资料介绍
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 2363—2026
200 W~30 kW激光功率计校准规范
Calibration Specification for 200 W~30 kW Laser Power Meters
2026‑01‑24 发布 2026‑07‑24 实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布
JJF 2363—2026
200 W~30 kW 激光功率计
校准规范
Calibration Specification for 200 W~30 kW
Laser Power Meters
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归 口 单 位： 全国光学计量技术委员会
主要起草单位： 中国计量科学研究院
国防科技工业光学一级计量站
参加起草单位： 中国测试技术研究院
湖北省计量测试技术研究院深圳市计量质量检测研究院陕西省计量科学研究院
本规范委托全国光学计量技术委员会负责解释
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本规范主要起草人：
孙 青(中国计量科学研究院)
马 冲(中国计量科学研究院)
于东钰(国防科技工业光学一级计量站)参加起草人：
陈潇潇(中国测试技术研究院)
吴泽钊(湖北省计量测试技术研究院)
李向召(深圳市计量质量检测研究院)张瑛欣(陕西省计量科学研究院)
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目 录
引言 ( Ⅱ )
1 范围 ( 1 )
2 引用文件 ( 1 )
3 概述 ( 1 )
4 计量特性 ( 1 )
5 校准条件 ( 1 )
5.1 环境条件 ( 1 )
5.2 测量标准及其他设备 ( 1 )
6 校准项目和校准方法 ( 2 )
6.1 校准项目 ( 2 )
6.2 校准前准备 ( 2 )
6.3 校准方法 ( 2 )
7 校准结果 ( 4 )
8 复校时间间隔 ( 4 )
附录 A 校准证书内页推荐格式 ( 5 )
附录 B 校准原始记录推荐格式 ( 6 )
附录 C 激光功率计示值相对误差和修正因子校准不确定度评定示例 ( 7 )
Ⅰ
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引 言
JJF 1071 《国家计量校准规范编写规则》、 JJF 1001 《通用计量术语及定义》、 JJF 1059. 1《测量不确定度评定与表示》 共同构成支撑本规范制定的基础性系列规范。
本规范为首次发布。
Ⅱ
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200 W~30 kW 激光功率计校准规范
1 范围
本规范适用于波长范围 400 nm~ 11 μm 内 200 W~30 kW 功率范围的激光功率计的校准 。超过 30 kW 的激光功率计校准可参照本规范执行 。
2 引用文件
本规范没有引用文件 。
3 概述
激光功率计是用于测量激光辐射功率的仪器 ， 通常由激光功率探测器和显示仪表组成 。其工作原理是激光辐射功率被吸收或反射后 ， 直接或间接转变为电信号 ， 在显示仪表中经信号处理 ，显示为被测激光功率量值 。
激光功率计按照测量原理分类可分为量热式 、取样式和光压式 。按照散热方式分类可分为自然散热型 、风冷型和水冷型 。按照工作模式可分为功率型和能量型 。
4 计量特性
激光功率计示值相对误差： 不超过±20% 。
注 ： 以上指标不用于符合性判别 ，仅供参考。
5 校准条件
5. 1 环境条件
5. 1. 1 环境温度：(23±5) ℃ , 校准期间温度变化不超过±2 ℃ 。
5. 1. 2 相对湿度： 小于或等于 80% 。
5. 1. 3 其他要求： 校准区域内无影响测量的振动 、气流和背景辐射 。
5. 2 测量标准及其他设备
5. 2. 1 标准激光功率计
5. 2. 1. 1 功率测量范围： 200 W~30 kW 。
5. 2. 1. 2 波长测量范围： 400 nm~ 11 μm 。
5. 2. 1. 3 功率测量相对扩展不确定度： Urel≤4%(k= 2)。
注 ：标准激光功率计由 一系列激光功率计组成 ，单个激光功率计仅覆盖部分波长范围和功率范围。
5. 2. 2 激光器
5. 2. 2. 1 工作波长： 400 nm~ 11 μm ，光谱半高全宽不超过 10 nm 。
