激光器和激光相關(guān)設(shè)備 激光光學(xué)元件吸收分布測量 光熱成像法-編制說明

激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件吸收分布測量方法

光熱成像法

編制說明

1工作概況

1.1任務(wù)來源

根據(jù)國標(biāo)委《國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)關(guān)于下達(dá)2022年第三批推薦性國家標(biāo)

準(zhǔn)制計(jì)劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計(jì)劃通知》（國標(biāo)委發(fā)[2022]39號(hào)），由電子科技大學(xué)

及相關(guān)單位完成《激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件吸收分布測量方法光熱

成像法》的編制工作，制定計(jì)劃號(hào)為20221068-T-604。

1.2編制單位

本標(biāo)準(zhǔn)編制單位為電子科技大學(xué)、中國工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所、

中國兵器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所、中國工程物理研究院激光聚變研究中心、中國科學(xué)

院大連化學(xué)物理研究所、中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所、西南技術(shù)物理研

究所、湖北久之洋紅外系統(tǒng)股份有限公司。

本部分起草單位及承擔(dān)工作見表1。

表1編制單位及承擔(dān)工作

編制單位承擔(dān)任務(wù)

電子科技大學(xué)主要起草，承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)的主要起草任務(wù)

中國工程物理研究院應(yīng)用電

協(xié)助起草，從技術(shù)角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

子學(xué)研究所

組織協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)編制工作；

中國兵器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所

協(xié)助起草，從標(biāo)準(zhǔn)化角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

中國工程物理研究院激光聚

協(xié)助起草，從技術(shù)驗(yàn)證角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

變研究中心

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研

協(xié)助起草，從技術(shù)驗(yàn)證角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

究所

中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)協(xié)助起草，從技術(shù)角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

1

械研究所

西南技術(shù)物理研究所協(xié)助起草，從技術(shù)驗(yàn)證角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

湖北久之洋紅外系統(tǒng)股份有

協(xié)助起草，從技術(shù)驗(yàn)證角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

限公司

1.3主要工作過程

2023年2月，由中國兵器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所組織、電子科技大學(xué)牽頭，成

立了《激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件吸收分布測量方法光熱成像法》編

制組，制定了如下工作計(jì)劃：

a）2023年5月，完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及編制說明；

b）2023年6月～8月，廣泛征求意見，包括相關(guān)企業(yè)、研究院所、高校及

標(biāo)技委委員，形成《標(biāo)準(zhǔn)意見匯總處理表》；

2023年2月，標(biāo)準(zhǔn)編制組在電子科技大學(xué)召開了第一次工作會(huì)議，討論、

修改了標(biāo)準(zhǔn)編制大綱。

2023年2~3月，主要編制人員依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)草稿最終版本FDIS23701對(duì)標(biāo)

準(zhǔn)草案進(jìn)行了認(rèn)真研究，針對(duì)性地查閱了相關(guān)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，如專業(yè)術(shù)語、行業(yè)規(guī)定

等；調(diào)研了與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容相關(guān)的國內(nèi)技術(shù)狀況；在充分理解標(biāo)準(zhǔn)所描述的測試方法

原理的基礎(chǔ)上，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了修改，形成了標(biāo)準(zhǔn)討論稿。

2023年4月，主要編制人員根據(jù)最新出版頒布的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO23701：2023

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)討論稿進(jìn)行了進(jìn)一步修改，并組織編制組成員集中開會(huì)討論，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)討論

稿逐條逐句進(jìn)行了研討，經(jīng)過討論形成修改意見；根據(jù)會(huì)上討論修改意見，并結(jié)

合標(biāo)準(zhǔn)其他部分，對(duì)討論稿進(jìn)行了補(bǔ)充完善，形成了征求意見稿初稿；

2023年5月，由中國兵器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所組織召開了項(xiàng)目討論會(huì)，會(huì)上

與會(huì)專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿初稿進(jìn)一步提出了修改建議和意見，對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)編寫的

規(guī)范性、詞語翻譯的準(zhǔn)確性進(jìn)行了充分探討。本標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)完善后，形成了正式的征

