Který laser je výkonnější, zelený nebo červený?

Laser – zkratka pro Lroj Azesílení o Sstimulované Eposlání Ruznání, což se doslova překládá jako „zesílení světla stimulovanou emisí“, je zařízení, které přeměňuje energii pumpy na energii úzce směrovaného toku záření.

Existuje mnoho různých typů laserů. Lze je rozdělit do skupin podle zdroje čerpání, pracovní tekutiny a oblasti použití. Protože V tomto článku budou lasery zvažovány v kontextu bezpečnosti práce s laserovými nivelačními přístroji a dálkoměry, pozornost pak bude věnována takovým parametrům, jako je např. provozní vlnová délka (nm) a radiační síla (mW).

Vlnová délka, pokud je ve viditelné oblasti, určuje barvu laserového paprsku. Síla záření určuje jas paprsku, určité schopnosti (zaměřování, předvádění optických efektů, čtení čárových kódů, řezání a svařování materiálů, laserové operace, čerpání jiných laserů).

Radiace dovnitř laserové úrovně и dálkoměry funguje jako běžné laserové ukazovátko – přenosný generátor koherentních a monochromatických elektromagnetických vln ve viditelné oblasti ve formě úzkého paprsku. Je vyrobena na bázi červené laserové diody, která vyzařuje v dosahu 635-670 nm. Jejich radiační síla nepřekračuje 1,0 mW.

Laserové záření představuje značné nebezpečí pro oči, protože toto záření je dobře zaostřeno čočkou na sítnici. Laserová zařízení pro domácnost mají zároveň malou šířku paprsku, což zajišťuje vysokou hustotu povrchové energie v průřezu paprsku. Právě vysoká hustota energie může způsobit popáleniny a jiné škody. Lasery s vyšším výkonem mohou způsobit poškození zraku i v důsledku rozptýleného záření. Přímé a v některých případech rozptýlené záření z takového laseru může způsobit popáleniny kůže (až úplné zničení) a představovat nebezpečí požáru.

Existuje několik klasifikací nebezpečnosti laserů, které jsou si však velmi podobné. Níže je uvedena nejběžnější mezinárodní klasifikace.

Požadavky na konstrukci a technické vlastnosti, pravidla bezpečného provozu a způsoby ochrany před laserovým zářením na území Běloruské republiky upravuje SanPiN 2.2.4.13-2-2006 „Laserové záření a hygienické požadavky na provoz laserových produktů“ a STB IEC 60825-1-2011 „Bezpečnostní laserové produkty. Část 1. Klasifikace a požadavky na zařízení“ je národní norma Běloruské republiky, která je shodná s mezinárodní normou IEC.

Významná část laserových zařízení vyráběných ve světě je vyrobena a označena v souladu se standardy publikovanými americkou organizací Center for Devices and Radiological Health (CDRH).

Laserové úrovně и dálkoměry jsou laserové třída 2 v souladu s touto klasifikací, která umožňuje jejich použití za následujících opatření:
— nedívejte se do laserového paprsku, laserový paprsek může poškodit vaše oči, i když se na něj díváte z velké vzdálenosti;
— nesměrujte laserový paprsek na lidi nebo zvířata;
— laser musí být instalován nad úrovní očí;
— používejte zařízení pouze pro měření;
— neotevírejte zařízení;
— udržujte zařízení mimo dosah dětí;
— nepoužívejte zařízení v blízkosti výbušných látek.

Když měli výrobci v roce 2007 možnost použít zelené diody, všichni si mysleli, že zelený laser v rychlosti nevyhnutelně zcela nahradí laser červený. Uplynulo 7 let a co vidíme? Málokterému výrobci zbyly mezi celou řadou 1-2 modely se zeleným laserem. Zelenému laseru se nepodařilo pohnout červeným laserem. Možná to nepřineslo efekt, který se od toho očekával. Abyste pochopili, musíte se obrátit na fyzickou stránku problému a zjistit, jaké jsou rozdíly a podobnosti mezi červeným a zeleným paprskem.

Struktura zelených paprsků je složitější: první laser, infračervený, o vlnové délce 808 nm, svítí do krystalu Nd:YVO4 – získává se laserové záření o vlnové délce 1064 nm. Narazí na krystal „zdvojovače frekvence“ – a ukáže se 532 nm.

Hlavní výhodou zelených laserů je 532 nm velmi blízko maximální citlivosti okaa jak bod nebo rovina, tak samotný paprsek jsou velmi jasně viditelné. Dokonce i 5mW zelený laser svítí jasněji než 200mW červený laser (na obrázku). Zelené lasery však mají také velká nebezpečí. Záření o vlnové délce 1064 nm je zaostřeno téměř stejně jako zelené záření a představuje hlavní nebezpečí při dopadu na oko na velkou vzdálenost, zatímco záření o vlnové délce 808 nm je vysoce neostré a nebezpečné je pouze na vzdálenost několika metrů. Jinými slovy, škodlivý účinek zeleného laseru na oko je mnohem větší, než se zdá.