5. 2. 2. 2 输出功率范围： 200 W~30 kW 。
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注 ：激光器通常仅覆盖部分工作波长和功率调节范围。
5. 2. 2. 3 功率不稳定度： 小于或等于 0. 5%(20 min)。
注 ：功率不稳定度按照相对标准差方法计算。
5. 2. 2. 4 激光光束直径： 激光器输出功率越高 ，激光光束直径应越大 ， 以避免对激光功率计吸收靶面造成损伤 。通常最大输出功率 1 kW 的激光器光束直径应不小于10 mm，最大输出功率 3 kW 的激光器光束直径应不小于20 mm ， 最大输出功率 10 kW 的激光器光束直径应不小于 25 mm ， 最大输出功率 30 kW 的激光器光束直径应不小于 35 mm 。以光强降至峰值强度 1/e2 位置的直径作为光束直径 。
5. 2. 2. 5 指示光清晰可见 ， 功率小于 5 mW 。
5. 2. 2. 6 激光器输出功率 、出光时间可控 ， 时间控制相对误差不超过±0 . 5% 。
5. 2. 2. 7 配备激光准直镜 ，用于对激光器进行扩束准直 。
5. 2. 3 其他设备
5. 2. 3. 1 温控水冷机： 用于水冷型激光功率计的温控 。
5. 2. 3. 2 激光防护眼镜及其他激光防护设备： 用于操作人员的安全防护 。
注 ：参照 GB 7247.14—2012 中 4.1 的要求。
6 校准项目和校准方法
6. 1 校准项目
激光功率计的示值相对误差 。
6. 2 校准前准备
仪器校准前 ， 先对激光功率计外观进行检查 ， 目测是否有影响计量性能的碰伤 、划痕以及影响测量的其他缺陷 ， 重点检查探测器吸收靶面是否有严重损伤 。
打开激光器前 ， 先对激光安全进行检查 ， 确保已正确安装激光防护屏或激光收集器 ，操作人员应佩戴激光防护眼镜 。
运行激光器配套水冷机 ， 打开激光器电源 ，使激光器处于稳定工作状态 。
6. 3 校准方法
校准方法分为替代法和同步校准法 。
6. 3. 1 替代法
激光器
水冷机
水冷机
激光器
控制器
当激光器最大输出功率小于或等于 3 kW 时 ，采用水冷型量热式激光功率计作为标准激光功率计 ，并采用替代法进行校准 ， 如图 1 所示 。
标准激光功率计
被校激光功率计
图 1 替代法校准装置示意图
将指示光对准标准激光功率计探测面中心 ， 且光束传输方向与激光功率计探测面保持垂直 。
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将标准激光功率计与水冷机连接 ， 并将水流量设置为合适的大小 ， 水流量应不小于激光功率计规格要求的额定值 。冷却水 1 min 内温度波动应不超过1 ℃ , 并应避免在水冷机启动制冷时进行出光测试 。
设置激光功率计的量程范围与测量波长 。设置激光器输出功率与输出时间后 ， 使激光器出光 ， 用标准激光功率计测量激光器的输出功率 ， 重复测量 3 次 ， 作为激光功率标准值 Ps。
将标准激光功率计替换为被校激光功率计 ， 重复以上操作步骤 ， 得到被校激光功率计测量示值 Pdut 。如被校激光功率计为能量型 ，应根据产品说明书要求设置激光功率计时间档位(如1 s 、10 s 、20 s 等)， 并设置激光器出光时间与被校激光功率计时间档位一致 ， 使激光器出光 ， 在完成 1 次测量后间隔一定时间 ， 待被校激光功率计充分冷却后再次进行测量 。
按公式(1) 计算示值相对误差：
式中：
Ps i ——标准激光功率计第 i 次测量值;
Pdut i ——被校激光功率计第 i 次测量值 。
按公式(2) 计算修正因子：
C (2)
6. 3. 2 同步比较法
当激光器最大输出功率大于 3 kW 时 ，优先采用光压式激光功率计作为标准激光功率计 ，并采用同步比较法进行校准 ， 如图 2 所示 。
被校激光功率计
水冷机
激光器
标准激光功率计
激光器
控制器
水冷机
图 2 同步比较法校准装置示意图
将指示光对准标准光压式激光功率计的入光口 ， 指示光经过光压式激光功率计后再对准被校激光功率计的探测面中心 ，且光束传输方向与被校功率计探测面保持垂直 。
需要时 ， 将被校激光功率计与水冷机连接 ， 并将水流量设置为合适的大小 ， 水流量应不小于激光功率计规格要求的额定值 。冷却水 1 min 内温度波动应不超过1 ℃ , 并应避免在水冷机启动制冷时进行出光测试 。
设置被校激光功率计的量程范围与测量波长 。设置激光器输出功率与输出时间后，使激光器出光 ， 用标准光压式激光功率计和被校激光功率计同时测量激光器的输出功