求意見稿。

2.編制原則和主要內(nèi)容

2.1編制依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目申報(bào)時(shí)的目的是與對(duì)應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO23701同步制定（主編單

位均為電子科技大學(xué)），批復(fù)為“制定”，但由于國際標(biāo)準(zhǔn)ISO23701:2023已于

2

2023年4月出版，為保持本標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)的一致性，本標(biāo)準(zhǔn)以國際標(biāo)準(zhǔn)ISO

23701：2023為基礎(chǔ)，與其一致性程度為“修改采用”；采用國際標(biāo)準(zhǔn)按GB/T

20000.2－2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作指南第2部分：采用國際標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定；編寫規(guī)

則按GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)

則》的規(guī)定。

2.2編制原則

統(tǒng)一性——標(biāo)準(zhǔn)各部分的文體和術(shù)語應(yīng)保持一致，相同條款應(yīng)使用相同措辭

表述。

協(xié)調(diào)性——標(biāo)準(zhǔn)各部分的內(nèi)容應(yīng)相輔相成，自成體系。

適用性——標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容應(yīng)便于實(shí)施，具有可操作性。

一致性——本標(biāo)準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)的同步制定，起草時(shí)應(yīng)盡可能與國際標(biāo)準(zhǔn)保持

一致。

規(guī)范性——本標(biāo)準(zhǔn)的編寫規(guī)則應(yīng)遵循GB/T1.1－2020和GB/T20000.2

－2009的規(guī)定。

2.3主要技術(shù)內(nèi)容

2.3.1概述

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在光學(xué)元件吸收損耗的測量方法方面，在2003年出

版頒布了ISO11551《光學(xué)和光子學(xué)激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件吸收

測試方法》并于2019年修訂，規(guī)定了基于激光量熱技術(shù)的光學(xué)元件吸收測量方

法，即通過采用高靈敏溫度傳感器直接接觸測量被測光學(xué)元件在激光照射下的溫

升過程確定吸收損耗值。其優(yōu)點(diǎn)是方法相對(duì)簡單、標(biāo)定過程相對(duì)容易、測量結(jié)果

有較高的可靠性。但其也存在測量時(shí)間長、無空間分辨測量能力、被測樣品尺寸

和形狀受限等缺點(diǎn)。因此，激光量熱法僅適用于小口徑測試片（陪鍍片）的吸收

測量，無法用于大口徑激光光學(xué)元件的吸收損耗測量，也無法實(shí)現(xiàn)激光光學(xué)元件

吸收分布的掃描成像。

針對(duì)快速發(fā)展的高能/高功率激光技術(shù)對(duì)大口徑激光光學(xué)元件的吸收測試和

吸收分布成像測試需求，2018年電子科技大學(xué)（本標(biāo)準(zhǔn)主要編制單位）向國際

標(biāo)準(zhǔn)化組織提出了制定基于光熱測量技術(shù)的激光光學(xué)元件吸收和吸收分布測量

方法國際標(biāo)準(zhǔn)的建議并獲得立項(xiàng)，基于光熱測量技術(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO23701：2023

《光學(xué)和光子學(xué)激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件光熱吸收測量和成像技

3

術(shù)》（OpticsandPhotonics–Laserandlaser-relatedequipment–Photothermal

techniqueforabsorptionmeasurementandmappingofopticallasercomponents）于

2023年4月出版，主要針對(duì)大口徑激光光學(xué)元件的吸收測量和吸收分布成像測

量。在國際標(biāo)準(zhǔn)ISO23701編制過程中，電子科技大學(xué)牽頭向國標(biāo)委提出了同步

制定基于光熱測量技術(shù)的光學(xué)元件吸收測量方法國家標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)申請，獲批準(zhǔn)后

開始了本標(biāo)準(zhǔn)的制定。

目前，國內(nèi)在激光光學(xué)元件吸收測量方法方面僅有由基于激光量熱技術(shù)的國

際標(biāo)準(zhǔn)ISO11551:2003轉(zhuǎn)化的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T38254-2019，在基于光熱測量技術(shù)

