Лазерный указатель - Laser pointer
Указатель лазера или ручка лазера является небольшой портативное устройство с источником питания ( как правило, батареи) и лазерного диода , излучающего очень узкий когерентный маломощный лазерный луч видимого света, предназначенный для использования выделить что - то интерес при освещении его с небольшим ярким пятном цветного света. В большинстве юрисдикций мощность ограничена до 5 мВт.
Малая ширина луча и малая мощность типичных лазерных указателей делают сам луч невидимым в достаточно чистой атмосфере, показывая только световую точку при попадании на непрозрачную поверхность. Некоторые мощные лазерные указки излучают видимый луч за счет рассеяния частиц пыли или капель воды на пути луча. Более мощные и высокочастотные зеленые или синие лазеры могут давать луч, видимый даже в чистом воздухе из-за рэлеевского рассеяния на молекулах воздуха, особенно при просмотре в условиях умеренного или слабого освещения. Интенсивность такого рассеяния увеличивается, если на эти лучи смотреть под углами, близкими к оси луча. Такие указатели, особенно в диапазоне яркости зеленого света, используются в качестве указателей астрономических объектов в учебных целях.
Недорогая доступность модулей инфракрасных (ИК) диодных лазеров мощностью до 1000 мВт (1 Вт) привела к появлению поколения твердотельных лазерных указателей с ИК-накачкой, с удвоенной частотой , зеленым, синим и фиолетовым светом с диодной накачкой. видимая мощность до 300 мВт. Поскольку невидимый ИК-компонент в лучах этих видимых лазеров трудно отфильтровать, а также из-за того, что его фильтрация вносит дополнительное тепло, которое трудно рассеять в небольшом карманном корпусе «лазерной указки», его часто оставляют как компонент луча в более дешевые мощные указатели. Этот невидимый ИК-компонент создает дополнительную потенциальную опасность для этих устройств при наведении на близлежащие объекты и людей.
Лазерные указатели являются мощным сигнальным средством даже при дневном свете и способны подавать яркий сигнал для потенциальных поисково-спасательных машин с использованием недорогого, небольшого и легкого устройства того типа, который обычно можно носить с собой в аварийном комплекте .
Если лазерные указки нацелены на глаза человека, они могут вызвать временные нарушения зрения или даже серьезное повреждение зрения. В медицинской литературе есть сообщения, подтверждающие необратимое повреждение макулы и впоследствии необратимую потерю зрения после того, как лазерный луч от лазерной указки попал в глаза человека. Таким образом, все лазерные указки будут иметь предупреждающую этикетку, в которой будет указано, что пользователь не должен направлять ее в глаза человеку или животному. В некоторых случаях они также могут сильно раздражать. В редких случаях можно подумать, что светящаяся точка от красной лазерной указки связана с лазерным прицелом . При наведении на самолет в ночное время лазерные указки могут ослеплять и отвлекать пилотов, и в настоящее время принимаются все более строгие законы, запрещающие это.
Цвета и длины волн
Ранние лазерные указатели были гелий-неоновыми (HeNe) газовыми лазерами и генерировали лазерное излучение с длиной волны 633 нанометров (нм), обычно предназначенное для получения лазерного луча с выходной мощностью менее 1 милливатта (мВт). В самых дешевых лазерных указках используется темно-красный лазерный диод с длиной волны 650 нм . Чуть более дорогие используют красно-оранжевый диод с длиной волны 635 нм, более заметный из-за большей чувствительности человеческого глаза на длине волны 635 нм. Возможны и другие цвета, наиболее распространенной альтернативой является зеленый лазер с длиной волны 532 нм. Позже стали доступны желто-оранжевые лазерные указки на 593,5 нм. В сентябре 2005 года стали доступны портативные синие лазерные указки на 473 нм. В начале 2010 года в продажу поступили лазерные указки Blu-ray (на самом деле фиолетовые) на 405 нм.
Кажущаяся яркость пятна лазерного луча зависит от оптической мощности лазера, отражательной способности поверхности и хроматической характеристики человеческого глаза . При той же оптической мощности зеленый лазерный свет будет казаться ярче, чем другие цвета, потому что человеческий глаз наиболее чувствителен при низких уровнях света в зеленой области спектра (длина волны 520–570 нм). Чувствительность уменьшается для длинных (краснее) и более коротких (голубых) длин волн.
Выходная мощность лазерной указки обычно указывается в милливаттах (мВт). В США лазеры классифицируются Американским национальным институтом стандартов и Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) - подробности см. В разделе «Классификация лазерной безопасности» . Видимые лазерные указатели (400–700 нм), работающие с мощностью менее 1 мВт, относятся к классу 2 или II, а лазерные указатели видимого диапазона, работающие с мощностью 1–5 мВт, относятся к классу 3A или IIIa. Лазеры класса 3B или IIIb генерируют от 5 до 500 мВт; Лазеры класса 4 или IV генерируют более 500 мВт. Кодекс федеральных правил FDA США предусматривает, что «демонстрационные лазерные изделия», такие как указатели, должны соответствовать применимым требованиям для устройств класса I, II, IIIA, IIIB или IV.
| Цвет | Длина волны (и) |
|---|---|
| красный | 638 нм, 650 нм, 670 нм |
| апельсин | 593 нм |
| Желтый | 589 нм, 593 нм |
| Зеленый | 532 нм, 515/520 нм |
| Синий | 450 нм, 473 нм, 488 нм |
| фиолетовый | 405 нм |
Красный и красно-оранжевый
Это простейшие указатели, поскольку доступны лазерные диоды с этими длинами волн. Указатель самый распространенный и в основном маломощный. Первые красные лазерные указки, выпущенные в начале 1980-х годов, были большими и громоздкими устройствами, которые продавались за сотни долларов. Сегодня они намного меньше и, как правило, очень дешевы. Обычно есть две длины волны: 638 и 650 нм. 650 нм - это обычный красный лазер, а 638 нм заметно ярче 650 нм. В 21 веке стали доступны твердотельные красные лазерные указатели с диодной накачкой (DPSS), излучающие на длине волны 671 нм. Хотя эта длина волны может быть получена напрямую с помощью недорогого лазерного диода, более высокое качество луча и более узкая спектральная ширина достигаются с помощью версий DPSS.