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率 ，分别作为激光功率标准值 Ps 和被校激光功率计测量示值 Pdut 。重复测量 3 次 。
按公式(1) 和公式(2) 分别计算示值相对误差和修正因子 。
注 ：激光通过标准光压式功率计的功率损耗小于 0 .1% ，对校准结果的影响可以忽略。
6. 3. 3 校 准 功 率 点 通 常 选 取 3 个 点 ， 建 议 分 别 为 被 校 激 光 功 率 计 最 大 量 程 上 限 的20% 、50% 和 80% ，也可根据客户实际需要选择校准点 。
7 校准结果
校准结果应在证书中反映 。校准证书应至少包括以下信息：
a) 标题：“校准证书”;
b) 实验室名称和地址;
c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d) 证书的唯一性标识(如编号)， 每页及总页数的标识;
e) 客户的名称和地址;
f) 被校对象的描述和明确标识;
g )进行校准的日期 ， 如果与校准结果的有效性和应用有关时 ，应说明被校对象的接收日期;
h) 如果与校准结果的有效性或应用有关时 ，应对被校样品的抽样程序进行说明;
i) 对校准所依据的技术规范的标识 ，包括名称及代号;
j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k) 校准环境的描述;
l) 校准结果及其测量不确定度的说明;
m )对校准规范的偏离的说明;
n) 校准证书签发人的签名 、职务或等效标识;
o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;
p )未经实验室书面批准 ，不得部分复制证书的声明 。
校准证书内页格式见附录 A ， 校准原始记录格式见附录 B ， 不确定度评定示例见附录 C 。
8 复校时间间隔
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况 、使用者 、仪器本身质量等诸多因素所决定的 ， 因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔 。建议复校时间间隔不超过 1 年 。更换重要部件 、维修 、重新安装或对仪器性能有怀疑时 ， 应随时送校 。
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附录 A
校准证书内页推荐格式
证书编号 ： 共 页 第 页
1. 依据的技术文件：
JJF 2363—2026 《200 W~30 kW 激光功率计校准规范》
2. 校准条件
环境条件： 温度 ： ℃ , 相对湿度 ： %
技术条件： 校准波长 ： nm ，光束直径 ： mm
激光波长设置 ： ，激光入射位置
激光照射时间 ： s
3. 校准结果：
标准功率值
被校示值
示值误差
修正因子
校准不确定度
4. 对校准规范偏离的说明 ： 。校准地点 ： 校准日期 ： 年 月 日
校准员 ： 核验员 ：
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附录 B
校准原始记录推荐格式
第 页/共 页
原始记录编号
证书编号
委托方名称
委托方地址
委托方联系人
电话
送校日期
被校仪器名称
生产厂商
型号规格
出厂编号
外观
□正常 ; □有缺陷 ; □其他说明：
校准地点
环境条件：
温度： ℃ ;相对湿度： %
技术依据
JJF 2363—2026 《200 W~30 kW 激光功率计校准规范》
主要测量标准：
名称/型号
证书编号
有效期至
测量范围
测量不确定度
校准波长 ： nm ，光束直径 ： mm，
激光波长设置 ，激光入射位置 ： ，激光照射时间 ： s
校准结果：
序号
标准激光功率计
被校激光功率计
示值相对误差
修正因子
测量不确定度
测量值/W
标准功率值/W
测量值/W
被校示值/W
1
2
3
校准员 ： 核验员 ：
校准日期 ： 年 月 日
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附录 C
激光功率计示值相对误差和修正因子校准不确定度评定示例
C . 1 测量方法
C . 1. 1 环境条件
温度：(23±1) ℃ ;
相对湿度：(50±2) % 。
C . 1. 2 计量标准
标准激光功率计 ，相对扩展不确定度： Urel = 2. 0%(k =2)。
C . 1. 3 配套设备
激光器控制器 、水冷机 、激光防护设备 。
C . 1. 4 被测对象
水冷型激光功率计 。
C . 1. 5 测量过程
