ISO 11151-2:2015
(Main)Lasers and laser-related equipment — Standard optical components — Part 2: Components for the infrared spectral range
Lasers and laser-related equipment — Standard optical components — Part 2: Components for the infrared spectral range
ISO 11151-2:2015 specifies requirements for laser components used from near-infrared to mid-infrared, from wavelengths 2,1 µm to 15,0 µm, and facilitates the supply of spare parts by specifying preferred dimensions and tolerances, thereby reducing the variety of types, by standardizing the specifications and removing barriers to trade, and by establishing an agreed designation for item orders. ISO 11151-2:2015 covers planar, plano-spherical, and spherical substrates, lenses, and optical components that are designed specifically as standardized optical components normally offered through a catalogue from suppliers and intended for use with lasers. ISO 11151-2:2015 includes component descriptions, materials employed, physical dimensions, and manufacturing tolerances (including surface finish, figure, and parallelism). Although most, but not all of these components will be coated (fully reflecting, partially reflecting, or anti-reflecting) before incorporation into the laser system, ISO 11151-2:2015 does not include recommendations for the specification of coatings.
Lasers et équipements associés aux lasers — Composants optiques standards — Partie 2: Composants pour la plage spectrale infrarouge
L'ISO 11151-2:2015 spécifie les exigences pour les composants pour laser utilisés dans la plage spectrale infrarouge, pour les longueurs d'onde entre 2,1 µm et 15,0 µm, et vise à faciliter la fourniture de pièces détachées en spécifiant des classes de dimensions et de tolérances préférentielles, d'où une réduction de la variété des types, en normalisant les spécifications et en éliminant les entraves au commerce, et en établissant une désignation agréée à des fins de commande. L'ISO 11151-2:2015 couvre les substrats plans, plan-sphériques et sphériques, les lentilles et les composants optiques qui sont considérés spécifiquement comme des composants optiques normalisés, proposés dans les catalogues des fabricants et censés être utilisés avec des lasers. L'ISO 11151-2:2015 concerne les descriptions de composants, les matériaux employés, les dimensions physiques et les tolérances de fabrication (y compris le traitement, la courbure et le parallélisme des surfaces). Bien que la plupart, mais non la totalité de ces composants, fassent l'objet d'un revêtement (totalement réfléchissant, partiellement réfléchissant ou anti-réfléchissant) avant leur incorporation au système laser, l'ISO 11151-2:2015 n'énonce aucune recommandation relative à la spécification des revêtements.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11151-2
Second edition
2015-07-01
Lasers and laser-related equipment —
Standard optical components —
Part 2:
Components for the infrared spectral
range
Lasers et équipements associés aux lasers — Composants optiques
standards —
Partie 2: Composants pour la plage spectrale infrarouge
Reference number
ISO 11151-2:2015(E)
©
ISO 2015
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ISO 11151-2:2015(E)
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ISO 11151-2:2015(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Code for components covered . 2
4 Materials . 2
5 Requirements for quality . 3
6 Dimensional tolerances . 5
6.1 Preferred dimensions . 5
6.2 Diameter of circular optical components. 5
6.3 Mirror and output coupler curvature . 5
6.4 Rectangular and elliptical windows . 5
6.5 Focal length . 5
6.6 Thickness . 6
7 Testing area . 6
8 Designation for ordering . 6
9 Coating . 8
10 Packaging . 8
Annex A (informative) Imperial units . 9
Bibliography .10
© ISO 2015 – All rights reserved iii
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ISO 11151-2:2015(E)
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 documents 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).
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. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT), see the following URL: Foreword — Supplementary information.
The committee responsible for this document is ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee SC 9,
Electro-optical systems.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 11151-2:2000), which has been technically
revised with the following changes:
— Clause 1, note was revised;
— new normative references in Clause 2 were added;
— Clause 4 was revised;
— footnotes were added in Tables 5 and 6;
— Bibliography was revised;
— Figure 1 was revised.