的吸收測量方法方面無國家標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO23701:2023《光學(xué)和光子學(xué)激光器和激光相關(guān)設(shè)

備激光光學(xué)元件光熱吸收測量和成像技術(shù)》（英文版，2023年4月出版）制定，

在技術(shù)內(nèi)容上與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO23701：2023一致性程度為修改采用。

本標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)與ISO23701：2023完全相同，與ISO23701：2023相比改動(dòng)如

下：

a)標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為《光學(xué)和光子學(xué)激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件

吸收測量方法光熱成像法》，以強(qiáng)調(diào)光熱測量方法的吸收分布成像測量能

力，并將名稱中的“技術(shù)”(technique)改為“方法”；

b)刪除了ISO23701：2023的前言部分，根據(jù)GB/T1.1－2020和GB/T20000.2

－2009對(duì)前言進(jìn)行了重新編寫，以符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范；

c)刪除了ISO23701：2023的引言部分（Introduction）。該引言部分主要

介紹了現(xiàn)有基于激光量熱的激光光學(xué)元件吸收測量方法國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO

11551）的局限性和制定本標(biāo)準(zhǔn)的必要性，并扼要介紹了基于光熱技術(shù)的

吸收測量方法的優(yōu)點(diǎn)，屬解釋性、資料性信息，而非本標(biāo)準(zhǔn)的必須內(nèi)容。

d）刪除了ISO23701：2023中6.4節(jié)附錄B的引用。附錄B給出的是表面

吸收與體吸收的分離，并沒有直接給出三維吸收分布掃描測量中深度方向

測量時(shí)的標(biāo)定程序。

e)在規(guī)范性引用文件中，用采用國際標(biāo)準(zhǔn)的我國標(biāo)準(zhǔn)代替對(duì)應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)于規(guī)范性引用文件，本標(biāo)準(zhǔn)做了具有技術(shù)性差異的調(diào)整，以適應(yīng)我國的技

術(shù)條件，具體調(diào)整如下：

1）用修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T15313代替ISO11145；

4

2）用等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T25915.1代替ISO14644-1；

3）用等效采標(biāo)國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T3102.6-93代替ISO80000-7

e)編輯性修改。

1）中英文表達(dá)方式有很大不同。如果完全等同翻譯，會(huì)影響讀者對(duì)標(biāo)

準(zhǔn)的閱讀理解，不利于標(biāo)準(zhǔn)的推廣應(yīng)用。編制組在不改變ISO標(biāo)準(zhǔn)原

文技術(shù)內(nèi)容的前提下，按照中文表達(dá)習(xí)慣進(jìn)行了修改；

2）中英文標(biāo)準(zhǔn)的編制規(guī)則不同，編制組在不改變ISO標(biāo)準(zhǔn)原文技術(shù)內(nèi)

容的前提下，按GB/T1.1-2020的相關(guān)規(guī)定對(duì)本部分的格式進(jìn)行了編輯

性修改。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了激光光學(xué)元件的吸收測量和吸收分布的二維/三維成像測量方

法–光熱成像法，主要給出了光熱吸收測量和成像的測試原理、方法及裝置組

成、測量流程及數(shù)據(jù)處理方法、吸收率標(biāo)定方法以及檢測報(bào)告格式等。

第1-4章分別規(guī)定了本標(biāo)準(zhǔn)的范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、使用符

