ISO/FDIS 13694

Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam irradiance (fluence) distribution

This document specifies methods by which the measurement of power (energy) density distribution is made and defines parameters for the characterization of the spatial properties of laser power (energy)density distribution functions at a given plane. The methods given in this document are intended to be used for the testing and characterization of both continuous wave (cw) and pulsed laser beams used in optics and optical instruments. This document provides definitions of terms and symbols to be used in referring to power density distribution, as well as requirements for its measurement. For pulsed lasers, the distribution of time-integrated power density (i.e. energy density) is the quantity most often measured.

Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux lasers — Méthodes d’essai de distribution de l’éclairement énergétique (exposition énergétique) du faisceau laser

Le présent document spécifie des méthodes permettant de procéder au mesurage de la distribution de densité de puissance (d'énergie) et définit les paramètres de caractérisation des propriétés spatiales des fonctions de distribution de densité de puissance (d'énergie) laser dans un plan donné. Les méthodes d'essai données dans le présent document sont destinées à être utilisées dans le cadre des essais et de la caractérisation des faisceaux laser continus et impulsionnels. Le présent document donne des définitions de la terminologie et des symboles à utiliser dans le cadre de la distribution de la densité de puissance, ainsi que les spécifications relatives au mesurage de cette distribution. Pour les lasers impulsionnels, la distribution de la densité de puissance intégrée sur le temps (c'est-à-dire la densité d'énergie) représente la grandeur la plus souvent mesurée.

General Information

• Status: Not Published
• ICS: 31.260 - Optoelectronics. Laser equipment
• Technical Committee: ISO/TC 172/SC 9 - Laser and electro-optical systems
• Drafting Committee: ISO/TC 172/SC 9/WG 1 - Terminology and test methods for electro-optical systems
• Current Stage: 5020 - FDIS ballot initiated: 2 months. Proof sent to secretariat
• Start Date: 16-Apr-2026
• Completion Date: 16-Apr-2026

Relations

• Consolidates: FprEN ISO 13694 - Optics and photonics - Lasers and laser-related equipment - Test methods for laser beam irradiance (fluence) distribution (ISO/FDIS 13694:2026)
• Effective Date: 12-Feb-2026
• Revises: ISO 13694:2018 - Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam power (energy) density distribution
• Effective Date: 07-Oct-2023

Overview

ISO/FDIS 13694: Optics and photonics - Lasers and laser-related equipment - Test methods for laser beam irradiance (fluence) distribution is an international standard developed by the International Organization for Standardization (ISO). This document defines standardized test methods for measuring and characterizing the spatial distribution of power (irradiance) and energy (fluence) in laser beams. It applies to both continuous wave (cw) and pulsed lasers used in the fields of optics and photonics. The standard provides clear definitions, reference parameters, and detailed measurement procedures to ensure reliable assessment of laser beam profiles, supporting accuracy, repeatability, and comparability of results across laboratories and industries.

Key Topics

• Irradiance and Fluence Distribution: The standard establishes methods for measuring the spatial distribution of irradiance (power density) for continuous wave lasers and fluence (energy density) for pulsed lasers.
• Beam Characterization Parameters: Detailed definitions and procedures for key quantities such as maximum irradiance, maximum fluence, beam centroid, second-order moments, and beam widths/diameters using different conventions (second moment, encircled power, and clip-level).
• Measurement Techniques: Various approaches are covered, including use of 1D/2D camera arrays, pinholes, slits, knife-edges, and variable aperture techniques to capture accurate beam profiles.
• Test Equipment Requirements: Specifies requirements for detector systems including spatial resolution, dynamic range, signal-to-noise ratio, linearity, and calibration procedures.
• Environmental Controls: Recommendations to minimize measurement errors from ambient conditions such as temperature fluctuations, external light, and air currents.
• Test Procedures: Standardized steps for equipment preparation, alignment, detector calibration, data acquisition, signal correction, and evaluation.
• Reporting Requirements: Guidelines for structuring and documenting test reports with necessary parameters, conditions, and results.

Applications

Accurate measurement of laser beam irradiance and fluence distribution is critical across multiple industries and research fields, where laser performance and safety are highly dependent on proper beam characterization:

• Laser Manufacturing and Quality Control: Verifies consistency and performance of laser products by providing objective measurement criteria.
• Optical Instrument Development: Supports the design and alignment of lenses, mirrors, and other components requiring precise knowledge of laser beam parameters.
• Material Processing: Ensures optimal laser parameters for cutting, welding, and surface treatment in manufacturing by controlling energy delivery.
• Medical and Biomedical Applications: Enables safe and effective use of therapeutic and diagnostic lasers by defining dose and exposure profiles.
• Scientific Research: Facilitates reproducibility and reliability in experiments involving laser-matter interaction, spectroscopy, and imaging.
• Safety Compliance: Helps to meet regulatory and safety requirements by providing standardized measurement and reporting methodologies.

Related Standards

Understanding and applying ISO/FDIS 13694 is enhanced by referencing several related ISO standards in laser optics and photonics, including:

• ISO 11145: Vocabulary and symbols for lasers and laser-related equipment.
• ISO 11146-1: Test methods for laser beam widths, divergence angles, and beam propagation ratios-Part 1: Stigmatic and simple astigmatic beams.
• ISO/TR 11146-3: Additional test methods for intrinsic and geometrical laser beam classification and measurement detail.
• ISO 80000-7: International system of quantities-specifies radiant power and energy definitions, providing consistency in terminology.

---

Adhering to ISO/FDIS 13694 ensures that laser beam measurement and characterization are reliable, standardized, and universally accepted, enhancing safety, quality, and innovation in optics and photonics applications globally.

Standards Content (Sample)

FINAL DRAFT
International
Standard
ISO/TC 172/SC 9
Optics and photonics — Lasers and
Secretariat: DIN
laser-related equipment — Test
Voting begins on:
methods for laser beam irradiance
2026-04-16
(fluence) distribution
Voting terminates on:
2026-06-11
Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux
lasers — Méthodes d’essai de distribution de l’éclairement
énergétique (exposition énergétique) du faisceau laser
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT,
WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY
RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE
AND TO PROVIDE SUPPOR TING DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO­
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT
INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE
TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL
TO BECOME STAN DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE
MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
Reference number
FINAL DRAFT
International
Standard
ISO/TC 172/SC 9
Optics and photonics — Lasers and
Secretariat: DIN
laser-related equipment — Test
Voting begins on:
methods for laser beam irradiance
(fluence) distribution
Voting terminates on:
Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux
lasers — Méthodes d’essai de distribution de l’éclairement
énergétique (exposition énergétique) du faisceau laser
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT,
WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY
RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE
AND TO PROVIDE SUPPOR TING DOCUMENTATION.
© ISO 2026
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO­
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL
or ISO’s member body in the country of the requester.
TO BECOME STAN DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE
MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland Reference number
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 Measured quantities .1
3.2 Characterizing parameters .3
4 Coordinate system . 9
5 Characterizing parameters derived from the measured spatial distribution . 9
6 Test principle . 9
7 Measurement arrangement and test equipment . 10
7.1 General .10
7.2 Preparation .10
7.3 Control of environment . .10
7.4 Detector system.10
7.5 Beam-forming optics, optical attenuators, and beam splitters .11
8 Test procedure .11
8.1 Equipment preparation . .11
8.2 Detector calibration procedure . 12
8.2.1 Spatial calibration . 12
8.2.2 Radiant power (energy) calibration . 12
8.3 Data recording and noise correction . 12
8.3.1 General . 12
8.3.2 Correction by background-map subtraction . 13
8.3.3 Correction by average background subtraction . 13
9 Evaluation . 14
10 Test report . 14
Annex A (informative) Test report.15
Bibliography .18

iii
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee SC 9,
Laser and electro-optical systems, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)
Technical Committee CEN/TC 123, Lasers and photonics, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 13694:2018), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
a) Terminologies “power”, “energy”, “power density”, and “energy density” were replaced by “radiant
power”, “radiant energy”, “irradiance”, and “fluence”, respectively, in order to be consistent with
ISO 80000-7 and IEC Electropedia (https://www.electropedia.org/).
b) The terminologies “beam width” and “beam diameter” were restricted to be used only for those given
by the second order moment which is defined in ISO 11146-1, and new terminologies “encircled-power
beam width”, “encircled-power beam diameter”, “clip-level beam width”, and “clip-level beam diameter”
were introduced, in order to avoid confusion of plural definitions.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.

