filled ·puissance (énergie) circulaireÒ la plus petite aire
area containing u % of the total beam power (energy) prise dans son intégralité contenant u % de la
puissance (l'énergie) totale du faisceau
NOTE For clarity, the term “beam cross-sectional area” is
always used in combination with the symbol and its
NOTE Pour clarifier la définition, le terme «aire de la
appropriate subscript: A or A .
section du faisceau» est toujours utilisé en combinaison
u s
avec le symbole et son indice approprié: A ou A .

u s

3.2.2 3.2.2
beam cross-sectional area aire de la section du faisceau
A A
σ σ
·second moment of power (energy) density ·moment de second ordre de la fonction de
distribution functionÒ area of a beam with circular distribution de la densité de puissance (d'énergie)Ò
cross-section aire d’un faisceau de section circulaire
. 2 . 2
π d /4 π d /4
σ σ
or elliptical cross-section ou elliptique

(π·d ·d )/4 (π·d ·d )/4
σ x σ y σ x σ y
NOTE For clarity, the term “beam cross-sectional area” is NOTE Pour clarifier la définition, le terme «aire de la
always used in combination with the symbol and its section du faisceau» est toujours utilisé en combinaison
appropriate subscript: A or A . avec le symbole et son indice approprié: A ou A .

u s u s


3.3 Beam diameter 3.3 Diamètres du faisceau

3.3.1 3.3.1
beam diameter diamètre du faisceau
d d
u
u
·encircled power (energy)Ò smallest diameter of a ·puissance (énergie) circulaireÒ le plus petit diamètre
circular aperture in a plane perpendicular to the d'une ouverture dans un plan perpendiculaire à l'axe
beam axis that contains u % of the total beam power du faisceau renfermant u % de la puissance
(energy) (l'énergie) totale du faisceau
NOTE For clarity, the term “beam diameter” is always NOTE Pour clarifier la définition, le terme «diamètre du
used in combination with the symbol and its appropriate faisceau» est toujours utilisé en combinaison avec le
subscript: d or d . symbole et son indice approprié: d ou d .

u s u s

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ISO 11145:2006(E/F)
3.3.2 3.3.2
beam diameter diamètre du faisceau
d d
σ σ
·moment de second ordre de la fonction de
·second moment of power (energy) density
distribution de la densité de puissance (d'énergie)Ò
distribution functionÒ beam diameter defined as
diamètre du faisceau défini comme
dz() =2 2s()z
s
dz() =2 2s()z
s
where the second moment of the power density
où le moment de second ordre de la fonction de
distribution function E(x,y,z) of the beam at the
distribution de densité de puissance E(x,y,z) du
location z is given by
faisceau à la position z est donné par
2
rE◊ (,r j,z)◊◊r drdj
2
ÚÚ
2
rE◊ (,r j,z)◊◊r drdj
s ()z =
ÚÚ
2
s ()z =
Er(,j,z)◊◊r drdj
ÚÚ
Er(,j,z)◊◊r drdj
ÚÚ
where
où
r is the distance to the centroid ()xy, ;
r est la distance par rapport au centre ()xy, ;
ϕ is the azimuth angle
j est l’angle azimutal
and where the first moments give the coordinates of
et où les moments de premier ordre donnent les
the centroid, i.e.
coordonnées du centre, c'est-à-dire
xE(,x y, z)dxdy
ÚÚ
x = xE(,x y, z)dxdy
ÚÚ
E(,xy,z)dxdy x =
ÚÚ
E(,xy,z)dxdy
ÚÚ
yE(,x y, z)dxdy
ÚÚ
yE(,x y, z)dxdy
y =
ÚÚ
y =
E(xy,,)zdxdy
ÚÚ
E(xy,,)zdxdy
ÚÚ
NOTE 1 In principle, integration has to be carried out
NOTE 1 En principe, l'intégration doit être effectuée sur
over the whole xy plane. In practice, the integration has to
le plan xy dans son intégralité. En pratique, l'intégration
be performed over an area such that at least 99 % of the
doit être réalisée sur une surface telle que 99 % de la
beam power (energy) is captured.
puissance (énergie) du faisceau soit prise en compte.
NOTE 2 The power density E has to be replaced by the
NOTE 2 La densité de puissance E doit être remplacée
energy density H for pulsed lasers.
par la densité d'énergie H pour les lasers impulsionnels.
NOTE 3 For clarity, the term “beam diameter” is always
NOTE 3 Pour clarifier la définition, le terme «diamètre
used in combination with the symbol and its appropriate
du faisceau» est toujours utilisé en combinaison avec le
subscript: d or d .