號(hào)和度量單位。

第5章規(guī)定了光熱技術(shù)測量激光光學(xué)元件吸收的原理和主要測量構(gòu)型，描述了

反射式、透射式光熱透鏡方法和光熱偏轉(zhuǎn)方法，給出了反射式和透射式光熱測量

構(gòu)型的選取原則，具體描述了基于反射式、透射式光熱透鏡和光熱偏轉(zhuǎn)方法的測

試系統(tǒng)及主要組成單元，并規(guī)范了測試環(huán)境和測試樣品的準(zhǔn)備。

第6章規(guī)定了光熱吸收測量和掃描成像的測試程序，具體規(guī)定了光熱信號(hào)幅

值和相位的測量及二維/三維分布成像測量、光熱信號(hào)幅值的標(biāo)定以及測量結(jié)果

的獲得過程。

第7章規(guī)定了測試樣品的吸收測量和吸收分布成像測量結(jié)果的評(píng)估方法，包

括吸收測量光熱信號(hào)的數(shù)學(xué)描述、吸收率的標(biāo)定、吸收的二維/三維分布成像測

量及空間分辨率分析。

第8章規(guī)定了測試報(bào)告內(nèi)容，應(yīng)包括測試機(jī)構(gòu)信息、測試樣品信息、測試設(shè)

備信息、測試和評(píng)估信息、測試結(jié)果及不確定度。

附錄A描述了光熱信號(hào)幅值標(biāo)定的理論和實(shí)際工程考慮，是資料性附錄。

附錄B描述了光熱測量分離表面吸收和體吸收的技術(shù)考慮，是資料性附錄。

附錄C給出了測試報(bào)告格式示例，是資料性附錄。

2.3.2原理和方法

5

光熱吸收測量基于光熱效應(yīng)，利用光熱信號(hào)幅值與測試樣品吸收之間的線

性比例關(guān)系。在光熱測量構(gòu)型中，一泵浦激光光束輻照測試樣品表面，由于光

吸收，樣品內(nèi)部產(chǎn)生熱量，從而形成一定的溫度分布。對(duì)激光光學(xué)元件來說，

樣品由于熱膨脹會(huì)產(chǎn)生表面形變，而溫度分布梯度也會(huì)導(dǎo)致光學(xué)元件內(nèi)部的折

射率分布梯度。利用另一探測激光光束來檢測被測樣品表面形變或者內(nèi)部折射

率梯度變化，就可以測量樣品的吸收。通過標(biāo)定光熱信號(hào)幅值可以得到被測樣

品的絕對(duì)吸收值（吸收率）；通過測量樣品不同位置的吸收/吸收率，就可以得

到樣品的吸收/吸收率分布結(jié)果。

光熱測量方法包括光熱透鏡法和光熱偏轉(zhuǎn)法，探測方式包括反射探測光束

式和透射探測光束式，因此合適的光熱測量構(gòu)型有四種，分別為：反射式光熱

透鏡法、透射式光熱透鏡法、反射式光熱偏轉(zhuǎn)法和透射式光熱偏轉(zhuǎn)法。

2.3.3系統(tǒng)組成

光熱吸收測量設(shè)備由泵浦激光光源、探測激光光源、樣品位移平臺(tái)、信號(hào)

探測單元和數(shù)據(jù)采集和處理單元等部分組成。

2.3.4測試程序

測試樣品吸收和吸收分布的測試步驟包括搭建測試裝置，設(shè)置合適的實(shí)驗(yàn)

參數(shù)并對(duì)準(zhǔn)光路使光熱信號(hào)幅值最大，通過鎖相放大器記錄光熱信號(hào)幅值和相

位，通過標(biāo)定光熱信號(hào)幅值獲得測試樣品的吸收值，通過掃描測試樣品位置記

錄不同位置的光熱信號(hào)幅值和相位獲得測試樣品的吸收分布。

2.3.5結(jié)果評(píng)估

根據(jù)光熱信號(hào)數(shù)學(xué)表達(dá)式，獲得光熱信號(hào)幅值與測試樣品吸收的關(guān)系，采

用準(zhǔn)確的光熱信號(hào)標(biāo)定方法，獲得測試樣品的吸收值。對(duì)測試樣品吸收的二維/

三維掃描成像的主要考慮因素為成像區(qū)域和空間分辨率。

2.3.6測試報(bào)告

測試報(bào)告應(yīng)包括測試機(jī)構(gòu)信息、測試樣品信息、測試設(shè)備信息、測試和評(píng)估

信息、測試結(jié)果。作為測量數(shù)據(jù)記錄載體資料，測試報(bào)告中的信息應(yīng)完整、準(zhǔn)確。

3主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了激光光學(xué)元件吸收和吸收分布的測量方法–光熱成像法，主