iv
Introduction
Many applications of lasers involve using the near-field as well as the far-field irradiance (fluence)
distribution of the beam. The irradiance (fluence) distribution of a laser beam is characterized by the spatial
distribution of radiant power density (radiant energy fluence) with lateral displacement in a particular plane
perpendicular to the direction of propagation. In general, the irradiance (fluence) distribution of the beam
changes along the direction of propagation. Depending on the radiant power (energy), size, wavelength,
polarization, and coherence of the beam, different methods of measurement are applicable in different
situations. Five methods are commonly used: camera arrays (1D and 2D), apertures, pinholes, slits, and
knife edges.
According to ISO 11145, it is possible to use two different definitions for describing and measuring the laser
beam diameter. One definition is based on the measurement of the encircled radiant power (energy); the
other is based on determining the spatial moments of the irradiance (fluence) distribution of the laser beam.
The use of spatial moments is necessary for calculating the beam propagation factor, K, and the beam
propagation ratio, M , from measurements of the beam widths at different distances along the propagation
axis. ISO 11146-1 and ISO 11146-2 describe this measurement procedure. For other applications, other
definitions for the beam diameter can be used. For some quantities used in this document the beam width
based on the encircled radiant power (energy) is more appropriate and easier to use.

v
FINAL DRAFT International Standard ISO/FDIS 13694:2026(en)
Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment
— Test methods for laser beam irradiance (fluence)
distribution
1 Scope
This document specifies methods by which the measurement of irradiance (fluence) distribution is made
and specifies parameters for the characterization of the spatial properties of laser irradiance (fluence)
distribution functions at a given plane.
The methods given in this document are intended to be used for the testing and characterization of both
continuous wave (cw) and pulsed laser beams used in optics and optical instruments.
This document provides definitions of terms and symbols to be used in referring to irradiance distribution,
as well as requirements for its measurement. For pulsed lasers, the distribution of time-integrated irradiance
(i.e. radiant exposure) is the quantity most often measured.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements 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, Optics and photonics — Laser and laser-related equipment — Vocabulary and symbols
ISO 11146-1, Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam widths, divergence angles and
beam propagation ratios — Part 1: Stigmatic and simple astigmatic beams
ISO/TR 11146-3, Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam widths, divergence angles
and beam propagation ratios — Part 3: Intrinsic and geometrical laser beam classification, propagation and
details of test methods
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11145 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1 Measured quantities
3.1.1
irradiance distribution
E(x, y, z)
set of all radiant power densities at location z of a certain cw beam with non-negative values for all transverse
coordinates (x, y)
Note 1 to entry: E(x, y, z) is represented as a density of incident radiant power P(z) with respect to area A at a location
(x, y).
dPz()
Ex(, yz,)=
dA
[SOURCE: ISO 80000-7:2019, 7-7.1, modified — Radiant flux symbol, Φ , has been replaced by P(z).]
e
3.1.1.1
irradiance
E(x , y , z)
P P
portion of the beam radiant power at location z which impinges on the area, δA, at the location (x , y ) divided
P P
by the area δA in the limit δA → 0
[SOURCE: ISO 11145:—, 3.13.6, modified — Notes to entry have been omitted.]
3.1.2
fluence distribution
H(x, y, z)
set of all radiant exposure at location z of a certain pulsed beam with non-negative values for all transverse
coordinates (x, y)
Hx(, yz,) Ex(, yz,)dt

3.1.2.1
fluence
H(x , y , z)
P P
portion of the beam radiant energy (time-integrated radiant power) at location z which
impinges on the area, δA, at the location (x , y ) divided by the area δA in the limit δA → 0
P P
Hx(, yz,) Ex(, yz,)dt
PP  PP
[SOURCE: ISO 11145:—, 3.13.4, modified — Notes to entry have been omitted.]
Note 1 to entry: The terminology “fluence” described in this document is equivalent to “radiant exposure” (refer to
ISO 80000-7).
3.1.3
radiant power
P(z)
rate of radiant energy transfer in a continuous wave (cw) beam at location z
Pz() Ex(, yz,)ddxy

3.1.4
radiant pulse energy
Q(z)
radiant energy in one pulse measured at location z
Qz() Hx(, yz,)ddxy

[SOURCE: ISO 11145:—, 3.13.3, modified — "Measured at location z", formula Q(z) and “radiant” have been
included in the term.]
3.1.5
maximum irradiance
E (z)
max
maximum of the spatial irradiancedistribution (3.1.1) function E(x, y, z) at location z

3.1.6
maximum fluence
H (z)
max
maximum of the spatial fluencedistribution (3.1.2) function H(x, y, z) at location z
3.1.7
location of the maximum
(x , y , z)
max max
location of E (z) or H (z) in the xy plane at location z
max max
Note 1 to entry: (x , y , z) cannot be uniquely defined when measuring with detectors having a high spatial
max max
resolution and a relatively small dynamic range.
3.1.8
clip-level irradiance
E (z)
ηCL
fraction η of the maximum irradiance (3.1.5) at location z
Ez()Ez()
CL max
0 ≤ η < 1
Note 1 to entry: When no confusion is possible, the explicit dependence on z is dropped in the text description using
some quantities, but not in the definitions or in the Formulae involving the quantities.
3.1.9
clip-level fluence
H (z)
ηCL
fraction η of the maximum fluence (3.1.6) at location z
Hz()Hz()
CL max
0 ≤ η < 1
Note 1 to entry: When no confusion is possible, the explicit dependence on z is dropped in the text description using
some quantities, but not in the definitions or in the Formulae involving the quantities.
3.2 Characterizing parameters
3.2.1
clip-level radiant power
P (z)
η
integral of the radiant power (3.1.3) distribution at location z, evaluated by summing only over locations
(x,y) for which E(x, y, z) > E (z)
ηCL
3.2.2
clip-level radiant energy
Q (z)
η
integral of the radiant pulse energy (3.1.4) distribution at location z, evaluated by summing only over
locations (x,y) for which H(x, y, z) > H (z)
ηCL
3.2.3
fractional radiant power
f (z)
η
fraction of the clip-level radiant power (3.2.1) for a given η to the total radiant power (3.1.3) in the distribution
at location z
Pz()

fz()

Pz()
0 ≤ f (z) ≤ 1
η
3.2.4
fractional radiant energy
g (z)
η
fraction of the clip-level radiant energy (3.2.2) for a given η to the total radiant pulse energy (3.1.4) in the
distribution at location z
Qz()

gz()

Qz()
0 ≤ g (z) ≤ 1
η
3.2.5
beam centroid
xz(),(yz)
 
coordinates of the first-order moments of a radiant power (3.1.3) distribution or a radiant pulse energy (3.1.4)
distribution of a beam at location z
xE(,xy,)zxddy

xz()
Ex(, yz,)ddxy

yE(,xy,)zxddy

yz()
Ex(, yz,)ddxy

where the integration shall be performed over an area such that at least 99 % of the beam radiant power
(3.1.3) or radiant pulse energy (3.1.4) is captured
Note 1 to entry: The irradiance (3.1.1.1) E is replaced by the fluence (3.1.2.1) H for pulsed lasers.
Note 2 to entry: For a more detailed definition, see ISO 11145 and ISO 11146-1.
3.2.6
beam width
d (z), d (z)
σx σy
widths d (z) and d (z) of the beam in the respective x and y directions at z, equal to four times the square
σx σy
2 2
root of the second order moments σ ()z and σ ()z of the irradiance distribution (3.1.1) or fluence
x y
distribution (3.1.2) about the centroid
dz() 4 ()z
xx
dz() 4 ()z
 yy
 
xzx() Ex(, yz,) ddxy
 
 
 