апельсин
Оранжевые лазерные указки с длиной волны 593,5 нм стали доступны в последние несколько лет. Хотя они основаны на процессе DPSS, в этом случае две линии генерации НА: YVO4, 1064 нм и 1342 нм, суммируются вместе с нелинейным кристаллом. Сложность этого процесса делает эти лазерные указатели по своей природе нестабильными и неэффективными, с их выходной мощностью от 1 мВт до примерно 10 мВт, сильно варьирующейся в зависимости от температуры и обычно меняющей режимы, если они становятся слишком горячими или слишком холодными. Это связано с тем, что для такого сложного процесса могут потребоваться стабилизаторы температуры и активное охлаждение , которые не могут быть встроены в малогабаритный хост. Кроме того, большинство меньших указателей с длиной волны 593,5 нм работают в импульсном режиме, поэтому они могут использовать меньшие и менее мощные диоды накачки.
Желтый
Новые желтые лазерные указатели с длиной волны 589 нм были представлены с использованием более надежного и скрытого метода генерации гармоник с помощью лазерной системы DPSS. Эта «натриевая» длина волны, хотя и находится всего на 4,5 нм от прежней 593,5 нм, кажется более золотистой по сравнению с более янтарной длиной волны 593,5 нм. Астрономические обсерватории используют специально настроенный лазер на красителях с длиной волны 589,2 нм (желтый), чтобы создать лазерную направляющую звезду для использования с астрономической адаптивной оптикой.
Зеленый
Зеленые лазерные указки появились на рынке примерно в 2000 году и являются наиболее распространенным типом DPSS-лазеров (также называемых твердотельными лазерами с диодной накачкой с удвоением частоты , DPSSFD). Они более сложны, чем стандартные красные лазерные указки, потому что лазерные диоды обычно не доступны в этом диапазоне длин волн. Зеленый свет генерируется посредством многоступенчатого процесса, обычно начинающегося с мощного (обычно 100–300 мВт) инфракрасного лазерного диода на арсениде алюминия-галлия (AlGaAs), работающего на длине волны 808 нм. Свет с длиной волны 808 нм перекачивает кристалл, легированный неодимом, обычно легированный неодимом ортованадат иттрия (Nd: YVO 4 ) или легированный неодимом иттрий-алюминиевый гранат (Nd: YAG), или, реже, фторид иттрия-лития, легированный неодимом (Nd: YLF )), которая дает более глубокий инфракрасный лазер на длине волны 1064 нм. Это лазерное воздействие обусловлено электронным переходом во флуоресцентном ионе неодима Nd (III), который присутствует во всех этих кристаллах.
Nd: YVO 4 или другой кристалл с примесью неодима покрыт со стороны диода дихроичным светоделителем , который отражает на 1064 нм и пропускает на 808 нм. Кристалл установлен на медном блоке, выполняющем роль теплоотвода ; его выход 1064 нм подается в нелинейный кристалл (часто титанилфосфат калия (KTP)), установленный на радиаторе в резонаторе полости лазера . Ориентация кристаллов должна быть согласована, так как они оба анизотропные и Nd: YVO 4 выхода поляризованного света . Это устройство действует как удвоитель частоты и уменьшает вдвое длину волны до желаемого значения 532 нм за счет генерации второй гармоники . Резонансная полость заканчивается другим дихроичным светоделителем, который отражает на длине волны 1064 нм и передает на длине волны 532 нм и действует как выходной элемент связи . Обычно инфракрасный фильтр за выходным ответвителем удаляет инфракрасное излучение из выходного луча, хотя его иногда не используют, и сборка заканчивается коллиматорной линзой.
Nd: YVO 4 заменяет другие легированные неодимом материалы, такие как Nd: YAG и Nd: YLF в таких системах из-за меньшей зависимости от точных параметров диода накачки (что позволяет уменьшить допуски), более широкой полосы поглощения, более низкого порога генерации. , более высокая дифференциальная эффективность , линейная поляризация выходного света и одномодовый выход. Для удвоения частоты более мощных лазеров вместо КТР используется триборат лития (LBO) . В более новых лазерах используется композитный кристалл Nd: YVO 4 / KTP вместо двух дискретных.
Некоторые зеленые лазеры работают в импульсном или квазинепрерывном режиме (QCW), чтобы уменьшить проблемы с охлаждением и продлить срок службы батареи.
Объявление в 2009 году прямого зеленого лазера (который не требует дублирования) обещает гораздо более высокую эффективность и может способствовать разработке новых цветных видеопроекторов.
В 2012 году Nichia и OSRAM разработали и изготовили в магазинах мощные зеленые лазерные диоды (515/520 нм), которые могут излучать зеленый лазер напрямую.