ISO 11151 consists of the following parts, under the general title Lasers and laser-related equipment —
Standard optical components:
— Part 1: Components for the UV, visible and near-infrared spectral ranges
— Part 2: Components for the infrared spectral range
Annex A of this part of ISO 11151 is for information only.
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ISO 11151-2:2015(E)
Introduction
Lasers are used in a wide variety of applications, including medicine, materials processing, information
technology, and metrology. Most lasers contain optical windows and mirrors (intracavity) and most laser
systems use a variety of windows, beam splitters, deflectors, mirrors, and lenses. Those components
used in high-power laser applications must withstand high-peak power and/or energy densities to avoid
laser-induced damage, thus their component specifications are more demanding than those used in low-
power applications.
© ISO 2015 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 11151-2:2015(E)
Lasers and laser-related equipment — Standard optical
components —
Part 2:
Components for the infrared spectral range
1 Scope
This part of ISO 11151 specifies requirements for laser components used from near-infrared to mid-
infrared, from wavelengths 2,1 µm to 15,0 µm, and facilitates the supply of spare parts
— by specifying preferred dimensions and tolerances, thereby reducing the variety of types,
— by standardizing the specifications and removing barriers to trade, and
— by establishing an agreed designation for item orders.
This part of ISO 11151 covers planar, plano-spherical, and spherical substrates, lenses, and optical
components that are designed specifically as standardized optical components normally offered
through a catalogue from suppliers and intended for use with lasers.
This part of ISO 11151 includes component descriptions, materials employed, physical dimensions, and
manufacturing tolerances (including surface finish, figure, and parallelism). Although most, but not
all of these components will be coated (fully reflecting, partially reflecting, or anti-reflecting) before
incorporation into the laser system, this part of ISO 11151 does not include recommendations for the
specification of coatings.
NOTE The optical components used in the ultraviolet, visible, and near infrared spectral ranges (170 nm
to 2 100 nm) is referred to ISO 11151-1. The specification and testing of optical coatings is referred to
ISO 9211 (all parts).
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 9211-1, Optics and photonics — Optical coatings — Part 1: Definitions
ISO 9211-2, Optics and photonics — Optical coatings — Part 2: Optical properties
ISO 10110-1:2006, Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems —
Part 1: General
ISO 10110-2, Optics and optical instruments — Preparation of drawings for optical elements and systems —
Part 2: Material imperfections — Stress birefringence
ISO 10110-3, Optics and optical instruments — Preparation of drawings for optical elements and systems —
Part 3: Material imperfections — Bubbles and inclusions
ISO 10110-4, Optics and optical instruments — Preparation of drawings for optical elements and systems —
Part 4: Material imperfections — Inhomogeneity and striae
© ISO 2015 – All rights reserved 1
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ISO 11151-2:2015(E)
1)
ISO 10110-5 , Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 5:
Surface form tolerances
1)
ISO 10110-6 , Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 6:
Centring tolerances
ISO 10110-7, Optics and photonics — Preparation of drawings for optical elements and systems — Part 7:
Surface imperfection tolerances
3 Code for components covered
Table 1 specifies codes for the components to which this part of ISO 11151 is applicable.
Table 1 — Component codes
Component form Code
Optical flats IOF
Circular windows — flat IWC
Elliptical windows — flat IWE
Rectangular windows — flat IWR
Output couplers — flat IOC
Mirrors — flat IMF
Mirrors — convex IMX
Mirrors — concave IMV
Plano-convex lenses IPX
Plano-concave lenses IPV
Symmetric biconvex lenses IBX
Symmetric biconcave lenses IBV
4 Materials
This part of ISO 11151 covers components employed in the infrared wavelength region from 2,1 µm to
15 µm. A wide range of materials may be used, such as
— zinc selenide, ZnSe,
— potassium chloride, KCl,
— germanium, Ge,
— calcium fluoride, CaF ,
2
— silicon, Si,
— copper, Cu, and
— Sapphire, Al O .
