この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
国際規格は、ISO/IEC 指令のPart 2 部で規定されている規則に従って起草されます。
技術委員会の主な任務は、国際規格を準備することです。技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に回覧されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。
ISO 12005 は、技術委員会 ISO/TC 172, 光学および光学機器、小委員会 SC 9, 電気光学システムによって作成されました。
この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 12005:1999) を取り消して置き換えるものです。
序章
この国際規格は、レーザー ビームの偏光状態を決定するための、最小限の機器しか必要としない、比較的迅速で簡単な方法を規定しています。
この方法は、発散角の大きいレーザーから放出されるものを含め、十分に偏光されたレーザー ビーム用です。ただし、分極状態の決定にさらに完全性が必要な場合は、より高度な分析デバイスを使用する必要があります。この国際規格の範囲内ではありませんが、そのようなデバイスの動作原理は、その場合に必要なストークス パラメータの説明とともに、附属書 A に示されています。
1 スコープ
この国際規格は、連続波 (cw) レーザーからのビームの偏光状態と、可能であれば偏光度を決定する方法を規定しています。電場ベクトルの向きがパルスごとに変化しない場合、繰り返しパルスレーザーにも適用できます。
この国際規格は、直線偏光 (全体的または部分的) レーザー ビームの場合の振動面の方向を決定する方法も指定します。レーザー放射は準単色であり、測定の目的に対して十分に安定していると想定されます。
偏光状態の知識は、たとえば、そのようなレーザーのビームが偏光依存デバイス (偏光保持ファイバーなど) と結合される場合など、発散角の大きいレーザーの一部のアプリケーションにとって非常に重要です。この国際規格は、高度に発散するレーザー ビームの偏光状態を決定するための方法、および大きな開口を備えたビームの測定方法も規定しています。
2 参考文献
本書の適用には、以下の参考文献が不可欠です。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 11145:2001, 光学および光学機器 — レーザーおよびレーザー関連機器 — 語彙および記号
- IEC 61040:1990, レーザー放射用の電力およびエネルギー測定検出器、機器および機器
- CIE 59-1984, 定義と命名法、機器の分極
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 11145:2001, IEC 61040:1990, CIE 59-1984 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
3.1
分極化
特定の方向への電場ベクトルの振動の制限
注記 1:これは基本的な現象であり、電磁放射は横方向の波動である、つまり振動は伝搬方向に対して直角であるという概念によって説明できます。これらの振動は電界ベクトルの振動であると考えるのが通例です。
3.2
偏光状態
直線、ランダム、円、楕円、または非偏光としての偏光の分類
3.3
偏光方向
電磁波の電界ベクトルの方向
3.4
偏光面
電界ベクトルと電磁放射の伝搬方向を含む平面。
3.5
楕円率
b/ a
楕円の長半軸aに対する楕円の短半軸bの比
注記1楕円は，放射線の伝搬方向に対して横断面における電界ベクトルの終点の動きによって表される（附属書Aを参照）。
3.6
楕円率角
ϵ
接線が楕円率である角度
注記 1:楕円率の角度は -45° ≤ ϵ ≤ + 45° に制限されます。 ϵ = ± 45° の場合、偏光は円形であり、 ϵ = 0° の場合、偏光は線形です (付録 A を参照)
3.7
方位角
へ
瞬時楕円の長軸と伝播方向に垂直な基準軸との間の角度
注記 1:附属書 A 参照。
3.8
直線偏光子
入射光の偏光状態や偏光度に関係なく，出力が直線偏光される光学装置。
3.9
消光比
直線偏光子の品質の尺度
どこ
| τmax ( ρmax ) | は最大透過率（反射率） |
| τ最小( ρ最小) | 最小透過率 (反射率) |
3.10
四分の一波長板
入射全偏光放射ビームを 2 つの直交偏光成分に分解し、それらの間に 90° の位相シフトを導入する光学装置。
3.11
ストークのパラメータ
単色または準単色放射の偏光状態を完全に記述する 4 つの実数のセット
注記 1パラメータは，まとめてストークスベクトルとして知られている 4 × 1 ベクトルである（ストークスパラメータの完全な説明と式については，附属書 A を参照）。
参考文献
| [1] | A zzam , RMA Optics left ., 1985, 10 , p. 309 |
| [2] | A zzam 、RMA およびLopez 、AG Opt. Soc.アム、1989年、 A6 、 1513 |
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.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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 document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 12005 was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and optical instruments, Subcommittee SC 9, Electro-optical systems.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 12005:1999), which has been technically revised.