2  
 ()z 
x
 
Ex(, yz,)ddxy
 
 
 
yy ()zE (,xy,)zxddy
 
 
2  
 ()z 
y
 
Ex(, yz,)ddxy
 
 
Note 1 to entry: Refer to ISO 11145 and ISO 11146-1.
3.2.7
beam diameter
d (z)
σ
diameter defined by using the second order moment σ()z of the irradiance distribution (3.1.1) function or
fluence distribution (3.1.2) function
dz() 22()z

 
xx ()zy  yz() Ex(, yz,)ddxy
   

 
 ()z 
 
Ex(, yz,)ddxy
 
 
3.2.8
encircled-power beam width
d (z), d (z)
x,u y,u
widths d (z) and d (z) of the smallest slit aligned with the principal axis X or Y of the irradiance distribution
x,u y,u
(3.1.1) function or fluence distribution (3.1.2) function, transmitting u % of the total beam radiant power
(3.1.3) or radiant pulse energy (3.1.4) along X or Y
Note 1 to entry: The encircled-power beam widths d (z) and d (z) can be measured by the moving knife-edge
x,u y,u
method (refer to ISO/TR 11146-3).
3.2.9
encircled-power beam diameter
d (z)
u
diameter of the smallest circular aperture in a plane perpendicular to the beam axis that contains u % of the
total beam radiant power (3.1.3) or radiant pulse energy (3.1.4)
Note 1 to entry: For u=86,5, d (z) corresponds to the uncorrected beam diameter measured by the variable aperture
u
method (see ISO/TR 11146-3). The connection factor relating d and d is given in ISO/TR 11146-3.
86,5 σ
3.2.10
clip-level beam width
CL CL
dz(),(dz)
xy,,ηη
CL CL
widths dz() and dz() of the slit area aligned with the principal axis x or y of the irradiance distribution
x,η y,η
(3.1.1) function or fluence distribution (3.1.2) function, wherein irradiance (3.1.1.1) E(x, y, z) > E (z) or
ηCL
fluence (3.1.2.1) H(x, y, z) > H (z)
ηCL
Note 1 to entry: If η=0.5, then the clip-level beam width is so-called FWHM (full width at half maximum).

CL CL
Note 2 to entry: For ideal Gaussian beam (TEM ), dz()dz() , and dz()dz() .
x  y
2 2
xe,/1 ye,/1
Note 3 to entry: The position where the clip-level beam width is minimum does not necessarily coincide with the beam
waist position.
3.2.11
clip-level beam diameter
CL
dz()
η
diameter of a circular aperture in a plane perpendicular to the beam axis wherein irradiance (3.1.1.1) E(x, y,
z) > E (z) or fluence (3.1.2.1) H(x, y, z) > H (z)
ηCL ηCL
CL
Note 1 to entry: For ideal Gaussian beam (TEM ), dz()dz() .

1/e
Note 2 to entry: The position where the clip-level beam diameter is minimum does not necessarily coincide with the
beam waist position.
3.2.12
beam ellipticity
ε(z)
parameter for quantifying the circularity or squareness of a radiant power (3.1.3) distribution or a radiant
pulse energy (3.1.4) distribution at an axial location z
 
min(dz),dz()
xy''
 
()z 
 
max(dz),dz()
xy''
 
Note 1 to entry: It follows that 0<ε(z)≤1.
Note 2 to entry: If ε ≥ 0,87, elliptical distributions can be regarded as circular.
Note 3 to entry: In case of a rectangular distribution, beam ellipticity is often referred to as aspect ratio.
Note 4 to entry: In contrast to the definition given here, in literature the term beam ellipticity is sometimes related to
dz()
 y
1 . The definition given here has been chosen to be in concordance with the same definition of beam
dz()
x
ellipticity in ISO 11146-1 and ISO 11145.
[SOURCE: ISO 11146-1:2021, 3.6, modified — In Note 4 to entry ISO 13694 has been changed to ISO 11145.]
3.2.13
beam cross-sectional area
A (z)
σ

area of a beam with circular cross-section

 
Ad  ()z
 

 
or elliptical cross-section
 
Ad ()zd ()z
 
xy
 
Note 1 to entry: For clarity, the term “beam cross-sectional area” is always used in combination with the symbol and
its appropriate subscript: A or A .
u σ
[SOURCE: ISO 11145:—, 3.6.2]
3.2.14
clip-level irradiation area
i
Az()
η
irradiation area at location z for which the irradiance (3.1.1.1) E(x, y, z) > E (z) or fluence (3.1.2.1) H(x, y, z)
ηCL
> H (z)
ηCL
Note 1 to entry: To allow for distributions of all forms, for example hollow “donut” types, the clip-level irradiation area
is not defined in terms of the beam widths (3.2.4) d or d .
σx σy
Note 2 to entry: See clip-level irradiance (3.1.8) and clip level fluence (3.1.9).
3.2.15
clip-level average irradiance
E (z)
ηave
spatially averaged irradiance (3.1.1.1) of the distribution at location z, defined as the weighted mean
Pz()

Ez()
ave
i
Az()

Note 1 to entry: E (z) and E (z) (see 3.1.8) refer to different parameters.
ηave ηCL
3.2.16
clip-level average fluence
H (z)
ηave
spatially averaged fluence (3.1.2.1) of the distribution at location z, defined as the weighted mean
Qz()

Hz()
ave
i
Az()

Note 1 to entry: H (z) and H (z) (see 3.1.9) refer to different parameters.
ηave ηCL
3.2.17
flatness factor
F (z)
η
ratio of the clip-level average irradiance (3.2.15) to the maximum irradiance (3.1.5) of the distribution at
location z for cw-beams, or ratio of the clip-level average fluence (3.2.16) to the maximum fluence (3.1.6) of
the distribution at location z for pulsed beams
Ez()
ave
Fz() for cw-beams

Ez()
max
Hz()
ave
Fz() for pulsed beams

Hz()
max
0 < F ≤ 1
η
Note 1 to entry: For an irradiance distr
...

ISO/TC 172/SC 9/WG 1
Secretariat: DIN
Date: 2025-03-172026-xx
Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment —
Test methods for laser beam irradiance (fluence) distribution
Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux lasers — Méthodes d'essaid’essai de
distribution de la éclairementl’éclairement énergétique (exposition énergétique) du faisceau laser
TThhiis drs draafftt i is s susubbmmiitttteed d ttoo aa ppaarraallellel l vovottee iin n IISSOO,, CCEENN.

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or posting on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel.Phone: + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
iii
Contents Page
Foreword . vi
Introduction . vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 Measured quantities . 1
3.2 Characterizing parameters . 3
4 Coordinate system . 10
5 Characterizing parameters derived from the measured spatial distribution . 10
6 Test principle . 11
7 Measurement arrangement and test equipment . 11
7.1 General . 11
7.2 Preparation . 11
7.3 Control of environment . 11
7.4 Detector system . 11
7.5 Beam-forming optics, optical attenuators, and beam splitters . 12
8 Test procedure . 13
8.1 Equipment preparation . 13
8.2 Detector calibration procedure . 13
8.3 Data recording and noise correction . 14
9 Evaluation . 15
10 Test report . 15
Annex A (informative) Test report . 16
Bibliography . 19