Поскольку даже маломощный зеленый лазер виден ночью из-за рэлеевского рассеяния на молекулах воздуха, этот тип указателя используется астрономами, чтобы легко указывать на звезды и созвездия. Зеленые лазерные указки могут иметь различную выходную мощность. Зеленые лазерные указки мощностью 5 мВт (классы II и IIIa) являются наиболее безопасными в использовании, и для наведения обычно не требуется ничего более мощного, поскольку луч все еще виден в условиях темного освещения.
Береговой охраны США требует их экипажей вернуться на базу , если зеленый лазер направлен на них, и у них глаза на наличие повреждений глаз. Людей приговорили к пяти годам лишения свободы за то, что они направили зеленый лазер на самолет.
Зеленовато-синий
Синий
Синие лазерные указатели с определенной длиной волны, например 473 нм, обычно имеют такую же базовую конструкцию, что и зеленые лазеры DPSS. В 2006 году многие фабрики начали производство синих лазерных модулей для запоминающих устройств, которые также использовались в лазерных указках. Это были устройства с удвоением частоты типа DPSS. Чаще всего они излучают луч на длине волны 473 нм, который создается удвоением частоты лазерного излучения 946 нм от кристалла Nd: YAG или Nd: YVO4 с диодной накачкой (кристаллы с примесью неодима обычно дают основную длину волны 1064 нм, но с зеркала с надлежащим отражающим покрытием также могут быть сделаны для генерации на других «высших гармониках» неосновных длин волн неодима). Для получения высокой выходной мощности кристаллы BBO используются как удвоители частоты; для меньших мощностей используется КТП . Японская компания Nichia контролировала 80% рынка синих лазерных диодов в 2006 году.
Некоторые поставщики сейчас продают синие лазерные указки с коллимированными диодами с измеренной мощностью, превышающей 1500 мВт. Однако, поскольку заявленная мощность продуктов «лазерных указателей» также включает мощность ИК-излучения (только в технологии DPSS), все еще присутствующую в луче (по причинам, обсуждаемым ниже), сравнения на основе строго визуально-синего компонента для лазеров типа DPSS остаются проблемными, а информация часто недоступна. Из-за использования более высокой неодимовой гармоники и более низкой эффективности преобразования с удвоением частоты доля инфракрасной мощности, преобразованной в синий лазерный свет с длиной волны 473 нм в оптимально сконфигурированных модулях DPSS, обычно составляет 10–13%, что примерно вдвое меньше типичного для зеленых лазеров ( 20–30%).
Голубые лазеры также могут быть изготовлены непосредственно из полупроводников InGaN , которые излучают синий свет без удвоения частоты. Голубые лазерные диоды 450 нм (447 нм ± 5 нм) в настоящее время доступны на открытом рынке. Некоторые синие диоды могут иметь очень большую мощность; например, диод NDB7K75 от Nichia, который может непрерывно выдавать более 5 Вт при перегрузке. Эти устройства ярче при той же мощности, чем фиолетовые лазерные диоды с длиной волны 405 нм, поскольку большая длина волны ближе к максимальной чувствительности человеческого глаза. Массовое производство лазерных диодов для коммерческих устройств, таких как лазерные проекторы , привело к снижению цен. Популярность в последнее время мощной версии этих указателей 447 нм, которые также имеют улучшенную оптику для лучшей коллимации и меньшей расходимости, конкурируют с опасностями, связанными с использованием этих портативных устройств лицами с сомнительными намерениями и стоимостью, уменьшились, чтобы быть конкурентоспособными с ними. Длина волны зеленого лазера DPSS.
фиолетовый
Лазеры, излучающие луч фиолетового света на длине волны 405 нм, могут быть сконструированы из полупроводников GaN ( нитрид галлия ). Это близко к ультрафиолетовому излучению, граничит с очень острым человеческим зрением, и может вызывать ярко-синюю флуоресценцию и, следовательно, синее, а не фиолетовое пятно на многих белых поверхностях, включая белую одежду, белую бумагу и проекционные экраны из-за широкое использование оптических отбеливателей при производстве продуктов, которые должны выглядеть ярко-белыми. На обычных нефлуоресцентных материалах, а также на тумане или пыли цвет выглядит как оттенок темно-фиолетового цвета, который невозможно воспроизвести на мониторах и распечатать. Лазер на основе GaN излучает 405 нм напрямую без удвоителя частоты, что исключает возможность случайного опасного инфракрасного излучения . Эти лазерные диоды производятся серийно для чтения и записи данных в приводы Blu-ray (хотя свет, излучаемый диодами, не синий, а отчетливо фиолетовый). В середине-конце 2011 года из китайских источников на рынок поступили сине-фиолетовые лазерные диодные модули с длиной волны 405 нм и оптической мощностью 250 мВт на основе фиолетовых лазерных диодов на основе GaN, предназначенные для устройств чтения дисков Blu-ray. 60 $ с доставкой.
В то же время стали доступны несколько более мощных (120 мВт) «фиолетовых» лазерных указателей с длиной волны 404–405 нм, которые не основаны на GaN, но используют технологию удвоения частоты DPSS от 1-ваттных 808-нм инфракрасных диодных лазеров на GaAlAs. . Как и в случае с указанными выше зелеными лазерными указателями с инфракрасным излучением, такие устройства могут лопать воздушные шары и зажигать спички, но это является результатом нефильтрованного мощного инфракрасного компонента в луче.
Приложения
Указывая
.jpg)
Лазерные указки часто используются в образовательных и деловых презентациях и наглядных демонстрациях в качестве привлекательного указывающего устройства. Лазерные указки улучшают устное руководство студентами во время операции. Предлагаемый механизм объяснения заключается в том, что технология позволяет более точно определять местоположение и идентифицировать анатомические структуры.