Introduction
This International Standard specifies a relatively quick and simple method, requiring minimum equipment, for determining the state of polarization of a laser beam.
This method is for well-polarized laser beams, including those emitted by lasers with a high divergence angle. However, if more completeness in the determination of the polarization status is required, the use of a more sophisticated analysing device is necessary. Although not within the scope of this International Standard, the principle of operation of such devices is given in Annex A, together with a description of the Stokes parameters which are needed in that case.
1 Scope
This International Standard specifies a method for determining the polarization status and, whenever possible, the degree of polarization of the beam from a continuous wave (cw) laser. It can also be applied to repetitively pulsed lasers, if their electric field vector orientation does not change from pulse to pulse.
This International Standard also specifies the method for determining the direction of the plane of oscillation in the case of linearly polarized (totally or partially) laser beams. It is assumed that the laser radiation is quasi-monochromatic and sufficiently stable for the purpose of the measurement.
The knowledge of the polarization status can be very important for some applications of lasers with a high divergence angle, for instance when the beam of such a laser shall be coupled with polarization dependent devices (e.g. polarization maintaining fibres). This International Standard also specifies a method for the determination of the state of polarization of highly divergent laser beams, as well as for the measurement of beams with large apertures.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 11145:2001, Optics and optical instruments — Lasers and laser-related equipment — Vocabulary and symbols
- IEC 61040:1990, Power and energy measuring detectors, instruments and equipment for laser radiation
- CIE 59-1984, Definitions and Nomenclature, Instrument Polarization
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11145:2001, IEC 61040:1990, CIE 59-1984 and the following apply.
3.1
polarization
restriction of oscillations of the electric field vector to certain directions
Note 1 to entry: This is a fundamental phenomenon which can be explained by the concept that electromagnetic radiation is a transverse wave motion, i. e. the vibrations are at right angles to the direction of propagation. It is customary to consider these vibrations as being those of the electric field vector.
3.2
state of polarization
classification of polarization as linear, random, circular, elliptical or unpolarized
3.3
direction of polarization
direction of the electric field vector of an electromagnetic wave
3.4
plane of polarization
plane containing the electric field vector and the direction of propagation of the electromagnetic radiation
3.5
ellipticity
b/a
ratio of the minor semiaxis b of the ellipse to the major semiaxis a of the ellipse
Note 1 to entry: The ellipse is described by the motion of the terminal point of the electric field vector in a transverse plane to the direction of radiation propagation (see Annex A).
3.6
ellipticity angle
ϵ
angle whose tangent is the ellipticity
Note 1 to entry: The ellipticity angle is constrained to -45° ≤ ϵ ≤ + 45°. When ϵ = ± 45° the polarization is circular and when ϵ = 0° the polarization is linear (see Annex A).
3.7
azimuth
Ф
angle between the major axis of the instantaneous ellipse and a reference axis perpendicular to the direction of propagation
Note 1 to entry: See Annex A.
3.8
linear polarizer
optical device whose output is linearly polarized, without regard to the status and degree of polarization of the incident radiation
3.9
extinction ratio
measure of the quality of the linear polarizer
where
| τmax (ρmax) | is the maximum transmittance (reflectance) |
| τmin (ρmin) | is the minimum transmittance (reflectance) |
3.10
quarter wave plate
optical device which resolves an incident totally polarized beam of radiation into two orthogonally polarized components and introduces a 90° phase shift between them
3.11
stokes parameters
set of four real quantities, which completely describe the polarization state of monochromatic or quasi-monochromatic radiation
Note 1 to entry: The parameters are, collectively, known as the Stokes vector, a 4 × 1 vector (see Annex A for a complete description and formulae for Stokes parameters).
Bibliography
| [1] | Azzam, R.M.A. Optics left., 1985, 10 , p. 309 |
| [2] | Azzam, R.M.A. and Lopez, A.G. Opt. Soc. Am., 1989, A6 , p. 1513 |