Foreword . 4
Introduction . 5
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 Measured quantities . 1
3.2 Characterizing parameters . 3
4 Coordinate system . 9
5 Characterizing parameters derived from the measured spatial distribution . 9
6 Test principle . 9
7 Measurement arrangement and test equipment . 10
7.1 General . 10
7.2 Preparation . 10
7.3 Control of environment . 10
7.4 Detector system . 10
7.5 Beam-forming optics, optical attenuators, and beam splitters . 11
iv
8 Test procedure . 12
8.1 Equipment preparation . 12
8.2 Detector calibration procedure . 12
8.2.1 Spatial calibration . 12
8.2.2 Radiant power (energy) calibration . 12
8.3 Data recording and noise correction . 13
8.3.1 General . 13
8.3.2 Correction by background-map subtraction . 13
8.3.3 Correction by average background subtraction . 14
9 Evaluation . 14
10 Test report . 14
Annex A (informative) Test report . 15
A.1 General information . 15
A.2 Specific information . 16
Bibliography . 18
v
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of
ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights
in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a) patent(s)
which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not
represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee SC 9,
Laser and electro-optical systems, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN)
Technical Committee CEN/TC 123, Lasers and photonics, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 13694:2018), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
a) a) Terminologies “power”, “energy”, “power density”, and “energy density” were replaced by
“radiant power”, “radiant energy”, “irradiance”, and “fluence”, respectively, in order to be consistent with
ISO 8000 80000-7 and IEC Electropedia (https://www.electropedia.org/).
b) b) The terminologies “beam width” and “beam diameter” were restricted to be used only for those
given by the second order moment which is defined in ISO 11146-1, and new terminologies “encircled-
power beam width”, “encircled-power beam diameter”, “clip-level beam width”, and “clip-level beam
diameter” were introduced, in order to avoid confusion of plural definitions.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
vi
Introduction
Many applications of lasers involve using the near-field as well as the far-field irradiance (fluence) distribution
of the beam. The irradiance (fluence) distribution of a laser beam is characterized by the spatial distribution
of radiant power density (radiant energy fluence) with lateral displacement in a particular plane
perpendicular to the direction of propagation. In general, the irradiance (fluence) distribution of the beam
changes along the direction of propagation. Depending on the radiant power (energy), size, wavelength,
polarization, and coherence of the beam, different methods of measurement are applicable in different
situations. Five methods are commonly used: camera arrays (1D and 2D), apertures, pinholes, slits, and knife
edges.
According to ISO 11145, it is possible to use two different definitions for describing and measuring the laser
beam diameter. One definition is based on the measurement of the encircled radiant power (energy); the other
is based on determining the spatial moments of the irradiance (fluence) distribution of the laser beam.
The use of spatial moments is necessary for calculating the beam propagation factor, K, and the beam
propagation ratio, M , from measurements of the beam widths at different distances along the propagation
axis. ISO 11146-1 and ISO 11146-2 describe this measurement procedure. For other applications, other
definitions for the beam diameter can be used. For some quantities used in this document the beam width
based on the encircled radiant power (energy) is more appropriate and easier to use.
vii
Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment — Test
methods for laser beam irradiance (fluence) distribution
1 Scope
This document specifies methods by which the measurement of irradiance (fluence) distribution is made and
specifies parameters for the characterization of the spatial properties of laser irradiance (fluence) distribution
functions at a given plane.
The methods given in this document are intended to be used for the testing and characterization of both
continuous wave (cw) and pulsed laser beams used in optics and optical instruments.
This document provides definitions of terms and symbols to be used in referring to irradiance distribution, as
well as requirements for its measurement. For pulsed lasers, the distribution of time-integrated irradiance
(i.e. radiant exposure) is the quantity most often measured.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements 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, Optics and photonics — Laser and laser-related equipment — Vocabulary and symbols
ISO 11146--1, Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam widths, divergence angles and
beam propagation ratios — Part 1: Stigmatic and simple astigmatic beams
ISO/TR 11146--3, Lasers and laser-related equipment — Test methods for laser beam widths, divergence angles
and beam propagation ratios — Part 3: Intrinsic and geometrical laser beam classification, propagation and
details of test methods
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11145 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminologicalterminology databases for use in standardization at the following
addresses:
— — ISO Online browsing platform: available at https://www.iso.org/obp
— — IEC Electropedia: available at https://www.electropedia.org/
3.1 Measured quantities
3.1.1 3.1.1
irradiance distribution
E(x, y, z)
set of all radiant power densities at location z of a certain cw beam with non-negative values for all transverse
coordinates (x, y)
Note 1 to entry: E(x, y, z) is represented as a density of incident radiant power P(z) with respect to area A at a location
(x, y).
d𝑃𝑃(𝑧𝑧)
𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧) =
d𝐴𝐴
[SOURCE: ISO 80000-7: 2019, 7-7.1, modified (— Radiant flux symbol, Φ was, has been replaced by P(z).)]).]
e
3.1.1.1 3.1.1.1
irradiance
E(x , y , z)
P P
portion of the beam radiant power at location z which impinges on the area, δA, at the location (x , y ) divided
P P
by the area δA in the limit δA → 0
[SOURCE: ISO/DIS 11145:2025,:—, 3.13.6, modified — Notes to entry have been omitted.]
3.1.2 3.1.2
fluence distribution
H(x, y, z)
set of all radiant exposure at location z of a certain pulsed beam with non-negative values for all transverse
coordinates (x, y)
3.1.2.1𝐻𝐻(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧) =∫𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)d𝑡𝑡
3.1.2.1
fluence
H(x , y , z)
P P
portion of the beam radiant energy (time-integrated radiant power) at location z which
impinges on the area, δA, at the location (x , y ) divided by the area δA in the limit δA → 0
P P
𝐻𝐻(𝑥𝑥 ,𝑦𝑦 ,𝑧𝑧) =∫𝐸𝐸(𝑥𝑥 ,𝑦𝑦 ,𝑧𝑧)d𝑡𝑡
P P P P
[SOURCE: ISO/DIS 11145:2025,:—, 3.13.4, modified — Notes to entry have been omitted.]
Note 1 to entry: The terminology “fluence” described in this document is equivalent to “radiant exposure” (refer to ISO
80000-7).
3.1.3 3.1.3
radiant power
P(z)
rate of radiant energy transfer in a continuous wave (cw) beam at location z

3.1.4
𝑃𝑃(𝑧𝑧) =∫∫𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)d𝑥𝑥d𝑦𝑦
3.1.4
radiant pulse energy
Q(z)
radiant energy in one pulse measured at location z

𝑄𝑄(𝑧𝑧) =∫∫𝐻𝐻(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)d𝑥𝑥d𝑦𝑦
[SOURCE: ISO/DIS 11145:2025,:—, 3.13.3, modified — Included "Measured at location z", formula Q(z) and
“radiant” have been included in the term.]
3.1.43.1.5 3.1.5
maximum irradiance
E (z)
max
maximum of the spatial irradiancedistribution (3.1.1irradiance distribution (3.1.1)) function E (x, y, z) at
location z
3.1.53.1.6 3.1.6
maximum fluence
H (z)
max
maximum of the spatial fluencedistribution (3.1.2fluence distribution (3.1.2)) function H (x, y, z) at location z
3.1.63.1.7 3.1.7
location of the maximum
(x , y , z)
max max
location of E (z) or H (z) in the xy plane at location z
max max
Note 1 to entry: (x , y , z) cannot be uniquely defined when measuring with detectors having a high spatial
max max
resolution and a relatively small dynamic range.
3.1.73.1.8 3.1.8
clip-level irradiance
Eη (z)
CL
fraction η of the maximum irradiance (3.1.5(3.1.5)) at location z

𝐸𝐸 (𝑧𝑧) =𝜂𝜂𝐸𝐸 (𝑧𝑧)
𝜂𝜂CL max
0 ≤ η < 1
Note 1 to entry: When no confusion is possible, the explicit dependence on z is dropped in the text description using
some quantities, but not in the definitions or in the Formulae involving the quantities.
3.1.83.1.9 3.1.9
clip-level fluence
Hη (z)
CL
fraction η of the maximum fluence (3.1.6(3.1.6)) at location z

𝐻𝐻 (𝑧𝑧) =𝜂𝜂𝐻𝐻 (𝑧𝑧)
𝜂𝜂CL max
0 ≤ η < 1
Note 1 to entry: When no confusion is possible, the explicit dependence on z is dropped in the text description using
some quantities, but not in the definitions or in the Formulae involving the quantities.
3.2 Characterizing parameters
3.2.1 3.2.1
clip-level radiant power
Pη (z)
integral of the radiant power (3.1.3(3.1.3)) distribution at location z, evaluated by summing only over locations
(x,y) for which E (x, y, z) > E (z)
ηCL
3.2.2 3.2.2
clip-level radiant energy
Qη (z)
integral of the radiant pulse energy (3.1.4(3.1.4)) distribution at location z, evaluated by summing only over
locations (x,y) for which H (x, y, z) > H (z)
ηCL
3.2.3 3.2.3
fractional radiant power
fη (z)
fraction of the clip-level radiant power (3.2.1(3.2.1)) for a given η to the total radiant power (3.1.3(3.1.3)) in
the distribution at location z

𝑃𝑃 (𝑧𝑧)
𝜂𝜂
𝑓𝑓 (𝑧𝑧) =
𝜂𝜂
𝑃𝑃(𝑧𝑧)
0 ≤ f (z) ≤ 1
η
3.2.4 3.2.4
fractional radiant energy
gη (z)
fraction of the clip-level radiant energy (3.2.2(3.2.2)) for a given η to the total radiant pulse energy (3.1.4(3.1.4))
in the distribution at location z