要給出了光熱方法測量吸收和吸收分布的測試原理及裝置組成、測量程序及數(shù)據(jù)

處理方法以及檢測報(bào)告格式等。

6

本標(biāo)準(zhǔn)所給出的光熱吸收測量方法，在國際國內(nèi)廣泛應(yīng)用于激光關(guān)系元件的

吸收測量和吸收分布成像，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)被證實(shí)為靈敏度極高的吸收測量方法；其

測試程序也是通用的、成熟的，并且通過高精度標(biāo)定，可用于激光光學(xué)元件、特

別是大口徑激光光學(xué)元件吸收絕對(duì)值的準(zhǔn)確測量。

本標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)的實(shí)施將使各種高能/高功率激光裝置中大量使用的激光光學(xué)

元件的吸收測量和吸收分布成像方法在科研及生產(chǎn)中有章可循，規(guī)范測試結(jié)果的

客觀性、可靠性和可比性。

本標(biāo)準(zhǔn)吸收測量方法的提出將有效促進(jìn)國內(nèi)高能/高功率激光光學(xué)元件和鍍

膜技術(shù)的發(fā)展。由于有了科學(xué)的評(píng)價(jià)方法，可以通過反復(fù)的材料和鍍膜工藝優(yōu)化，

實(shí)現(xiàn)極低吸收和極低吸收缺陷密度的激光薄膜元件的制備，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)對(duì)大型

高能/高功率激光裝置中激光光學(xué)元件的性能評(píng)估和質(zhì)量控制，有效降低大型激

光裝置失效的風(fēng)險(xiǎn)，提高其工作效率。

本標(biāo)準(zhǔn)給出的術(shù)語和概念與GB/T15313－2008《激光術(shù)語》相關(guān)內(nèi)容無沖

突和重復(fù)情況。

4與國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況

本標(biāo)準(zhǔn)修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO23701：2023《光學(xué)和光子學(xué)激光器和激光相

關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件光熱吸收測量和成像技術(shù)》（英文版），與激光光學(xué)元件吸

收測量和成像方法的最新國際標(biāo)準(zhǔn)處于一致水平。ISO23701是2018年立項(xiàng)、

2013年出版實(shí)施的基于光熱測量技術(shù)的激光光學(xué)元件吸收及吸收分布測量方法

的國際標(biāo)準(zhǔn)，由本標(biāo)準(zhǔn)主要編制單位電子科技大學(xué)主持制定，通過對(duì)光熱信號(hào)幅

值高精度標(biāo)定，可實(shí)現(xiàn)大口徑激光光學(xué)元件吸收絕對(duì)值的準(zhǔn)確測量。

目前，從征求意見情況看，沒有提及相關(guān)專利。

5與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

本部分的編寫符合GB/T1.1－2020和GB/T20000.2－2009的編寫規(guī)定和國

內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。作為國家標(biāo)準(zhǔn)，在與現(xiàn)行法規(guī)、國際、國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中內(nèi)容

協(xié)調(diào)一致的基礎(chǔ)上，充分體現(xiàn)了技術(shù)上的先進(jìn)性。

本標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，與強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)無沖突。

6重大分歧意見和處理經(jīng)過和依據(jù)

暫無。

7標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議

7

本標(biāo)準(zhǔn)中不涉及安全、環(huán)保等，建議作為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出版發(fā)行。