u s
symbole et son indice approprié: d ou d .

u s

6 © ISO 2006 – All rights reserved/Tous droits réservés

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ISO 11145:2006(E/F)

3.4 Beam radius 3.4 Rayons du faisceau

3.4.1 3.4.1
beam radius rayon du faisceau
w w
u u
·encircled power (energy)Ò smallest radius of an ·puissance (énergie) circulaireÒ le plus petit rayon
aperture in a plane perpendicular to the beam axis d'une ouverture dans un plan perpendiculaire à l'axe
which contains u % of the total beam power (energy) du faisceau renfermant u % de la puissance
(l'énergie) totale du faisceau
NOTE For clarity, the term “beam radius” is always used
in combination with the symbol and its appropriate
NOTE Pour clarifier la définition, le terme «rayon du
subscript: w or w .
faisceau» est toujours utilisé en combinaison avec le
u s
symbole et son indice approprié: w ou w .

u s

3.4.2 3.4.2
beam radius rayon du faisceau
w w
σ σ
·second moment of power (energy) density ·moment de second ordre de la fonction de
distribution functionÒ radius defined as distribution de la densité de puissance (d'énergie)Ò
rayon du faisceau défini comme
wz() = 2◊s(z)
s
wz() = 2◊s(z)
s
2
NOTE 1 For a definition of the second moment σ (z),
see 3.3.2.
NOTE 1 Pour la définition du moment de second ordre,
2
σ (z), voir 3.3.2.
NOTE 2 For clarity, the term “beam radius” is always
used in combination with the symbol and its appropriate
NOTE 2 Pour clarifier la définition, le terme «rayon du
subscript: w or w .
faisceau» est toujours utilisé en combinaison avec le
u s
symbole et son indice approprié: w ou w .

u s


3.5 Beam widths 3.5 Largeurs du faisceau

3.5.1 3.5.1
beam widths largeurs du faisceau
d , d d , d
x,u y,u x,u y,u
·encircled power (energy)Ò width of the smallest slit ·puissance (énergie) circulaireÒ largeur de la plus
transmitting u % of the total beam power (energy) in petite fente transmettant u % de la puissance
two preferential orthogonal directions x and y which (l'énergie) totale du faisceau suivant deux directions
are perpendicular to the beam axis préférentielles x et y, orthogonales entre elles et
perpendiculaires à l'axe du faisceau
NOTE 1 The preferential directions are given by the
smallest beam width and the orthogonal direction.
NOTE 1 Les directions préférentielles sont données par
la plus petite largeur de faisceau et la direction
NOTE 2 For circular Gaussian beams d equals
x,95,4 orthogonale.
d .
86,5
NOTE 2 Pour les faisceaux gaussiens circulaires, d
x,95,4
NOTE 3 For clarity, the term “beam widths” is always
est égal à d .
86,5
used in combination with the symbol and its appropriate
subscripts: d , d or d , d .
NOTE 3 Pour clarifier la définition, le terme «largeurs du
σ x σ y x,u y,u
faisceau» est toujours utilisé en combinaison avec le
symbole et son indice approprié: d , d ou d , d .
σ x σ y x,u y,u
© ISO 2006 – All rights reserved/Tous droits réservés 7

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ISO 11145:2006(E/F)
3.5.2 3.5.2
beam widths largeurs du faisceau
d , d d , d
σ x σ y σ x σ y
·second moment of power (energy) density ·moment de second ordre de la fonction de
distribution functionÒ beam widths defined as distribution de la densité de puissance (d'énergie)Ò
largeurs du faisceau d , d définies comme
σ x σ y
dz() =4s (z)
sxx
dz() =4s (z)
sxx
dz() =4s (z)
syy
dz() =4s (z)
syy
where the second moments of the power density
où les moments de second ordre de la fonction de
distribution function E(x, y, z) of the beam at the
distribution de densité de puissance E(x, y, z) du
location z are given by
faisceau à la position z sont donnés par
2
()xx- E(x,y,z)dxdy
ÚÚ 2
2
()xx- E(x,y,z)dxdy
s ()z =
x
ÚÚ
2
s ()z =
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