𝑄𝑄 (𝑧𝑧)
𝜂𝜂
𝑔𝑔 (𝑧𝑧) =
𝜂𝜂
𝑄𝑄(𝑧𝑧)
0 ≤ g (z) ≤ 1
η
3.2.5 3.2.5
beam centroid
[𝒙𝒙¯ (𝒛𝒛),𝒚𝒚¯ (𝒛𝒛)]
coordinates of the first-order moments of a radiant power (3.1.3(3.1.3)) distribution or a radiant pulse energy
(3.1.4(3.1.4)) distribution of a beam at location z

∫∫𝑥𝑥⋅𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)⋅ d𝑥𝑥d𝑦𝑦
𝑥𝑥¯(𝑧𝑧) =
∫∫𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)⋅ d𝑥𝑥d𝑦𝑦
∫∫𝑦𝑦⋅𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)⋅ d𝑥𝑥d𝑦𝑦
𝑦𝑦¯(𝑧𝑧) =
∫∫𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)⋅ d𝑥𝑥d𝑦𝑦
where the integration shall be performed over an area such that at least 99 % of the beam radiant power
(3.1.3(3.1.3)) or radiant pulse energy (3.1.4(3.1.4)) is captured
Note 1 to entry: The irradiance (3.1.1.1(3.1.1.1)) E is replaced by the fluence (3.1.2.1(3.1.2.1)) H for pulsed lasers.
Note 2 to entry: For a more detailed definition, see ISO 11145 and ISO 11146-1.
3.2.6 3.2.6
beam width
dσx(z), dσy(z)
widths d (z) and d (z) of the beam in the respective x and y directions at z, equal to four times the square
σx σy
2 2
root of the second order moments 𝜎𝜎 (𝑧𝑧) and 𝜎𝜎 (𝑧𝑧) of the irradiance distribution (3.1.1(3.1.1)) or fluence
𝑥𝑥 𝑦𝑦
distribution (3.1.2(3.1.2)) about the centroid

𝑑𝑑 (𝑧𝑧) = 4𝜎𝜎 (𝑧𝑧)
𝜎𝜎𝑥𝑥 𝑥𝑥
𝑑𝑑 (𝑧𝑧) = 4𝜎𝜎 (𝑧𝑧)
𝜎𝜎𝑦𝑦 𝑦𝑦
∞
∞
� [𝑥𝑥−𝑥𝑥¯(𝑧𝑧)] ⋅𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)⋅ d𝑥𝑥d𝑦𝑦
∫
−∞
−∞
𝜎𝜎 (𝑧𝑧) =
𝑥𝑥
∞
∞
� ∫ 𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)⋅ d𝑥𝑥d𝑦𝑦
−∞
−∞
∞
∞
� [𝑦𝑦−𝑦𝑦¯(𝑧𝑧)] ⋅𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)⋅ d𝑥𝑥d𝑦𝑦
∫
−∞
2 −∞
𝜎𝜎 (𝑧𝑧) =
𝑦𝑦 ∞
∞
� 𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)⋅ d𝑥𝑥d𝑦𝑦
∫
−∞
−∞
Note 1 to entry: Refer to ISO 11145 and ISO 11146-1.
3.2.7 3.2.7
beam diameter
dσ(z)
diameter defined by using the second order moment 𝜎𝜎(𝑧𝑧) of the irradiance distribution (3.1.1(3.1.1)) function
or fluence distribution (3.1.2(3.1.2)) function

3.2.8𝑑𝑑 (𝑧𝑧) = 2√2𝜎𝜎(𝑧𝑧)
𝜎𝜎
∞ ∞
2 2
{[𝑥𝑥−𝑥𝑥¯(𝑧𝑧)] + [𝑦𝑦−𝑦𝑦¯(𝑧𝑧)] }𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)𝑑𝑑𝑥𝑥𝑑𝑑𝑦𝑦
∫ ∫
−∞ −∞
𝜎𝜎 (𝑧𝑧) =
∞ ∞
∫ ∫ 𝐸𝐸(𝑥𝑥,𝑦𝑦,𝑧𝑧)𝑑𝑑𝑥𝑥𝑑𝑑𝑦𝑦
−∞ −∞
3.2.8
encircled-power beam width
dx,u(z), dy,u(z)
widths d (z) and d (z) of the smallest slit aligned with the principal axis X or Y of the irradiance distribution
x,u y,u
(3.1.1(3.1.1)) function or fluence distribution (3.1.2(3.1.2)) function, transmitting u % of the total beam radiant
power (3.1.3(3.1.3)) or radiant pulse energy (3.1.4(3.1.4)) along X or Y
Note 1 to entry: The encircled-power beam widths dx,u(z) and dy,u(z) can be measured by the moving knife-edge method
(refer to ISO/TR 11146-3).
3.2.9 3.2.9
encircled-power beam diameter
du(z)
diameter of the smallest circular aperture in a plane perpendicular to the beam axis that contains u % of the
total beam radiant power (3.1.3(3.1.3)) or radiant pulse energy (3.1.4(3.1.4))
Note 1 to entry: For u=86,5, du(z) corresponds to the uncorrected beam diameter measured by the variable aperture
method (see ISO/TR 11146-3). The connection factor relating d86,5 and dσ is given in ISO/TR 11146-3.
3.2.10 3.2.10
clip-level beam width
CL CL
𝒅𝒅 (𝒛𝒛),𝒅𝒅 (𝒛𝒛)
𝒙𝒙,𝜼𝜼 𝒚𝒚,𝜼𝜼
CL CL
widths 𝑑𝑑 (𝑧𝑧) and 𝑑𝑑 (𝑧𝑧) of the slit area aligned with the principal axis x or y of the irradiance distribution
𝑥𝑥,𝜂𝜂 𝑦𝑦,𝜂𝜂
(3.1.1(3.1.1)) function or fluence distribution (3.1.2(3.1.2)) function, wherein irradiance (3.1.1.1(3.1.1.1)) E(x,
y, z) > E (z) or fluence (3.1.2.1(3.1.2.1)) H(x, y, z) > H (z)
ηCL ηCL
Note 1 to entry: If η=0.5, then the clip-level beam width is so-called FWHM (full width at half maximum).
CL CL
Note 2 to entry: For ideal Gaussian beam (TEM ), ,𝑑𝑑 (𝑧𝑧) =𝑑𝑑 (𝑧𝑧), and .𝑑𝑑 (𝑧𝑧) =𝑑𝑑 (𝑧𝑧).
00 2 2
𝜎𝜎𝑥𝑥 𝜎𝜎𝑦𝑦
𝑥𝑥,1/𝑒𝑒 𝑦𝑦,1/𝑒𝑒
Note 3 to entry: The position where the clip-level beam width is minimum does not necessarily coincide with the beam
waist position.
3.2.11 3.2.11
clip-level beam diameter
CL
𝒅𝒅 (𝒛𝒛)
𝜼𝜼
diameter of a circular aperture in a plane perpendicular to the beam axis wherein irradiance (3.1.1.1(3.1.1.1))
E(x, y, z) > E (z) or fluence (3.1.2.1(3.1.2.1)) H(x, y, z) > H (z)
ηCL ηCL
CL
Note 1 to entry: For ideal Gaussian beam (TEM ), .𝑑𝑑 (𝑧𝑧) =𝑑𝑑 (𝑧𝑧).
00 2
𝜎𝜎
1⁄𝑒𝑒
Note 2 to entry: The position where the clip-level beam diameter is minimum does not necessarily coincide with the
beam waist position.
3.2.12 3.2.12
beam ellipticity
ε (z)
parameter for quantifying the circularity or squareness of a radiant power (3.1.3(3.1.3)) distribution or a
radiant pulse energy (3.1.4(3.1.4)) distribution at an axial location z

min[𝑑𝑑 (𝑧𝑧),𝑑𝑑 (𝑧𝑧)]
𝜎𝜎𝑥𝑥′ 𝜎𝜎𝑦𝑦′
𝜀𝜀(𝑧𝑧) =
max[𝑑𝑑 (𝑧𝑧),𝑑𝑑 (𝑧𝑧)]
𝜎𝜎𝑥𝑥′ 𝜎𝜎𝑦𝑦′
Note 1 to entry: It follows that 0<ε(z)≤1 .
Note 2 to entry: If ε ≥ 0,87, elliptical distributions can be regarded as circular.
Note 3 to entry: In case of a rectangular distribution, beam ellipticity is often referred to as aspect ratio.
Note 4 to entry: In contrast to the definition given here, in literature the term beam ellipticity is sometimes related to
𝑑𝑑 (𝑧𝑧)
𝜎𝜎𝜎𝜎
.1− . The definition given here has been chosen to be in concordance with the same definition of beam ellipticity in
𝑑𝑑 (𝑧𝑧)
𝜎𝜎𝜎𝜎
ISO 11146-1 and ISO 11145.
[SOURCE: ISO 11146-1:2021, 3.6, modified: — In Note 4 to entry change ISO 13694 has been changed to
ISO 11145.]
3.2.13 3.2.13
beam cross-sectional area
Aσ (z)
function > area of a beam with circular cross-section