Красные лазерные указки можно использовать практически в любом помещении или в условиях низкой освещенности, когда указывать детали вручную может быть неудобно, например, при строительных работах или отделке интерьеров. Зеленые лазерные указки могут использоваться для аналогичных целей, а также на открытом воздухе при дневном свете или на больших расстояниях.
Лазерные указатели используются в широком спектре приложений. Зеленые лазерные указки можно использовать и в любительской астрономии . Зеленый лазер виден ночью из-за рэлеевского рассеяния и переносимой по воздуху пыли, что позволяет кому-то указывать на отдельные звезды другим, находящимся поблизости. Кроме того, эти зеленые лазерные указки обычно используются астрономами во всем мире на звездных вечеринках или для проведения лекций по астрономии. Астрономические лазерные указки также обычно устанавливаются на телескопы, чтобы направить телескоп на определенную звезду или место. Центровка с помощью лазера намного проще, чем с помощью окуляра.
Промышленное и исследовательское использование
Лазерные указки используются в промышленности. Например, строительные компании могут использовать высококачественные лазерные указки для повышения точности отображения определенных расстояний при работе над крупномасштабными проектами. Они оказались полезными в этом виде бизнеса благодаря своей точности, что значительно сэкономило время. То, что по сути является лазерной указкой, может быть встроено в инфракрасный термометр, чтобы определять, куда он указывает, или быть частью лазерного уровня или другого устройства.
Они также могут быть полезны в научных исследованиях в таких областях, как фотоника , химия , физика и медицина .
Лазерные указатели используются в робототехнике , например, для лазерного наведения, чтобы направить робота к положению цели с помощью лазерного луча, то есть показывать положение цели роботу оптически, а не передавать их численно. Этот интуитивно понятный интерфейс упрощает управление роботом, а визуальная обратная связь повышает точность позиционирования и позволяет выполнять неявную локализацию.
Досуг и развлечения
Развлечения - одно из других применений, которые нашли лазеры. Наиболее распространенное использование лазеров в развлечениях можно увидеть в спецэффектах, используемых в лазерных шоу. В клубах, на вечеринках и на концертах на открытом воздухе для зрелищ используются мощные лазеры, соблюдая меры предосторожности. Лазерные шоу часто бывают экстравагантными, с использованием линз , зеркал и дыма .
Лазеры также стали популярной игрушкой для домашних животных, таких как кошки, хорьки и собаки, чьи естественные хищные инстинкты запускаются движущимся лазером и будут преследовать его и / или пытаться поймать как можно больше, но, очевидно, никогда не добьются успеха. В результате лазерные указки стали популярным развлечением для многих владельцев домашних животных.
Тем не менее, у лазерных указателей есть несколько применений, кроме фактического наведения, в более широкой индустрии развлечений, и многие места запрещают вход тем, у кого есть указатели, как потенциальную опасность. Очень редко профессиональные танцоры на сцене во время шоу носят лазерные перчатки, которые иногда принимают за указки. В отличие от указателей, они обычно создают маломощные сильно расходящиеся лучи для обеспечения безопасности глаз. Лазерные указки использовались фокусниками в качестве реквизита во время магических шоу.
В качестве примера потенциальной опасности лазерных указок, принесенных участниками аудитории, на фестивале Tomorrow Land в Бельгии в 2009 году было обнаружено, что лазерные указки, принесенные членами аудитории мощностью 200 мВт или более, стали причиной повреждения глаз. несколькими другими членами аудитории, согласно сообщениям об инциденте, размещенным на веб-сайте ILDA ( Международной ассоциации лазерных дисплеев ). В сообщении говорится, что инцидент расследовался несколькими независимыми органами, в том числе полицией Бельгии, и что эти органы пришли к выводу, что указатели, принесенные аудиторией, были причиной травм.
Лазерные указки можно использовать в походах или на свежем воздухе . Лазерные указки повышенной мощности достаточно яркие, чтобы отпугнуть крупных диких животных, что делает их полезными для пеших прогулок и кемпинга. В этих обстоятельствах лазерная указка также может служить удобным инструментом для выживания, поскольку ее можно использовать в качестве сигнала спасения в чрезвычайных ситуациях, которые видны самолетам и другим сторонам, как днем, так и ночью, на больших расстояниях. Например, ночью в августе 2010 года двое мужчин и мальчик были спасены с болотистой местности после того, как их красное лазерное перо было замечено командами спасателей.
Системы вооружения
Точно выставленные лазерные указки используются в качестве лазерных прицелов для прицеливания огнестрельного оружия .
Некоторые военные используют лазеры для ночного обозначения целей для самолетов. Это сделано для того, чтобы не ошиблись «дружественные» и «вражеские» цели. Дружественная цель может носить устройство ИК-излучения, которое видно только тем, кто использует ночное видение (например, пилотам). Чтобы определить точное местоположение вражеского комбатанта, они просто осветили бы цель лазерным лучом, обнаруживаемым атакующим самолетом. Это может быть один из самых точных способов обозначения целей.
Опасности и риски
Неправильная номинальная мощность
Испытания, проведенные Национальным институтом стандартов и технологий на лазерных указках, обозначенных как класс IIIa или 3R в 2013 году, показали, что около половины из них излучают мощность в два раза превышающую предел класса, что делает их правильное обозначение Class IIIb - более опасным, чем класс IIIa. Максимальная измеренная выходная мощность составила 66,5 милливатт; более чем в 10 раз превышен лимит. Зеленый лазерный свет генерируется инфракрасным лазерным лучом, который должен находиться внутри корпуса лазера; однако было обнаружено, что более 75% протестированных устройств излучают инфракрасный свет сверх установленного предела.