8貫徹國家標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

近年來隨著高能/高功率激光技術(shù)和薄膜沉積技術(shù)的發(fā)展，激光光學(xué)元件，

尤其是廣泛應(yīng)用于大型高能/高功率激光裝置中的大口徑激光薄膜元件的吸收損

耗逐漸降低。準(zhǔn)確測量其吸收損耗及其分布是進(jìn)一步降低激光光學(xué)元件吸收損

耗、提高其激光損傷閾值和提高高能/高功率激光裝置總體性能的前提。基于光

熱測量技術(shù)，本標(biāo)準(zhǔn)的測試方法和程序可實(shí)現(xiàn)大口徑激光光學(xué)元件的非常低吸收

損耗絕對(duì)值及其二維/三維分布的測量，且精度高、重復(fù)性和再現(xiàn)性好、可靠性

高。特別是大口徑激光光學(xué)元件吸收和吸收分布的準(zhǔn)確測量對(duì)發(fā)展高能/高功率

激光光學(xué)元件具有重要意義。

建議盡快將本標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)、頒布實(shí)施，在國內(nèi)激光薄膜領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

9廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無。

10其他應(yīng)予說明的事項(xiàng)

無。

11參考資料清單

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8

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interferometry(PCI):newdevelopments[C].Proc.SPIE,2009,7193:71930D

9

激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件吸收分布測量方法

光熱成像法

編制說明

（征求意見稿）

《激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件吸收分布測量方法光熱

成像法》編寫組

2023年5月

激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件吸收分布測量方法

光熱成像法

編制說明

1工作概況

1.1任務(wù)來源

根據(jù)國標(biāo)委《國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)關(guān)于下達(dá)2022年第三批推薦性國家標(biāo)

準(zhǔn)制計(jì)劃及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外文版計(jì)劃通知》（國標(biāo)委發(fā)[2022]39號(hào)），由電子科技大學(xué)

及相關(guān)單位完成《激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件吸收分布測量方法光熱

成像法》的編制工作，制定計(jì)劃號(hào)為20221068-T-604。

1.2編制單位

本標(biāo)準(zhǔn)編制單位為電子科技大學(xué)、中國工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所、

中國兵器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所、中國工程物理研究院激光聚變研究中心、中國科學(xué)

院大連化學(xué)物理研究所、中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所、西南技術(shù)物理研

究所、湖北久之洋紅外系統(tǒng)股份有限公司。

本部分起草單位及承擔(dān)工作見表1。

表1編制單位及承擔(dān)工作

編制單位承擔(dān)任務(wù)

電子科技大學(xué)主要起草，承擔(dān)標(biāo)準(zhǔn)的主要起草任務(wù)

中國工程物理研究院應(yīng)用電

協(xié)助起草，從技術(shù)角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

子學(xué)研究所

組織協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)編制工作；

中國兵器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所

協(xié)助起草，從標(biāo)準(zhǔn)化角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

中國工程物理研究院激光聚

協(xié)助起草，從技術(shù)驗(yàn)證角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

變研究中心

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研

協(xié)助起草，從技術(shù)驗(yàn)證角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

究所

中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)協(xié)助起草，從技術(shù)角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

1

械研究所

西南技術(shù)物理研究所協(xié)助起草，從技術(shù)驗(yàn)證角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

湖北久之洋紅外系統(tǒng)股份有

協(xié)助起草，從技術(shù)驗(yàn)證角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行校核、完善

限公司

1.3主要工作過程

2023年2月，由中國兵器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所組織、電子科技大學(xué)牽頭，成

立了《激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件吸收分布測量方法光熱成像法》編

制組，制定了如下工作計(jì)劃：

a）2023年5月，完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及編制說明；

b）2023年6月～8月，廣泛征求意見，包括相關(guān)企業(yè)、研究院所、高校及

標(biāo)技委委員，形成《標(biāo)準(zhǔn)意見匯總處理表》；

2023年2月，標(biāo)準(zhǔn)編制組在電子科技大學(xué)召開了第一次工作會(huì)議，討論、

修改了標(biāo)準(zhǔn)編制大綱。

2023年2~3月，主要編制人員依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)草稿最終版本FDIS23701對(duì)標(biāo)

準(zhǔn)草案進(jìn)行了認(rèn)真研究，針對(duì)性地查閱了相關(guān)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，如專業(yè)術(shù)語、行業(yè)規(guī)定

等；調(diào)研了與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容相關(guān)的國內(nèi)技術(shù)狀況；在充分理解標(biāo)準(zhǔn)所描述的測試方法