2 3
In view of the wide variety of materials available, the use of specific code numbers for each material
has not been formalized. Manufacturers and designers shall therefore specify the exact materials
used/required. The material specification shall be given as stated in ISO 10110-1:2006, 4.7. If birefringent
materials are used/specified, the orientation of the optical axis relative to the geometric axes of the
components
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11151-2
Deuxième édition
2015-07-01
Lasers et équipements associés
aux lasers — Composants optiques
standards —
Partie 2:
Composants pour la plage spectrale
infrarouge
Lasers and laser-related equipment — Standard optical components —
Part 2: Components for the infrared spectral range
Numéro de référence
ISO 11151-2:2015(F)
©
ISO 2015
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ISO 11151-2:2015(F)
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 11151-2:2015(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Code des composants concernés . 2
4 Matériaux . 2
5 Exigences relatives à la qualité . 3
6 Tolérances dimensionnelles . 5
6.1 Dimensions préférentielles . 5
6.2 Diamètre des composants optiques circulaires . 5
6.3 Courbure des miroirs et des coupleurs de sortie . 5
6.4 Fenêtres rectangulaires et elliptiques . 5
6.5 Distance focale . 6
6.6 Épaisseur . 6
7 Aire soumise à l’essai . 6
8 Désignation pour la commande . 7
9 Revêtement . 8
10 Emballage. 8
Annexe A (informative) Unités impériales . 9
Bibliographie .10
© ISO 2015 – Tous droits réservés iii
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ISO 11151-2:2015(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la 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’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 172, Optique et photonique,
Sous-comité SC 9, Systèmes électro-optiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 11151-2:2000), qui a fait l’objet des
révisions techniques suivantes:
— La note de l’Article 1, a été révisée;
— De nouvelles références normatives ont été ajoutées à l’Article 2;
— L’Article 4 a été révisé;
— Des notes de bas de page ont été ajoutées dans les Tableaux 5 et 6;
— La Bibliographie a été révisée;
— La Figure 1 a été révisée.
L’ISO 11151 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Lasers et équipements
associés aux lasers — Composants optiques standards:
— Partie 1: Composants pour la plage spectrales UV, visible et proche de l’infrarouge
— Partie 2: Composants pour la plage spectral infrarouge
L’Annexes A de la présente partie de l’ISO 11151 est donnée uniquement à titre d’information.
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 11151-2:2015(F)
Introduction
Les lasers sont employés dans une large gamme d’applications parmi lesquelles, la médecine, le traitement
des matériaux, la technologie de l’information et la métrologie. La plupart des lasers renferment des
fenêtres et miroirs optiques (cavité interne), et la plupart des systèmes au laser utilisent une série de
fenêtres, de dispositifs de fractionnement des rayons, de déflecteurs, de miroirs et de lentilles. Ces
composants utilisés dans les lasers à haute puissance, ainsi que dans les applications associées à ces
derniers, doivent résister à des valeurs extrêmes de densité de puissance et/ou d’énergie, afin d’éviter
les endommagements induits par rayonnement laser et afin que les spécifications de leurs composants
exigent davantage de rigueur que pour les composants employés dans les applications à basse puissance.
© ISO 2015 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 11151-2:2015(F)
Lasers et équipements associés aux lasers — Composants
optiques standards —
Partie 2:
Composants pour la plage spectrale infrarouge
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 11151 spécifie les exigences pour les composants pour laser utilisés dans
la plage spectrale infrarouge, pour les longueurs d’onde entre 2,1 µm et 15,0 µm, et vise à faciliter la
fourniture de pièces détachées
— en spécifiant des classes de dimensions et de tolérances préférentielles, d’où une réduction de la
variété des types,
— en normalisant les spécifications et en éliminant les entraves au commerce, et
— en établissant une désignation agréée à des fins de commande.
La présente partie de l’ISO 11151 couvre les substrats plans, plan-sphériques et sphériques, les lentilles
et les composants optiques qui sont considérés spécifiquement comme des composants optiques
normalisés, proposés dans les catalogues des fabricants et censés être utilisés avec des lasers.