Вредоносное использование
Лазерные указки с их очень большим радиусом действия часто злонамеренно направляют на людей, чтобы отвлечь или раздражать их, или для развлечения. Это считается особенно опасным для пилотов самолетов, которые могут быть ослеплены или отвлечены в критические моменты. 21 августа 2013 года Майклу Джеймсу Сааведре и Дилану Джеймсу Демоне были предъявлены обвинения в наведении лазерной указки на самолет.
Согласно отчету MSNBC, в 2010 году FAA зарегистрировало в США более 2836 инцидентов. Освещение ручными зелеными лазерами особенно серьезно, поскольку длина волны (532 нм) близка к максимальной чувствительности адаптированного к темноте глаза и может казаться быть в 35 раз ярче красного лазера такой же мощности.
Безответственное использование лазерных указателей часто не одобряется членами сообщества лазерных проекторов, которые опасаются, что их неправильное использование может привести к принятию законодательства, затрагивающего лазеры, предназначенные для размещения в проекторах и использования в индустрии развлечений. Беспокойство также вызывают и другие люди, занимающиеся видами деятельности, в которых ослепление или отвлечение внимания опасно.
Еще одно неприятное и потенциально опасное неправильное использование лазерных указателей - это их использование, когда точка может быть ошибочно принята за точку лазерного прицела. В таких обстоятельствах вооруженная полиция обнажила оружие.
Травма глаза
Выходной сигнал лазера указатели доступен для широкой общественности ограничен (и варьируется в зависимости от страны) для того , чтобы предотвратить случайное повреждение сетчатки от глаз человека . Агентство по охране здоровья Великобритании рекомендовало, чтобы «лазерные указки, обычно доступные для населения, были ограничены мощностью менее 1 милливатта, поскольку при такой мощности не было зарегистрировано никаких травм [подобных той, которая, как сообщается ниже, вызвала повреждение сетчатки]». В США регулирующие органы разрешают использование лазеров мощностью до 5 мВт.
Исследования показали, что даже маломощные лазерные лучи мощностью не более 5 мВт могут вызвать необратимое повреждение сетчатки, если смотреть на нее в течение нескольких секунд; однако рефлекс моргания глаза делает это маловероятным. Сообщается, что такие лазерные указки вызывают остаточное изображение , слепоту и блики , но не вызывают необратимых повреждений, и, как правило, безопасны при использовании по назначению.
Сообщалось, что в 2010 году приобретенная через Интернет мощная зеленая лазерная указка вызвала снижение остроты зрения с 6/6 до 6/12 (с 20/20 до 20/40); через два месяца острота зрения восстановилась до 6/6, но некоторые повреждения сетчатки остались. FDA США выпустило предупреждение после получения двух анекдотических сообщений о травмах глаз лазерными указками.
Лазерные указки, доступные для покупки в Интернете, могут иметь значительно более высокую выходную мощность, чем указатели, обычно доступные в магазинах. Названные «горящими лазерами», они разработаны, чтобы прожигать легкий пластик и бумагу, и могут иметь внешний вид, очень похожий на их маломощные аналоги. Из-за их высокой мощности многие интернет-магазины предупреждают пользователей мощных лазерных указателей не направлять их на людей или животных.
Исследования, проведенные в начале двадцать первого века, показали, что риск для человеческого глаза от случайного воздействия света от коммерчески доступных лазерных указателей класса IIIa мощностью до 5 мВт казался довольно небольшим; однако длительное наблюдение, например, намеренное пристальное внимание к лучу в течение 10 или более секунд, может привести к повреждению.
Агентство по охране здоровья Великобритании предупреждает о том, что в Интернете можно найти более мощные, как правило, зеленые лазерные указки с выходной мощностью до нескольких сотен милливатт, как «чрезвычайно опасные и не подходящие для продажи населению».
Опасности инфракрасного излучения твердотельных лазерных указателей с диодной накачкой
Лазеры, классифицируемые как указатели , должны иметь выходную мощность менее 5 мВт ( класс 3R ). При таких уровнях мощности ИК-фильтр для DPSS-лазера может не потребоваться, поскольку инфракрасный (ИК) выход относительно низок, а яркость видимой длины волны лазера будет вызывать реакцию глаза (рефлекс моргания). Однако недавно стали доступны более мощные (> 5 мВт) лазерные указатели типа DPSS , обычно из источников, которые не соблюдают правила лазерной безопасности при упаковке и маркировке лазеров. Эти более мощные лазеры часто упаковываются в те же корпуса, что и обычные лазерные указатели, и обычно не имеют ИК-фильтров, имеющихся в профессиональных мощных лазерах DPSS, из-за затрат и дополнительных усилий, необходимых для их размещения.
Хотя ИК-излучение от DPSS-лазера менее коллимировано, типичные кристаллы, легированные неодимом, в таких лазерах действительно производят настоящий ИК-лазерный луч. Глаз обычно реагирует на более мощный видимый свет; однако в более мощных DPSS-лазерах выходная мощность ИК-лазера может быть значительной. Особую опасность для этого нефильтрованного ИК-излучения представляет его присутствие в сочетании с защитными очками, предназначенными для блокировки только видимых длин волн лазера. Например, красные очки блокируют попадание в глаза большей части зеленого света, но пропускают инфракрасный свет. Сниженный свет за очками также может вызвать расширение зрачков, увеличивая опасность для невидимого ИК-света. Так называемые двухчастотные лазерные очки YAG значительно дороже, чем одночастотные лазерные очки, и часто не поставляются с нефильтрованными лазерами типа указателя DPSS, которые также излучают инфракрасный лазерный свет с длиной волны 1064 нм. Эти потенциально опасные лазеры излучают слабый луч или не излучают видимого луча при прохождении через прилагаемые к ним очки, но их выходное излучение ИК-лазера все еще можно легко увидеть при просмотре с помощью ИК-чувствительной видеокамеры.
