ISO 24013:2023

NORME ISO
INTERNATIONALE 24013
Deuxième édition
2023-06
Optique et photonique — Lasers et
équipements associés aux lasers
— Mesurage du retard de phase
des composants optiques pour le
rayonnement laser polarisé
Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment —
Measurement of phase retardation of optical components for
polarized laser radiation
Numéro de référence
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© ISO 2023
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et abréviations .1
5 Principe de mesure . 2
6 Préparation de l'échantillon d’essai et disposition pour le mesurage .3
6.1 Généralités . 3
6.2 Préparation du faisceau laser . . 3
6.3 Réglage de l'échantillon et étalonnage du système . 3
6.3.1 Échantillons réfléchissants . . 3
6.3.2 Mode opératoire d'alignement possible . 4
6.3.3 Échantillons transparents . 4
6.4 Système de détection . 4
6.4.1 Généralités . 4
6.4.2 Analyseur de polarisation . 4
6.4.3 Détecteur de puissance . 4
7 Mode opératoire d'essai . 5
7.1 Mode opératoire d'essai pour un retard de phase de zéro ou π . 5
7.1.1 Généralités . 5
7.1.2 Mode opératoire d'essai simple pour une différence de facteur d'absorption
nulle . 5
7.1.3 Mode opératoire d'essai pour une différence de facteur d'absorption non
nulle . 5
7.2 Mode opératoire d'essai pour un retard de phase de π/2 . . 5
7.2.1 Généralités . 5
7.2.2 Mode opératoire d'essai simple pour une différence de facteur d'absorption
nulle . 5
7.2.3 Mode opératoire d'essai pour une différence de facteur d'absorption non
nulle . 5
8 Évaluation . 6
8.1 Généralités . 6
8.2 Évaluation pour un retard de phase nul . 6
8.2.1 Évaluation pour une différence de facteur d'absorption nulle. 6
8.2.2 Évaluation pour une différence de facteur d'absorption non nulle . 6
8.3 Évaluation pour un retard de phase de π/2 . 6
8.3.1 Évaluation pour une différence de facteur d'absorption nulle. 6
8.3.2 Évaluation pour une différence de facteur d'absorption non nulle . 6
9 Rapport d’essai . 6
Annexe A (informative) Considérations théoriques . 8
Bibliographie .16
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'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, sous-
comité SC 9, 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 technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 24013:2006), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— le paragraphe 6.3.3 a été amendé pour ajouter une étape supplémentaire nécessitant qu'une optique
de transmission soit alignée de manière à ce que son axe optique soit horizontal;
— l'Article 2 et 6.1 ont été amendés pour refléter le fait que l'ISO 14644-1:1999 n'a pas besoin d'être
daté;
— le paragraphe 6.3.1, (π/4 ± 2) mrad a été modifié en π/4 rad ± 2 mrad;
— les paragraphes 7.1 et 8.1 ont été mis à jour pour tenir compte des retards de phase proches de π.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
De manière générale, il est souhaitable que l'état de polarisation ne soit pas influencé par les composants
optiques utilisés. L'influence des composants optiques sur la polarisation du faisceau est déterminante
pour générer ou entretenir des états de polarisation spécifiques. Pour générer un rayonnement à
polarisation circulaire à partir d'un rayonnement à polarisation linéaire, des retardateurs de phase de
π/2 sont utilisés.
Le présent document décrit des méthodes pour déterminer le retard de phase relatif des composants
optiques par rapport aux axes X et Y de polarisation et à la polarisation s et p, respectivement. Le
présent document permet aux fabricants et aux fournisseurs de composants optiques, ainsi qu'à leurs
clients, de déterminer l'influence du retard de phase des composants optiques.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 24013:2023(F)
Optique et photonique — Lasers et équipements associés
aux lasers — Mesurage du retard de phase des composants
optiques pour le rayonnement laser polarisé
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des méthodes d'essai pour la détermination du retard de phase optique
linéaire de composants optiques par rapport aux faisceaux laser polarisés.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 11145, Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux lasers — Vocabulaire et symboles
ISO 12005, Lasers et équipements associés aux lasers — Méthodes d'essai des paramètres du faisceau
laser — Polarisation
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 11145 et dans
l'ISO 12005 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/
4 Symboles et abréviations
Tableau 1 — Symboles utilisés et unités de mesure
Symbole Terme Unité
p degré de polarisation linéaire 1
L
ϕ angle de l’analyseur rad
a amplitude du champ électrique dans la direction X V/m
a amplitude du champ électrique dans la direction Y V/m
a, b axes principaux de l'ellipse de polarisation V/m
δ déphasage rad
Δδ retard de phase rad
E amplitude du vecteur champ électrique V/m
P flux énergétique W
α facteur d'absorption dans la direction X 1
X
α facteur d'absorption dans la direction Y 1
Y
TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
Symbole Terme Unité
ψ angle de l'axe principal de l'ellipse de polarisation rad
5 Principe de mesure
Le composant optique soumis à essai est irradié par un faisceau laser dont l'état de polarisation est
défini. Après le passage à travers le composant, l'état de polarisation du faisceau est déterminé
en utilisant un analyseur. Le retard de phase est ensuite évalué à partir du changement de l'état de
polarisation.