原理的基礎(chǔ)上，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了修改，形成了標(biāo)準(zhǔn)討論稿。

2023年4月，主要編制人員根據(jù)最新出版頒布的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO23701：2023

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)討論稿進(jìn)行了進(jìn)一步修改，并組織編制組成員集中開會(huì)討論，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)討論

稿逐條逐句進(jìn)行了研討，經(jīng)過討論形成修改意見；根據(jù)會(huì)上討論修改意見，并結(jié)

合標(biāo)準(zhǔn)其他部分，對(duì)討論稿進(jìn)行了補(bǔ)充完善，形成了征求意見稿初稿；

2023年5月，由中國兵器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所組織召開了項(xiàng)目討論會(huì)，會(huì)上

與會(huì)專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿初稿進(jìn)一步提出了修改建議和意見，對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)編寫的

規(guī)范性、詞語翻譯的準(zhǔn)確性進(jìn)行了充分探討。本標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)完善后，形成了正式的征

求意見稿。

2.編制原則和主要內(nèi)容

2.1編制依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目申報(bào)時(shí)的目的是與對(duì)應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO23701同步制定（主編單

位均為電子科技大學(xué)），批復(fù)為“制定”，但由于國際標(biāo)準(zhǔn)ISO23701:2023已于

2

2023年4月出版，為保持本標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)的一致性，本標(biāo)準(zhǔn)以國際標(biāo)準(zhǔn)ISO

23701：2023為基礎(chǔ)，與其一致性程度為“修改采用”；采用國際標(biāo)準(zhǔn)按GB/T

20000.2－2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作指南第2部分：采用國際標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定；編寫規(guī)

則按GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)

則》的規(guī)定。

2.2編制原則

統(tǒng)一性——標(biāo)準(zhǔn)各部分的文體和術(shù)語應(yīng)保持一致，相同條款應(yīng)使用相同措辭

表述。

協(xié)調(diào)性——標(biāo)準(zhǔn)各部分的內(nèi)容應(yīng)相輔相成，自成體系。

適用性——標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容應(yīng)便于實(shí)施，具有可操作性。

一致性——本標(biāo)準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)的同步制定，起草時(shí)應(yīng)盡可能與國際標(biāo)準(zhǔn)保持

一致。

規(guī)范性——本標(biāo)準(zhǔn)的編寫規(guī)則應(yīng)遵循GB/T1.1－2020和GB/T20000.2

－2009的規(guī)定。

2.3主要技術(shù)內(nèi)容

2.3.1概述

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在光學(xué)元件吸收損耗的測量方法方面，在2003年出

版頒布了ISO11551《光學(xué)和光子學(xué)激光器和激光相關(guān)設(shè)備激光光學(xué)元件吸收

測試方法》并于2019年修訂，規(guī)定了基于激光量熱技術(shù)的光學(xué)元件吸收測量方

法，即通過采用高靈敏溫度傳感器直接接觸測量被測光學(xué)元件在激光照射下的溫

升過程確定吸收損耗值。其優(yōu)點(diǎn)是方法相對(duì)簡單、標(biāo)定過程相對(duì)容易、測量結(jié)果

有較高的可靠性。但其也存在測量時(shí)間長、無空間分辨測量能力、被測樣品尺寸

和形狀受限等缺點(diǎn)。因此，激光量熱法僅適用于小口徑測試片（陪鍍片）的吸收

測量，無法用于大口徑激光光學(xué)元件的吸收損耗測量，也無法實(shí)現(xiàn)激光光學(xué)元件

吸收分布的掃描成像。

針對(duì)快速發(fā)展的高能/高功率激光技術(shù)對(duì)大口徑激光光學(xué)元件的吸收測試和

吸收分布成像測試需求，2018年電子科技大學(xué)（本標(biāo)準(zhǔn)主要編制單位）向國際

標(biāo)準(zhǔn)化組織提出了制定基于光熱測量技術(shù)的激光光學(xué)元件吸收和吸收分布測量

方法國際標(biāo)準(zhǔn)