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DIN-Normenausschuss Feinmechanik und Optik (NAFuO)

Einführungsbeitrag

Dieser Teil von ISO 21254 beschreibt Prüfverfahren zur Bestimmung der laserinduzierten Zerstörschwelle (LIDT) von beschichteten und unbeschichteten optischen Komponenten durch einen Einzelschuss und durch mehrere Schüsse. Das Ziel ist es, Verfahren zur Verfügung zu stellen, die übereinstimmende Messergebnisse liefern, die schnell und exakt zwischen verschiedenen Prüflabors verglichen werden können. Bei der Einzelschuss-Prüfung, die im Rahmen dieser Norm dem Begriff der 1-auf-1-Prüfung zugeordnet ist, wird jeder unbestrahlte Ort der Probenoberfläche nur einem einzigen Laserstrahlungspuls ausgesetzt. Die Prüfung mit mehreren Schüssen, S auf-1-Prüfung, beruht auf einer Verfahrensweise, bei der jeder unbestrahlte Prüfort mit einer großen Anzahl an Pulsen mit konstanter Energiedichte beaufschlagt wird. Zusätzlich zur Bewertungstechnik, die auf der Überlebenskurve bei 1-auf-1-Prüfungen beruht, beschreibt dieser Teil von ISO 21254 zwei Auswertungsverfahren zur Aufbereitung der Rohdaten von S-auf-1-Zerstörschwellenmessungen: die charakteristische Zerstörungskurve und das Extrapolationsverfahren. Die charakteristische Zerstörungskurve beruht auf einer großen Anzahl von Prüforten auf der optischen Probenoberfläche und umfasst einen Satz von drei graphischen Darstellungen, die die Energiedichtewerte für eine vorgewählte Anzahl von Pulsen mit den Zerstörungswahrscheinlichkeiten von 10 %, 50 % und 90 % anzeigen. Die charakteristische Zerstörungskurve stellt die Ergebnisse einer vollständigen und umfangreichen Prüfung der laserinduzierten Zerstörschwellen dar und wird für Grundlagenuntersuchungen an neu entwickelten oder kritischen Laseroptiken empfohlen. Das Extrapolationsverfahren kommt mit einer erheblich kleineren Anzahl an Prüforten aus. Bei diesem Verfahren wird für das Verhalten der Zerstörschwelle als Funktion der Anzahl der Pulse je Prüfort ein Verteilungsdiagramm von beschädigten und nicht beschädigten Bereichen erstellt. Dieses Diagramm ist nur begrenzt zuverlässig und kann bei der Qualitätskontrolle von optischen Laserkomponenten, die bereits mit einer vollständigen Zerstörschwellenprüfung verifiziert wurden, oder zur Vorbereitung umfangreicher Zerstörschwellenprüfungen eingesetzt werden. Realistische Laserzerstörschwellen-Prüfungen, die an industrielle Anwendungen angepasst sind, beziehen sich auf eine große Anzahl an Pulsen und erfordern daher einen unangemessen großen experimentellen Aufwand. Für die Beurteilung der realen Lebensdauer von optischen Komponenten wird deshalb in diesem Teil der ISO 21254 zusätzlich ein Verfahren für die Extrapolation von S-auf-1-Schwellwerten aus der charakteristischen Zerstörungskurve beschrieben. Die in diesem Teil der ISO 21254 beschriebenen Prüfverfahren sind auf sämtliche Kombinationen von unterschiedlichen Laserwellenlängen und Pulsdauern anwendbar. Der Vergleich von Daten der laserinduzierten Zerstörschwelle kann irreführend sein, sofern die Messungen nicht bei identischen Wellenlängen, Pulsdauern und Laserstrahldurchmessern vorgenommen wurden. Begriffe und die allgemeinen Grundsätze von Messungen der laserinduzierten Zerstörschwelle sind in ISO 21254-1 beschrieben. Für diese Norm ist das Gremium NA 027-01-18 AA "Laser" im Normenausschuss "Feinmechanik und Optik" im DIN zuständig.

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN EN ISO 11254-1: 2000-11 und DIN EN ISO 11254-2: 2002-10 wurden folgende Änderungen vorgenommen: a) Aufnahme der 1-auf-1-Prüfung aus ISO 11254-1; b) Ausgliederung der Begriffe und Grundsätze nach ISO 21254-1.

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

NA 027-01-18 AA - Laser und elektro-optische Systeme  

Zuständiges europäisches Arbeitsgremium

CEN/TC 123 - Laser und Photonik  

Zuständiges internationales Arbeitsgremium

ISO/TC 172/SC 9 - Laser und elektro-optische Systeme