Deux cas se distinguent:
a) le retard de phase prévu est proche de zéro: dans ce cas, un faisceau à polarisation circulaire doit
être utilisé pour l'essai;
b) le retard de phase prévu est proche de π/2: dans ce cas, un faisceau à polarisation linéaire doit être
utilisé pour l'essai.
L'installation de mesure est illustrée à la Figure 1.
a) Trajet optique pour les échantillons réfléchissants
b) Trajet optique pour les échantillons transparents
Légende
1 source de rayonnement
2 polariseur (linéaire ou circulaire)
3 échantillon soumis à essai
4 analyseur
5 détecteur
6 laser d'alignement
7 détecteur de position
Figure 1 — Schéma de l'installation de mesure
Un laser et un polariseur générant un rayonnement à polarisation circulaire ou linéaire doivent
être utilisés conjointement à un analyseur et à un détecteur de puissance. Lorsque des échantillons
réfléchissants sont mesurés, l'utilisation d'un laser d'alignement associé à un détecteur de position
permet de garantir un alignement angulaire reproductible de l'échantillon soumis à essai.
6 Préparation de l'échantillon d’essai et disposition pour le mesurage
6.1 Généralités
Le stockage, le nettoyage et la préparation des échantillons d’essai sont réalisés conformément aux
instructions du fabricant pour l'utilisation normale.
L'environnement du local d'essai est constitué d'air filtré exempt de poussière avec une humidité
relative entre 40 % et 60 %. Il est recommandé que la poussière résiduelle soit réduite conformément à,
par exemple, la Classe ISO 7 des salles propres, tel que spécifié dans l'ISO 14644-1.
Une source à polarisation linéaire et monochromatique, telle qu’un laser, doit être utilisée comme
source de rayonnement. Pour maintenir un niveau d'erreurs aussi bas que possible, il convient que la
stabilité de la puissance du faisceau soit la plus élevée possible.
La longueur d'onde, l'angle d'incidence et l'état de polarisation du rayonnement laser utilisé pour le
mesurage doivent correspondre aux valeurs spécifiées par le fabricant pour l'utilisation de l'échantillon
d’essai. Si des plages sont acceptées pour ces trois quantités, toute combinaison de longueur d'onde,
d'angle d'incidence et d'état de polarisation peut être choisie dans les limites de ces plages.
6.2 Préparation du faisceau laser
Une définition claire de l'état de polarisation du faisceau laser a une influence considérable sur
l'exactitude de mesure. Par conséquent, il est nécessaire de préparer soigneusement l'état de
polarisation du faisceau sonde (linéaire ou circulaire).
Si le retard de phase prévu est proche de π/2, un faisceau à polarisation linéaire doit être utilisé. La
−3
quantité (1 − p ), où p est le degré de polarisation linéaire, doit être inférieure à 10 . Cela doit être
L L
vérifié en utilisant un analyseur sans échantillon sur le trajet du faisceau.
NOTE 1 Un tel état de polarisation peut être obtenu en utilisant un faisceau laser à polarisation linéaire
conjointement à d'autres éléments polarisants.
Si le retard de phase prévu est proche de zéro, un faisceau à polarisation circulaire doit être utilisé. Le
−3
degré de polarisation linéaire p doit être inférieur à 10 . Cela doit être vérifié en utilisant un analyseur
L
sans échantillon sur le trajet du faisceau.
NOTE 2 Un tel état de polarisation peut être obtenu en utilisant un faisceau laser à polarisation linéaire
conjointement à d'autres éléments polarisants linéaires et à un élément de retardement de phase de π/2.
L'ensemble des dispositifs optiques ne doit pas entraîner une augmentation de la grandeur (1 − p ) pour
L
−3
un faisceau à polarisation linéaire, et p pour un faisceau à polarisation circulaire, de plus de 10 . À
L
cet effet, l'utilisation de miroirs de renvoi dans le montage d'essai est déconseillée et tous les autres
dispositifs optiques doivent être utilisés sous une incidence normale.
6.3 Réglage de l'échantillon et étalonnage du système
6.3.1 Échantillons réfléchissants
L'échantillon doit être monté avec une grande exactitude à l'angle d'incidence spécif
...