В дополнение к угрозам безопасности нефильтрованного ИК-излучения от лазеров DPSS, ИК-составляющая может включать в себя общие выходные значения в некоторых лазерных указках.
Хотя зеленые (532 нм) лазеры являются наиболее распространенными, проблемы с ИК-фильтрацией могут также существовать в других лазерах DPSS, таких как красный (671 нм), желтый (589 нм) и синий (473 нм) лазеры DPSS. Эти длины волн лазера DPSS обычно более экзотичны, более дороги и обычно производятся из компонентов более высокого качества, включая фильтры, если только они не помещаются в пакеты карманных ручек в стиле лазерной указки. Большинство красных (635 нм, 660 нм), фиолетовых (405 нм) и темно-синих (445 нм) лазеров обычно создаются с использованием специальных лазерных диодов на выходной частоте, а не как DPSS-лазеры. Эти диодные лазеры видимого диапазона не излучают ИК-свет.
Правила и неправильное использование
Laserpointersafety.com предупредил пользователей лазерных указателей не направлять лазерные лучи на самолеты, движущиеся транспортные средства или на незнакомцев. С тех пор, как лазерные указки стали легко доступны, ими стали злоупотреблять, что привело к разработке законов и нормативных актов, специально регулирующих использование таких лазеров. Их очень большая дальность действия затрудняет поиск источника лазерного пятна. В некоторых случаях они заставляют людей опасаться, что в них нацелено оружие, поскольку они неотличимы от лазерных прицелов точечного типа. Очень яркое маленькое пятно позволяет слепить и отвлекать водителей и пилотов самолетов, и они могут быть опасны для зрения, если нацелены в глаза.
В 1998 году один из зрителей посветил лазером в глаза барабанщику Kiss Питеру Криссу , когда группа исполняла " Beth ". После исполнения песни Крисс чуть не вылетел со сцены, а вокалист Пол Стэнли бросил вызов тому, кто светил лазером, драться с ним на сцене:
В каждой толпе есть один или два человека, которым здесь не место. Теперь я знаю, что ты хочешь принести это завтра в школу, когда пойдешь в шестой класс, но оставь это дома, когда пойдешь на спектакль.
- Пол Стэнли ,
В январе 2005 года мужчина из Нью-Джерси по имени Дэвид Банах был арестован за то, что нацелил зеленую лазерную указку на небольшой самолет, летевший над головой.
В футболе лазерная указка является запрещенным предметом на стадионах во время турниров и матчей ФИФА , в соответствии с Правилами безопасности стадионов ФИФА , она также запрещена на матчах и соревнованиях, организованных УЕФА . В 2008 году лазерные указки были нацелены на глаза игроков во время ряда спортивных матчей по всему миру. «Олимпик Лион» был оштрафован УЕФА за то, что болельщик «Лиона» направил луч лазерной указки на Криштиану Роналду . В матче отборочного турнира к финалу чемпионата мира, который проходил в Эр-Рияде , Саудовская Аравия, между хозяевами поля и сборной Южной Кореи , южнокорейский вратарь Ли Вун-Чжэ был поражен зеленым лазерным лучом в глаз. На чемпионате мира 2014 года во время заключительного матча группового этапа между сборными Алжира и России зеленый лазерный луч был направлен в лицо российского вратаря Игоря Акинфеева . После матча Федерация футбола Алжира была оштрафована ФИФА на 50 000 швейцарских франков (примерно 33 000 фунтов стерлингов / 41 100 евро / 56 200 долларов США ) за использование лазеров и другие нарушения правил на стадионе алжирскими болельщиками.
В 2009 году полиция Соединенного Королевства начала отслеживать источники лазерного излучения вертолетов в ночное время, регистрировать источник с помощью GPS , использовать тепловизионные камеры, чтобы увидеть подозреваемого, и даже теплый указатель, если его выбросить, и вызывать полицейские собачьи упряжки. С 2010 года наказание может составлять пять лет лишения свободы.
Несмотря на законодательство, ограничивающее выпуск лазерных указателей в некоторых странах, устройства большей мощности в настоящее время производятся в других регионах и часто импортируются клиентами, которые покупают их напрямую через Интернет-почту. Законность таких сделок не всегда ясна; как правило, лазеры продаются как исследовательские или OEM- устройства (которые не подпадают под те же ограничения мощности), с оговоркой о том, что они не должны использоваться в качестве указателей. На сайтах обмена видео в Интернете, таких как YouTube, часто публикуются видеоролики «Сделай сам», в которых объясняется, как сделать мощную лазерную указку, используя диод записывающего устройства для оптических дисков. По мере роста популярности этих устройств производители начали производить аналогичные мощные указатели. Были опубликованы предупреждения об опасности таких мощных лазеров. Несмотря на оговорки, такие лазеры часто продаются в упаковке, напоминающей упаковку для лазерных указок. Лазеры этого типа могут не иметь средств безопасности, которые иногда встречаются на лазерных модулях, продаваемых в исследовательских целях.