La présente partie de l’ISO 11151 concerne les descriptions de composants, les matériaux employés,
les dimensions physiques et les tolérances de fabrication (y compris le traitement, la courbure et le
parallélisme des surfaces). Bien que la plupart, mais non la totalité de ces composants, fassent l’objet
d’un revêtement (totalement réfléchissant, partiellement réfléchissant ou anti-réfléchissant) avant leur
incorporation au système laser, la présente partie de l’ISO 11151 n’énonce aucune recommandation
relative à la spécification des revêtements.
NOTE Les composants optiques utilisés dans les plages spectrales UV, visible et proche de l’infrarouge (de
170 nm à 2 100 nm), sont traités dans l’ISO 11151. La spécification et l’essai des revêtements optiques, sont traités
dans les Normes internationales de la série ISO 9211 (toutes les parties).
2 Références normatives
Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. 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 9211-1, Optique et photonique — Traitements optiques — Partie 1: Définitions
ISO 9211-2, Optique et photonique — Traitements optiques — Partie 2: Propriétés optiques
ISO 10110-1:2006, Optique et photonique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques —
Partie 1: Généralités
ISO 10110-2, Optique et instruments d’optique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes
optiques — Partie 2: Imperfections des matériaux — Biréfringence sous contrainte
ISO 10110-3, Optique et instruments d’optique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes
optiques — Partie 3: Imperfections des matériaux — Bulles et inclusions
© ISO 2015 – Tous droits réservés 1
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ISO 11151-2:2015(F)
ISO 10110-4, Optique et instruments d’optique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes
optiques — Partie 4: Imperfections des matériaux — Hétérogénéités et stries
1)
ISO 10110-5 , Optique et photonique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques —
Partie 5: Tolérances de forme de surface
1)
ISO 10110-6 , Optique et instruments d’optique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes
optiques — Partie 6: Tolérances de centrage
ISO 10110-7, Optique et photonique — Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques —
Partie 7: Tolérances d’imperfection de surface
3 Code des composants concernés
Le Tableau 1 spécifie les codes pour les composants auxquels s’applique la présente partie de l’ISO 11151.
Tableau 1 — Codes des composants
Type de composant Code
Plans optiques lOF
Fenêtres circulaires — planes IWC
Fenêtres elliptiques — planes IWE
Fenêtres rectangulaires — planes IWR
Coupleurs de sortie — plans IOC
Miroirs — plans IMF
Miroirs — convexes IMX
Miroirs — concaves IMV
Lentilles plan-convexes IPX
Lentilles plan-concaves IPV
Lentilles symétriques - biconvexes IBX
Lentilles symétriques biconcaves IBV
4 Matériaux
La présente partie de l’ISO 11151 concerne les composants employés dans la plage de longueur d’onde
infrarouge comprise entre 2,1 μm à 15 μm. Il est possible d’utiliser une large gamme de matériaux, tels que
— séléniure de zinc, ZnSe,
— chlorure de potassium, KCl,
— germanium, Ge,
— fluorure de calcium, CaF ,
2
— silice, Si,
— cuivre, Cu, et
— saphire, Al O .
2 3
Compte tenu de la grande diversité des matériaux disponibles, l’utilisation de numéros de code
spécifiques pour chaque matériau n’a pas été formalisée. Les fabricants et concepteurs doivent par
1) Actuellement en cours de révision.
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 11151-2:2015(F)
conséquent spécifier la nature exacte des matériaux utilisés/requis. La spécification de matériaux
doit être donnée comme indiqué dans l’ISO 10110-1:2006, 4.7. En cas d’utilisation/spécification de
matériaux biréfringents, il est nécessaire de fixer les orientations de l’axe optique par rapport aux axes
géométriques du composant.
5 Exigences relatives à la qualité
Les spécifications préférentielles et les classes pour le matériau et la qualité de surface sont indiquées
aux Tableaux 2 à 6, en utilisant la terminologie conforme de l’ISO 10110-1 à l’ISO 10110
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.