𝜋𝜋
𝐴𝐴 = ( )⋅𝑑𝑑 (𝑧𝑧)
𝜎𝜎 𝜎𝜎
or elliptical cross-section
𝜋𝜋
𝐴𝐴 = ( )⋅𝑑𝑑 (𝑧𝑧)⋅𝑑𝑑 (𝑧𝑧)
𝜎𝜎 𝜎𝜎𝑥𝑥 𝜎𝜎𝑦𝑦
Note 1 to entry: For clarity, the term “beam cross-sectional area” is always used in combination with the symbol and
its appropriate subscript: A or A .
u σ
[SOURCE: ISO/DIS 11145:2025,:—, 3.6.2]
3.2.14 3.2.14
clip-level irradiation area
𝒊𝒊
𝑨𝑨 (𝒛𝒛)
𝜼𝜼
irradiation area at location z for which the irradiance (3.1.1.1(3.1.1.1)) E(x, y, z) > E (z) or fluence
ηCL
(3.1.2.1(3.1.2.1)) H(x, y, z) > H (z)
ηCL
Note 1 to entry: To allow for distributions of all forms, for example hollow “donut” types, the clip-level irradiation area
is not defined in terms of the beam widths (3.2.4(3.2.4)) d or d .
σx σy
Note 2 to entry: See clip-level irradiance (3.1.8(3.1.8)) and clip level fluence (3.1.9(3.1.9).).
3.2.15 3.2.15
clip-level average irradiance
Eη (z)
ave
spatially averaged irradiance (3.1.1.1(3.1.1.1)) of the distribution at location z, d
...

PROJET FINAL
Norme
internationale
ISO/TC 172/SC 9
Optique et photonique — Lasers et
Secrétariat: DIN
équipements associés aux lasers —
Début de vote:
Méthodes d’essai de distribution
2026-04-16
de l’éclairement énergétique
Vote clos le:
(exposition énergétique) du
2026-06-11
faisceau laser
Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment —
Test methods for laser beam irradiance (fluence) distribution
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS,
NOTIFICATION DES DROITS DE PROPRIÉTÉ DONT ILS
AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-MERCIALES,
AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES
PROJETS DE NORMES
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE CONSIDÉRÉS
DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI BILITÉ DE DEVENIR DES
NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTATION
NATIONALE.
Numéro de référence
PROJET FINAL
Norme
internationale
ISO/TC 172/SC 9
Optique et photonique — Lasers et
Secrétariat: DIN
équipements associés aux lasers —
Début de vote:
Méthodes d’essai de distribution
2026-04-16
de l’éclairement énergétique
Vote clos le:
(exposition énergétique) du
2026-06-11
faisceau laser
Optics and photonics — Lasers and laser-related equipment —
Test methods for laser beam irradiance (fluence) distribution
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS,
NOTIFICATION DES DROITS DE PROPRIÉTÉ DONT ILS
AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
© ISO 2026 INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-MERCIALES,
AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
PROJETS DE NORMES
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE CONSIDÉRÉS
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI BILITÉ DE DEVENIR DES
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
NORMES POUVANT
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTATION
NATIONALE.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse Numéro de référence
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
3.1 Grandeurs mesurées .2
3.2 Paramètres de caractérisation .4
4 Système de coordonnées . 9
5 Paramètres de caractérisation dérivés de la distribution spatiale mesurée .10
6 Principe d'essai .10
7 Dispositif de mesure et équipement d'essai . 10
7.1 Généralités .10
7.2 Préparation .10
7.3 Contrôle de l'environnement .11
7.4 Système de détection .11
7.5 Instruments d'optique formant le faisceau, atténuateurs optiques et séparateurs de
faisceaux .11
8 Mode opératoire d'essai .12
8.1 Préparation de l'équipement . 12
8.2 Mode opératoire d'étalonnage du détecteur . 12
8.2.1 Étalonnage spatial . . . 12
8.2.2 Étalonnage de la puissance rayonnante (énergie) . 13
8.3 Enregistrement des données et correction du bruit. 13
8.3.1 Généralités . 13
8.3.2 Correction par soustraction de la carte du bruit de fond .14
8.3.3 Correction par soustraction du bruit de fond moyen .14
9 Évaluation . 14
10 Rapport d'essai .15
Annexe A (informative) Rapport d'essai .16
Bibliographie .20

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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
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/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 quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 13694:2018), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— Les termes «puissance», «énergie», «densité de puissance» et «densité d’énergie» ont été remplacés
respectivement par «puissance rayonnante», «énergie rayonnante», «éclairement énergétique»
et «exposition énergétique» dans un objectif de cohérence avec l’ISO 8000-7 et l’IEC Electropedia
(https://www.electropedia.org/).
— Les termes «largeur de faisceau» et «diamètre de faisceau» ont été restreints afin d’être uniquement
utilisés pour ceux donnés par le moment de second ordre qui est défini dans l’ISO 11146-1, et les nouveaux
termes «largeur de faisceau de la puissance circulaire», «diamètre de faisceau de la puissance circulaire»,
«largeur de faisceau de l’écrêtage» et «diamètre de faisceau de l’écrêtage» ont été introduits afin d’éviter
toute confusion liée à la pluralité de définitions.
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 nombreuses applications de la technologie laser impliquent l'utilisation de la distribution de l’éclairement
énergétique (exposition énergétique) du faisceau en champ proche ainsi qu'en champ lointain. La distribution
de l’éclairement énergétique (exposition énergétique) d'un faisceau laser se caractérise par la distribution
spatiale d'une densité de puissance rayonnante (exposition énergétique d’énergie rayonnante), avec un
déplacement latéral dans un plan particulier perpendiculaire à la direction de propagation. En général, la
distribution de l’éclairement énergétique (exposition énergétique) du faisceau change le long de l'axe de
la propagation. Selon la puissance rayonnante (énergie), la taille, la longueur d'onde, la polarisation et la
cohérence du faisceau, il est possible d'appliquer différentes méthodes de mesure en fonction de la situation.
Les cinq méthodes les plus couramment utilisées sont: le réseau de récepteurs pour chambre photographique
(1D et 2D), les ouvertures, les trous d'aiguille, les fentes et les lames mobiles.
Selon l'ISO 11145, il est possible d'utiliser deux définitions pour définir et mesurer le diamètre du faisceau
laser. L'une de ces définitions est fondée sur le mesurage de la puissance rayonnante (énergie) transmise par
une ouverture circulaire, l'autre est basée sur la détermination des moments spatiaux de la distribution de
l’éclairement énergétique (exposition énergétique) du faisceau laser.
L'utilisation de moments spatiaux est nécessaire pour calculer le facteur de propagation du faisceau, K, et le
rapport de propagation du faisceau, M , à partir des mesurages des largeurs des faisceaux à des distances
différentes, le long de l'axe de propagation. L'ISO 11146-1 et l'ISO 11146-2 décrivent ce mode opératoire
de mesurage. Pour les autres applications, d'autres définitions peuvent être utilisées pour le diamètre du
faisceau. Pour certaines des grandeurs utilisées dans le présent document, la largeur de faisceau basée sur
la puissance rayonnante (énergie) par une ouverture circulaire est plus adapté et plus facile à utiliser.