Было много инцидентов, в частности, с самолетами, и власти многих стран относятся к ним крайне серьезно. Многие люди были осуждены и приговорены, иногда к нескольким годам лишения свободы.
Австралия
В апреле 2008 года, сославшись на серию скоординированных атак на пассажирские самолеты в Сиднее , правительство Австралии объявило, что ограничит продажу и импорт определенных лазерных устройств. Правительству еще предстоит определить, какие классы лазерных указателей следует запретить. После некоторых дебатов правительство проголосовало за запрет ввоза лазеров, излучающих луч мощностью более 1 мВт, начиная с 1 июля 2008 года. Те, чья профессия требует использования лазера, могут подать заявление на исключение. В Виктории и на территории столицы Австралии лазерная указка с доступным пределом излучения более 1 мВт классифицируется как запрещенное оружие, и любая продажа таких предметов должна регистрироваться. В Западной Австралии в соответствии с изменениями в законодательстве лазерные указки классифицируются как контролируемое оружие, и требуется доказательство законной причины для хранения. Правительство штата Вашингтон также запретило с 2000 года производство, продажу и владение лазерными указками выше класса 2. В Новом Южном Уэльсе и на территории австралийской столицы стандарт безопасности продукции для лазерных указателей предписывает, что они должны быть класса 1 или Лазерный продукт класса 2. В феврале 2009 года игрок в крикет из Южной Африки Уэйн Парнелл направил лазерную указку в глаза, когда пытался взять улов, который он уронил. Он отрицал, что это была причина для падения мяча, но, несмотря на это, MCG решила следить за лазерными указками. Запрет на использование лазерной указки распространяется только на портативные лазерные устройства с батарейным питанием, но не на лазерные модули.
В ноябре 2015 года 14-летний тасманский мальчик повредил себе оба глаза, посветив лазерной ручкой «... в глаза в течение очень короткого периода времени». Он сжег сетчатку возле макулы , области, где находится большая часть центрального зрения человека. В результате мальчик почти сразу потерял 75% зрения, практически без надежды на выздоровление.
Канада
Новые правила, регулирующие импорт и продажу лазерных указателей (портативных, с батарейным питанием), были введены в Канаде в 2011 году и регулируются Министерством здравоохранения Канады с использованием Закона о защите прав потребителей, запрещающего продажу лазеров класса 3B (IEC) или более высокой мощности. «потребителям», как это определено в Законе о защите прав потребителей . Федеральное регулирование Канады следует методам классификации опасности FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов) и IEC ( Международная электротехническая комиссия ), если производители соблюдают Закон об устройствах, излучающих радиацию. По состоянию на июль 2011 года трем людям были предъявлены обвинения в соответствии с федеральным законом об аэронавтике , который предусматривает максимальное наказание в размере 100 000 долларов и пять лет тюремного заключения за попытку ослепить пилота лазером. Другие обвинения, которые могут быть предъявлены, включают причинение вреда и нападение .
Гонконг
Лазерные указатели не являются незаконными в Гонконге, но правила аэронавигации гласят, что использование «любого света» достаточно яркого, чтобы поставить под угрозу взлет или посадку самолета, является преступлением.
Во время протестов в Гонконге в 2019-2020 годах протестующие используют лазерные указки, чтобы сбить с толку полицейских и взломать камеры распознавания лиц. 6 августа 5 сотрудников полиции, не дежуривших при исполнении служебных обязанностей, арестовали президента студенческого союза Баптистского университета Кейта Фонг Чун-инь после того, как он приобрел 10 лазерных указателей в Шам Шуй По за хранение «наступательного оружия». Фонг сказал, что будет использовать указатели для наблюдения за звездами, но полиция описала их как «лазерные пушки», лучи которых могут вызвать травмы глаз. В защиту ареста полиция заявила, что в соответствии с законодательством Гонконга указатели могут считаться «оружием», если они используются или предназначены для использования в нападении. Инцидент вызвал общественный резонанс. Правозащитник Икарус Вонг Хо-инь заявил, что, судя по объяснениям полиции, «кухонный работник, купивший несколько ножей, может быть арестован за хранение оружия для нападения». Депутат Демократической партии и адвокат Джеймс То Кун-сун раскритиковал полицию за злоупотребление властью. Сотни протестующих собрались у купола Гонконгского музея космонавтики, чтобы устроить «лазерное шоу», чтобы опровергнуть утверждения полиции о том, что эти лазерные указки являются наступательным оружием. Два дня спустя Фонг был безоговорочно освобожден.
Нидерланды
До 1998 г. разрешались лазеры класса 3А. В 1998 году стало незаконным торговать лазерными указками класса 2, которые являются «гаджетами» (например, шариковыми ручками, цепочками для ключей, бизнес-подарками, устройствами, которые останутся во владении детей, частями игрушек и т. Д.). Торговля лазерными указателями класса 2 (<1 мВт) по-прежнему разрешена, но они должны соответствовать требованиям, касающимся предупреждений и инструкций по безопасному использованию, приведенных в руководстве. Торговля лазерными указками класса 3 и выше не допускается.
Швеция
Использование указателей с выходной мощностью> 1 мВт регулируется в общественных местах и школьных дворах. С 1 января 2014 года необходимо иметь специальное разрешение для владения лазерной указкой с классификацией 3R, 3B или 4, то есть более 1 мВт.
Швейцария
В Швейцарии использование лазерных указателей запрещено с 1 июня 2019 года, за исключением лазерных указателей класса 1, которые можно использовать только в помещении.
