人眼安全激光 Eye-safe lasers

2022-12-01 13:14:57 浏览:284

定义

在对人眼危害相对较低的波长区域内发射的激光。

发射波长长于≈1.4μm的激光器通常被称为“人眼安全”,因为该波长范围内的光在眼睛的角膜和晶状体中被强烈吸收,因此无法到达明显更敏感的视网膜。 这使得例如用于1.5μm电信系统或2μm铥激光器的铒激光器和掺铒光纤放大器的危险性远低于具有相似输出功率的1μm激光器。 另一类人眼安全的激光源是光学参量振荡器。

另一方面,角膜的吸收长度在较长的波长下达到非常小的值(远低于0.1毫米),特别是大约3μm和大约10μm(接近波长一氧化碳2激光器)。这意味着这种波长的光脉冲被吸收在非常薄的层中,因此角膜很容易受损。 因此,发射约3μm或10μm的激光比发射约1.5μm的激光的人眼安全性较低,即使它们是“视网膜安全”的。 虽然角膜的外表面(上皮)至少可以在损伤后的几天内愈合,但内部(内皮)的情况并非如此。 此外,角膜损伤可能非常痛苦。

显然,“人眼安全”的质量不仅取决于发射波长,还取决于光功率(或能量)水平和可以到达眼睛的光强度。 在足够高的功率下,例如使用光纤放大器或Q开关激光器达到的功率,眼睛仍然可能受损。 但是,如果至少某些主光束的弱寄生反射对眼睛没有危险,那么它已经非常有帮助。

请注意,仅激光功率(或激光输出处的强度)不足以评估眼睛中可能的强度;这也取决于其他因素,如光束发散和光束质量。 因此,不能简单地说明给定波长下眼睛安全的功率或强度限制。

人眼安全激光器的应用

人眼安全激光器在需要在露天长时间传输光的应用中尤为重要。 典型的例子是激光测距仪和自由空间光通信。

激光物理

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