v
PROJET FINAL Norme internationale ISO/FDIS 13694:2026(fr)
Optique et photonique — Lasers et équipements associés aux
lasers — Méthodes d’essai de distribution de l’éclairement
énergétique (exposition énergétique) du faisceau laser
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie des méthodes permettant de procéder au mesurage de la distribution de
l’éclairement énergétique (exposition énergétique) et spécifie les paramètres de caractérisation des
propriétés spatiales des fonctions de distribution d’éclairement énergétique (exposition énergétique) laser
dans un plan donné.
Les méthodes d'essai données dans le présent document sont destinées à être utilisées dans le cadre des
essais et de la caractérisation des faisceaux laser continus et impulsionnels.
Le présent document donne des définitions de la terminologie et des symboles à utiliser dans le cadre de
la distribution de l’éclairement énergétique, ainsi que les spécifications relatives au mesurage de cette
distribution. Pour les lasers impulsionnels, la distribution de l’éclairement énergétique intégrée sur le temps
(c'est-à-dire l’exposition rayonnante) représente la grandeur la plus souvent mesurée.
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 11146-1, Lasers et équipements associés aux lasers — Méthodes d'essai des largeurs du faisceau, angles de
divergence et facteurs de limite de diffraction — Partie 1: Faisceaux stigmatiques et astigmatiques simples
ISO/TR 11146-3, Lasers et équipements associés aux lasers — Méthodes d'essai des largeurs du faisceau, des
angles de divergence et des facteurs de limite de diffraction — Partie 3: Classification intrinsèque et géométrique
du faisceau laser, propagation et détails des méthodes d'essai
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 11145, ainsi que les termes
et définitions suivants 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/

3.1 Grandeurs mesurées
3.1.1
distribution d’éclairement énergétique
E(x, y, z)
ensemble de toutes les densités de puissance rayonnante à la position z d'un faisceau d'onde continu donné
ayant des valeurs positives pour toutes les coordonnées transversales (x, y)
Note 1 à l'article: E(x, y, z) est représenté en tant que densité de puissance rayonnante incidente P(z) par rapport à la
surface A à un point (x, y).
dPz

Ex,,yz 

dA
[SOURCE: ISO 80000-7:2019, 7-7.1, modifié — Le symbole du flux énergétique, Φ , a été remplacé par P(z).]
e
3.1.1.1
éclairement énergétique
E(x , y , z)
P P
partie de la puissance rayonnante d'un faisceau, à la position z, en contact avec la surface δA au point (x , y )
P P
divisée par la surface δA dans la limite δA → 0
[SOURCE: ISO 11145:—, 3.13.6, modifiée — Les Notes à l’article ont été omises.]
3.1.2
distribution d’exposition énergétique
H(x, y, z)
ensemble de toutes les expositions rayonnantes à la position z d'un faisceau pulsé donné ayant des valeurs
positives pour toutes les coordonnées transversales (x,y)
Hx,,yz Ex,,yz dt
 
3.1.2.1
exposition énergétique
H(x , y , z)
P P
partie de l'énergie rayonnante (puissance rayonnante intégrée
dans le temps) du faisceau, à la position z, en contact avec la surface δA au point (x ,y ), divisée par la surface
P P
δA dans la limite δA → 0
Hx ,,yz Ex ,,yz dt
 
PP PP
[SOURCE: ISO 11145:—, 3.13.4, modifiée — Les Notes à l’article ont été omises.]
Note 1 à l'article: Le terme «exposition énergétique» décrit dans le présent document est équivalent à «exposition
rayonnante» (se reporter à l’ISO 80000-7).
3.1.3
puissance rayonnante
P(z)
taux de transfert d’énergie rayonnante dans un faisceau d'onde continu (cw) à la position z
Pz  Ex,,yz ddxy
 
3.1.4
énergie pulsée rayonnante
Q(z)
énergie rayonnante contenue dans un faisceau impulsionnel mesuré à la position z
Qz  Hx,,yz ddxy
 
[SOURCE: ISO 11145:—, 3.13.3 modifiée — «mesuré à la position z», la formule Q(z) et «rayonnante» ont été
ajoutés dans le terme.]
3.1.5
éclairement énergétique maximal
E (z)
max
valeur maximale de la fonction de distribution d’éclairement énergétique (3.1.1) spatiale E(x, y, z) à la position z
3.1.6
exposition énergétique maximale
H (z)
max
valeur maximale de la fonction de distribution d’exposition énergétique (3.1.2) spatiale H(x, y, z) à la position z
3.1.7
emplacement du maximum
(x , y , z)
max max
emplacement de E (z) ou H (z) dans le plan xy à la position z
max max
Note 1 à l'article: Une valeur unique peut ne pas être définie pour (x , y , z) lorsque le mesurage est réalisé au
max max
moyen de détecteurs dotés d'une résolution spatiale élevée et d'une plage dynamique relativement réduite.
3.1.8
éclairement énergétique d'écrêtage
E (z)
ηCL
fraction η de l’éclairement énergétique maximal (3.1.5) à la position z
Ez Ez
 
CL max
0 ≤ η < 1
Note 1 à l'article: Lorsqu’aucune confusion n’est possible, la dépendance explicite sur z est supprimée dans la
description de texte en utilisant certaines quantités, mais pas dans les définitions ni dans les formules portant sur les
quantités.
3.1.9
exposition énergétique d'écrêtage
H (z)
ηCL
fraction η de l’exposition énergétique maximale (3.1.6) à la position z
Hz Hz
 
CL max
0 ≤ η < 1
Note 1 à l'article: Lorsqu’aucune confusion n’est possible, la dépendance explicite sur z est supprimée dans la
description de texte en utilisant certaines quantités, mais pas dans les définitions ni dans les formules portant sur les
quantités.
3.2 Paramètres de caractérisation
3.2.1
puissance rayonnante d'écrêtage
P (z)
η
intégrale de la distribution de la puissance rayonnante (3.1.3) à la position z, évaluée en additionnant
uniquement sur les positions (x,y) pour lesquelles E(x, y, z) > E (z)
ηCL
3.2.2
énergie rayonnante d'écrêtage
Q (z)
η
intégrale de la distribution de l'énergie pulsée rayonnante (3.1.4) à la position z, évaluée en additionnant
uniquement sur les positions (x,y) pour lesquels H(x, y, z) > H (z)
ηCL
3.2.3
puissance rayonnante fractionnelle
f (z)
η
rapport entre la puissance rayonnante d'écrêtage (3.2.1) pour une valeur η donnée et la puissance rayonnante
(3.1.3) totale de la distribution à la position z
Pz


fz 


Pz

0 ≤ f (z) ≤ 1
η
3.2.4
énergie rayonnante fractionnelle
g (z)
η
rapport entre l'énergie rayonnante d'écrêtage (3.2.2) pour une valeur η donnée et l'énergie pulsée rayonnante
(3.1.4) totale de la distribution à la position z
Qz


gz 


Qz

0 ≤ g (z) ≤ 1
η
3.2.5
position du centroïde du faisceau
[xz ,�yz ]
 
coordonnées des moments de premier ordre d’une distribution de puissance rayonnante (3.1.3) ou d’une
distribution d'énergie pulsée rayonnante (3.1.4) d'un faisceau à la position z
 xE xy,,zxddy

xz 

Ex,,yz ddxy

 yE xy,,zxddy

yz 

Ex,,yz ddxy

où l’intégration doit être menée sur une surface telle qu’au moins 99 % de la puissance rayonnante (3.1.3) du
faisceau ou de l'énergie pulsée rayonnante (3.1.4) du faisceau est capturée
Note 1 à l'article: L’éclairement énergétique (3.1.1.1) E est remplacée par l’exposition énergétique (3.1.2.1) H pour les
lasers pulsés.
Note 2 à l'article: Pour une définition détaillée, voir l'ISO 11145 et l’ISO 11146-1.