Объединенное Королевство
Великобритания и большая часть Европы в настоящее время согласованы с классом 2 (<1 мВт) для общего представления используйте лазерные указки или лазерные ручки. Все, что выше 1 мВт, незаконно для продажи в Великобритании (импорт не ограничен). Регламент здравоохранения и безопасности настаивает на использовании класса 2 везде, где люди могут контактировать с внутренним лазерным светом, а DTI призвал органы по торговым стандартам использовать свои существующие полномочия в соответствии с Общими правилами безопасности продукции 2005 года для удаления лазеров выше класса 2 из общий рынок.
С 2010 года в Великобритании считается правонарушением направлять свет на самолет в полете, чтобы ослепить пилота, намеренно или нет , с максимальным штрафом в размере штрафа 4 уровня (в настоящее время 2500 фунтов стерлингов). Также считается правонарушением небрежное или опрометчивое создание опасности для самолета с максимальным наказанием в виде пяти лет тюремного заключения и / или неограниченного штрафа.
Для обеспечения правопорядка полицейские вертолеты используют GPS и тепловизионную камеру , а также собачьи упряжки на земле, чтобы определить местонахождение правонарушителя; Выброшенная теплая лазерная указка часто видна на тепловизоре, и ее длина волны может быть сопоставлена с длиной волны , записанной регистратором событий в вертолете.
В 2014 году 22-летний парень из Флинтшира был признан виновным в необдуманной угрозе жизни экипажа полицейского поискового вертолета с помощью такого устройства и приговорен к пятимесячному условному заключению .
Соединенные Штаты
Лазерные указатели относятся к устройствам класса II или IIIa с мощностью выходного луча менее 5 милливатт (<5 мВт). Согласно правилам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) более мощные лазеры нельзя продавать или рекламировать как лазерные указки. Кроме того, любой лазер с классом выше IIIa (более 5 милливатт) требует блокировки переключателя с ключом и других функций безопасности. Освещение самолета лазерной указкой любого класса является незаконным и карается штрафом в размере до 11 000 долларов США.
Все лазерные продукты, продаваемые в США, должны быть зарегистрированы в FDA, независимо от выходной мощности.
Аризона
В Аризоне это проступок класса 1, если человек "направляет лазерную указку на полицейского, если это лицо намеренно или сознательно направляет луч света от действующей лазерной указки на другого человека, и это лицо знает или разумно должно знать, что другой человек - офицер полиции ". (Пересмотренные законы Аризоны, §13–1213)
30 апреля 2010 года 36- летний Клинт Джейсон Бреннер из Прескотта, штат Аризона , был признан виновным по двум пунктам обвинения, каждое из которых квалифицируется как уголовное преступление 6 класса, и было также установлено, что каждое из них было опасным преступлением за то, что он направил ручную лазерную указку на вертолетом Департамента общественной безопасности Аризоны в декабре 2009 года. Он был приговорен к двум годам тюремного заключения по каждому пункту обвинения с одновременной работой.
2 ноября 2009 года Дана Кристиан Уэлч из Южной Калифорнии была приговорена к 2,5 годам заключения в федеральной тюрьме после того, как была признана виновной в том, что она направила ручной лазерный луч в глаза двум пилотам, приземляющим самолеты Boeing в аэропорту Джона Уэйна .
Мичиган
Публичный закон № 257 от 2003 года квалифицирует как уголовное преступление для лица «производство, доставку, владение, транспортировку, размещение, использование или выпуск» «вредного электронного или электромагнитного устройства» для «незаконной цели»; Уголовное преступление также превращается в акт, «заставляющий человека ложно полагать, что он подвергся воздействию ... вредного электронного или электромагнитного устройства».
В соответствии с публичным законом 328 от 1931 года «продажа, предложение на продажу или владение» переносным устройством или оружием, из которого может быть направлен электрический ток, импульс, волна или луч, является уголовным преступлением и предназначено для того, чтобы временно вывести из строя, ранить или убить ».
Мэн
Публичный закон 264, HP 868 - LD 1271 криминализирует сознательное, преднамеренное и / или неосторожное использование электронного оружия против другого лица, определяя электронное оружие как портативное устройство или оружие, излучающее электрический ток, импульс, луч или волну с выводящие из строя эффекты на человека.
Массачусетс
Глава 170 законов 2004 года, статья 140 общих законов, раздел 131J гласит: «Никто не должен владеть портативным устройством или оружием, от которых может быть направлен электрический ток, импульс, волна или луч, причем ток, импульс, волна или луч предназначен для временного вывода из строя, ранения или убийства, за исключением ... Тот, кто нарушает этот раздел, подлежит наказанию в виде штрафа в размере от 500 до 1000 долларов или тюремным заключением в исправительном учреждении на срок не менее 6 месяцев или более 2 1/2 лет, или одновременно штрафом и тюремным заключением ".
Юта
В штате Юта это класс C проступок , чтобы указать лазерный указатель на сотрудника правоохранительных органов , и является нарушением , чтобы указать лазерный указатель на движущемся транспортном средстве.
Колумбия
«RESOLUCIÓN 57151 DE 2016» запрещает продажу и предоставление потребителям лазерных указателей с выходной мощностью, равной или превышающей один милливатт (> = 1 мВт). Колумбия - первая страна в Южной Америке, которая регулирует маркетинг этих продуктов.
Смотрите также
использованная литература
дальнейшее чтение
- JA Hadler и ML Dowell, «Точные и недорогие испытания портативных лазеров для безопасного использования и эксплуатации». Meas.Sci.Technol. 24 (2013) 045202.