用标准激光功率计和被校激光功率计在激光器后同一位置分别测量激光器输出功率 ， 测量 3 次并记录每次测量数据 ， 按公式(C . 1) 和公式(C . 2) 计算示值相对误差和修正因子 。测量数据和计算结果如表 C . 1 所示 。
表 C. 1 激光功率计校准数据
校准次数
标准值/W
被校示值/W
示值相对误差
修正因子
1
499
492
——
——
2
500
494
——
——
3
501
495
——
——
平均值
500
494
-1.2%
1.01
C . 2 测量模型
激光功率计示值相对误差校准的测量模型为：
(C .1)
激光功率计示值修正因子校准的测量模型为：
C (C .2)
式中：
Ps ——标准激光功率计测量的激光器输出功率;
Pdut——被校激光功率计测量的激光器输出功率 。
C . 3 不确定度来源
激光功率计校准中 ， 不确定度来源主要来自 5 个方面： 标准激光功率计的测量不
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确定度 、被校激光功率计的重复性 、激光器的功率稳定性 、激光对准 、激光输出时间控制精度 。
以上各不确定度互不相关 ，修正因子的相对不确定度表示为：
式中：
usrel——标准激光功率计的相对标准不确定度;
urrel ——被校激光功率计测量重复性引入的相对不确定度分量;
ulrel ——激光器功率稳定性引入的相对不确定度分量;
u urel——激光对准引入的相对不确定度分量;
utrel ——激光输出时间控制引入的相对不确定度分量;
c1 ——功率标准值对相对合成标准不确定度影响的灵敏系数;
c2 ——功率被校示值对相对合成标准不确定度影响的灵敏系数 。
根据公式(C . 1) 和公式(C . 2) 可知 ， 灵敏度系数 c1 和 c2 均为 1 ， 因此相对合成标准不确定度表示为：
相对合成扩展不确定度表示为：
Urel = ku crel (C .5)
包含因子 k= 2。
C . 4 不确定度评定示例
C . 4. 1 标准激光功率计的不确定度分量
根据上级计量标准的计量校准证书 ， 本次校准采用的标准激光功率计的相对扩展不 确 定 度 Urel = 2. 0% (k =2)。 因 此 ， 标 准 激 光 功 率 计 的 相 对 标 准 不 确 定 度 为 usrel = 采用 B 类评定方法 。
C . 4. 2 被校激光功率计测量重复性的不确定度分量
采用被校激光功率计对激光器输出功率连续测量 3 次 ，测量结果如表 C . 2 所示 。
表 C. 2 被校激光功率计连续 3 次测量激光器的输出功率值
测量次数
1
2
3
测量结果/W
492
494
495
n 次(n =3) 测量所得的功率均值为：
极差 R = 3 W ，相对极差为：
取 3 次测量结果平均值作为校准结果 ， 被校激光功率计测量重复性引入的相对不
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确定度为 urrel % ，采用 A 类评定方法 。
C . 4. 3 激光器功率稳定性的不确定度分量
用标准激光功率计对激光器在 20 min 内进行 6 次测量 ，测量结果如表 C . 3 所示 。
表 C. 3 标准激光功率计 20 min内 6 次测量激光器的输出功率值
测量次数
1
2
3
4
5
6
测量结果/W
499
498
501
500
499
502
n 次(n = 6) 测量平均值为：
标准差为：
相对标准差为：
激光器功率不稳定性引入相对不确定度为 ulrel = 0. 29% ，采用 B 类评定方法 。
C . 4. 4 激光对准的不确定度分量
考虑到激光入射偏离激光功率计吸收面中心引入的测量误差 ， 以及激光光束边缘未能被激光功率计完全接收引入的测量误差最大为 0. 8% ， 按照均匀分布 ， 激光对准引入的的不确定度分量 uurel 46% ，采用 B 类评定方法 。
C . 4. 5 合成标准不确定度和扩展不确定度
以上 4 个主要不确定度来源归纳为表 C . 4 所示 。
表 C. 4 不确定度分量汇总表
不确定度来源
不确定度分量
相对标准不确定度
上级标准
u srel
1.00%
测量重复性
urrel
0.36%
激光器功率稳定性
ulrel
0.29%
激光对准
uurel
0.46%
相对合成标准不确定度
u crel
1.2%
相对合成标准不确定度： u crel
相对扩展不确定度： Urel = ku crel = 2. 4%(k= 2)。
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