3.2.6
largeur de faisceau
d (z), d (z)
σx σy
largeurs d (z) and d (z) du faisceau dans les directions respectives x et y, à la position z, dont la valeur
σx σy
2 2
correspond à quatre fois la racine carrée des moments de second ordre  z et  z de la distribution
 
x y
d’éclairement énergétique (3.1.1) ou de la distribution d'exposition énergétique (3.1.2) autour du centre de
gravité
dz  4 z
 
xx
dz  4 z
 
 yy
 
xx zE  xy,,zxddy
 
 

2  
 z 

x
 
Ex,,yz dxxyd


 
 
yy zE xy,,zxddy
 
 
 

2  
 z 

y
 
Ex,,yz dxxyd


 
Note 1 à l'article: Se reporter à l'ISO 11145 et l'ISO 11146-1.
3.2.7
diamètre de faisceau
d (z)
σ
diamètre défini en utilisant le moment de second ordre σ(z) de la fonction de distribution d’éclairement
énergétique (3.1.1) ou de la fonction de distribution d'exposition énergétique (3.1.2)
dz  22 z
 

 
,xx zy  yz  Ex yz, dxdy
  
   

 
 z 

 
 ,Ex yz, dxdy

 
 
3.2.8
largeur de faisceau de la puissance circulaire
d (z), d (z)
x,u y,u
largeurs d (z) and d (z) de la plus petite fente alignée à l’axe principal X ou Y de la fonction de distribution
x,u y,u
d’éclairement énergétique (3.1.1) ou de la fonction de distribution d'exposition énergétique (3.1.2), transmettant
u % de la puissance rayonnante (3.1.3) ou de l'énergie pulsée rayonnante (3.1.4) totale du faisceau le long de X
ou Y
Note 1 à l'article: Les largeurs de faisceau de la puissance circulaire d (z) et d (z) peuvent être mesurées par la
x,u y,u
méthode de lame mobile (se reporter à l’ISO/TR 11146-3).
3.2.9
diamètre de faisceau de la puissance circulaire
d (z)
u
diamètre de la plus petite ouverture circulaire dans un plan perpendiculaire à l’axe du faisceau qui contient
u % de la puissance rayonnante (3.1.3) ou de l'énergie pulsée rayonnante (3.1.4) totale du faisceau
Note 1 à l'article: Pour u = 86,5, d (z) correspond à un diamètre de faisceau non corrigé mesuré par la méthode
u
de l’ouverture variable (voir l’ISO/TR 11146-3). Le facteur de connexion concernant d et d est donné dans
86,5 σ
l’ISO/TR 11146-3.
3.2.10
largeur de faisceau de l’écrêtage
CL CL
dz(),(dz)
xy,,ηη
CL CL
largeurs dz et dz de la surface de la fente alignées avec l’axe principal x ou y de la fonction de
 
x, y,
distribution de l’éclairement énergétique (3.1.1) ou de la fonction de distribution d’exposition énergétique
(3.1.2), où l’éclairement énergétique (3.1.1.1) E(x, y, z) > E (z) ou l’exposition énergétique (3.1.2.1) H(x, y, z) >
ηCL
H (z)
ηCL
Note 1 à l'article: Si η = 0,5, alors la largeur de faisceau d’écrêtage est également appelée FWHM (largeur à mi-hauteur).
CL CL
Note 2 à l'article: Pour un faisceau gaussien idéal (TEM ), (TEM ), dz dz , et dz dz .
   
00 00
x  y
2 2
xe,/1 ye,/1
Note 3 à l'article: La position dans laquelle la largeur du faisceau d’écrêtage est minimale ne coïncide par nécessairement
avec la position du col du faisceau.
3.2.11
diamètre de faisceau de l’écrêtage
CL
dz()
η
diamètre d’une ouverture circulaire dans un plan perpendiculaire à l’axe du faisceau où l’éclairement
énergétique (3.1.1.1) E(x, y, z) > E (z) ou l’exposition énergétique (3.1.2.1) H(x, y, z) > H (z)
ηCL ηCL
CL
Note 1 à l'article: Pour un faisceau gaussien idéal (TEM00), dz dz .
 

1/e
Note 2 à l'article: La position dans laquelle le diamètre du faisceau d’écrêtage est minimal ne coïncide pas
nécessairement avec la position du col du faisceau.
3.2.12
ellipticité du faisceau
ε(z)
paramètre permettant de quantifier la circularité ou la rectangularité d’une distribution de puissance
rayonnante (3.1.3) ou d’une distribution d'énergie pulsée rayonnante (3.1.4) à une position axiale z
 
min dz ,dz
 
xy''
 
 z 

 
max dz ,dz
 
xy''
 
Note 1 à l'article: Il en suit que 0 < ε(z) ≤ 1.
Note 2 à l'article: Si ε ≥ 0,87, les distributions elliptiques peuvent être considérées comme étant de type circulaire.
Note 3 à l'article: Dans le cas d’une distribution rectangulaire, l’ellipticité du faisceau est souvent désignée sous le nom
de rapport.
Note 4 à l'article: Contrairement à la définition donnée ici, dans la littérature, le terme ellipticité du faisceau est parfois
dz

 y
lié à 1 . La définition donnée ici a été choisie pour correspondre à la même définition d'ellipticité du faisceau
dz

x
dans l’ISO 11146-1 et l’ISO 11145.
[SOURCE: ISO 11146-1:2021, 3.6 modifiée — Dans la Note 4 à l’article, l’ISO 13694 a été remplacée par
l’ISO 11145.]
3.2.13
surface de la section du faisceau
A (z)
σ
distribution d’exposition énergétique (3.1.2) > surface d'un faisceau avec une section circulaire

  2
Ad  z

 

 
ou une section elliptique
 
Ad  zd z
 
 
xy
 
Note 1 à l'article: Pour clarifier, le terme «surface de section transversale» est toujours utilisé combiné à un symbole et
son indice approprié: A ou A .
u σ
[SOURCE: ISO 11145:—, 3.6.2]
3.2.14
surface de rayonnement d'écrêtage
i
Az()
η
surface du rayonnement à la position z pour laquelle l'éclairement énergétique (3.1.1.1) E(x, y, z) > E (z) ou
ηCL
l'exposition énergétique (3.1.2.1) H(x, y, z) > H (z)
ηCL
Note 1 à l'article: Pour permettre tous les types de distribution, par exemple, en «donut», la surface de rayonnement
d'écrêtage n'est pas définie en termes de largeurs de faisceau (3.2.6)d ou d .
σx σy
Note 2 à l'article: Voir éclairement énergétique d'écrêtage (3.1.8) et exposition énergétique d'écrêtage (3.1.9).
3.2.15
éclairement énergétique d'écrêtage moyenne
E (z)
ηave
moyenne spatiale de l’éclairement énergétique (3.1.1.1) de la distribution à la position z, définie par la
moyenne pondérée
Pz


Ez 

ave
i
Az


Note 1 à l'article: E (z) et E (z) (voir 3.1.8) se réfèrent à différents paramètres.
ηave ηCL
3.2.16
exposition énergétique d'écrêtage moyenne
H (z)
ηave
moyenne spatiale de l’exposition énergétique (3.1.2.1) de la distribution à la position z, définie par la moyenne
pondérée
Qz


Hz 

ave
i
Az


Note 1 à l'article: H (z) et H (z) (voir 3.1.9) se réfèrent à différents paramètres.
ηave ηCL
3.2.17
facteur de planéité
F (z)
η
rapport entre l’éclairement énergétique d'écrêtage moyenne (3.2.15) et l’éclairement énergétique maximal
(3.1.5) de la distribution à la position z pour les faisceaux cw, ou rapport entre l'exposition énergétique
d'écrêtage moyenne (3.2.16) et l'exposition énergétique maximale (3.1.6) de la distribution à la position z pour
les faisceaux impulsionnels
Ez

ave
Fz  pour les faisceaux cw


Ez

max
Hz

ave
Fz  pour les faisceaux impulsionnels


Hz

max
0 < F ≤ 1
η
Note 1 à l'article: Pour une distribution d’éclairement énergétique (3.1.1) ou une distribution d'exposition énergétique
(3.1.2) ayant un sommet plat parfait F = 1.
η
3.2.18
uniformité du faisceau
U (z)
η
écart moyen quadratique normalisé de la distribution d’éclairement énergétique (3.1.1) ou de la distribution
d'exposition énergétique (3.1.2) par rapport à sa valeur moyenne d'écrêtage à la position z
 
Uz   Ex,,yz Ez ddxy pour les faisceaux cw
  
 ave
 
i
Ez

Az
ave 

 
Uz   Hx
...