Některé lasery mají infračervený filtr, ale to výrazně zvyšuje cenu zařízení, takže může být přítomen pouze u drahých modelů. Za zmínku také stojí, že zelené diody, zařízení, která vyzařují zelený paprsek, jsou mnohem dražší na výrobu (několikrát kvůli vyššímu počtu defektů oproti červeným). A životnost zelené diody je mnohem nižší. Celkově se to promítne do konečných nákladů na laserovou hladinu. Výsledkem je následující obrázek. Laserová vodováha se zeleným paprskem vytváří projekce, které jsou lépe viditelné, životnost takového zařízení je nižší, náklady jsou vyšší (někdy jeden výrobce stanoví cenu, která se liší 1,5-2krát pro identické modely, které se liší pouze v laser).

Je třeba poznamenat, že podle charakteristik deklarovaných výrobci úrovní je výkon takového laseru až 2,7 mW (pro červenou do 1,0 mW), a bezpečnost dle třída 3 (červená má 2).

Abych to shrnul, laserová zelená skutečně je lépe viditelné za denního světla než červená, ale nesmíme zapomínat, že ano mnohem nebezpečnější и nepřiměřeně drahé.

Zelená laserová ukazovátka se začala prodávat v roce 2002. Nejběžnější typ diodově čerpaných polovodičových laserových ukazovátek (DPSS). Výkon takových ukazatelů je od 5 do 800 miliwattů (mw). Pro takové ukazatele se nevyrábí zelené diody; Zařízení je mnohem složitější než běžná červená nebo modrá laserová ukazovátka. Zelené světlo se získává poměrně složitým způsobem, a proto jsou výkonná zelená laserová ukazovátka velmi drahá.

Nejprve výkonná (obvykle >100 mW infračervená laserová dioda s λ = 808 nm) pumpuje neodymem dopovaný krystal yttriumorthovanadátu, kde se záření přemění na 1064 nm. Poté se při průchodu krystalem titanylfosfátu draselného zdvojnásobí frekvence záření (1064 nm → 532 nm) a vytváří viditelné zelené světlo. Všimněte si vysoké energetické náročnosti zelených laserových ukazovátek – většina používá dvě baterie AA/AAA/CR123/18650. Zaměřitelné zelené laserové ukazovátko o výkonu 200 mW je schopné osvětlovat zápalky, elektropásku, tmavý plast atd.).

Nejběžnější laserová ukazovátka jsou červená. Tato ukazovátka využívají červené laserové diody s vlnovou délkou 650nm, 660nm nebo viditelnější 635nm. Výkon se pohybuje přibližně od 1 do 1000 miliwattů (mw). Výkonné 650nm červené ukazatele jsou jedny z nejlevnějších v poměru cena/výkon. Zaměřitelné červené laserové ukazovátko o výkonu 200mW, schopné osvětlovat zápalky, elektropásku, tmavý plast atd.).

Vzácnější červená laserová ukazovátka využívají diodový Pumped Solid State (DPSS) laser a pracují na vlnové délce 671 nm.

Tato laserová ukazovátka produkují světlo z výkonné modré laserové diody. Taková laserová ukazovátka patří do třídy nebezpečnosti 4 a představují vážné nebezpečí pro oči a kůži. Výkon takových laserových ukazovátek je 500mw, 1000mw a dražších 1500mw a 2000mw. Jedná se o nejvýkonnější laserová ukazovátka, která jsou dnes k dispozici. Jiné ukazatele takové pravomoci dosáhnout nemohou. V poměru cena/výkon jsou dnes výkonná modrá laserová ukazovátka nejvýhodnějším nákupem. Takové ukazatele propálí všechno, až po strom.

473 nm – Argon (tyrkysová barva)

Taková laserová ukazovátka se objevila teprve v roce 2007 a mají podobný princip fungování jako zelená laserová ukazovátka (DPSS). Vlnová délka 473nm se obvykle získá zdvojnásobením frekvence záření 946nm. Pro získání 946 nm se používá krystal yttrium-hliník granát s přísadami neodymu. Výroba takových ukazatelů je velmi nákladná kvůli jejich nízké účinnosti. Výkon takových ukazatelů se pohybuje od 1 do 50 miliwattů (mw). Ale dnes si dokonce můžete objednat takové vzácné a exkluzivní laserové ukazovátko. Neuvěřitelně krásný tyrkysový paprsek, vypadá prostě úžasně!

Fialová ukazovátka mají 405nm laserovou diodu. Vlnová délka 405nm je na hranici světelného spektra viditelného pro lidské vidění, a proto se paprsek takových ukazatelů jeví jako slabý. Světlo z takových laserových ukazovátek však způsobuje fluorescenci objektů, na které je laserový paprsek nasměrován. Fialová laserová ukazovátka se začala prodávat po nástupu Blu-ray mechanik. Výkon takových ukazatelů se pohybuje od 5 do 500 mW. Zaměřitelné fialové laserové ukazovátko s výkonem 200 mW, schopné osvětlovat zápalky, elektrickou pásku, tmavý plast atd.)

Žlutá laserová ukazovátka také využívají technologii DPSS a současně vyzařují dva paprsky světla: 1064nm a 1342nm. Záření vstupuje do nelineárního krystalu, který absorbuje fotony ze dvou paprsků a emituje fotony o 593,5 nm (celková energie fotonů 1064 a 1342 nm se rovná energii fotonu 593,5 nm). Účinnost takových ukazatelů je pravděpodobně nízká – asi 1%. Díky tomu jsou nejdražší a nejméně běžné.