Спектральный диапазон лазеров варьируется от нескольких нанометров до нескольких сотен микрометров и в основном находится за пределами видимого спектра. Риск лазерного излучения для глаз и кожи сильно зависит от времени экспозиции и длины волны лазера. Это справедливо для прямого и даже рассеянного лазерного излучения.

Эти учебные комплекты были составлены, чтобы привести учащихся к бережному и безопасному обращению с лазерами. Они очень полезны для изучения классификации различных лазеров по классам лазерной безопасности. Основы и работа со стандартами EN60825, EN207 и EN208 будут представлены и обучены.

 Образовательные цели исследования

• Мощность и интенсивность лазера
• Расхождение лазерного луча
• Оценка импульсных лазерных систем
• Классификация лазерной безопасности
• Максимально допустимое излучение (ПДВ) для глаз и кожи
• Номинальное глазное расстояние опасности (NOHD)
• Демонстрация повреждающего действия глаза лазерного излучения
• Характеристика лазерных защитных очков и фильтров

Базовая – Продвинутая  - Полная версия

Полная версия оснащена четырьмя лазерами и одним мощным светодиодным источником, их длины волн варьируются от синего до ближнего инфракрасного диапазона с различными мощностями и функциями (непрерывные и импульсные лазеры) в соответствии со списком компонентов (см. Ниже). Эти источники должны быть классифицированы по классам безопасности по измерениям мощности и энергии. Оптические элементы, такие как расширители луча, фильтры, рассеивающие диски и апертура диафрагмы, используются для изменения профилей и размеров лазерного луча и, следовательно, для изменения классов безопасности лазеров. Прямой лазерный свет, а также его профили рассеивающего конуса измеряются с помощью лазерного измерителя мощности. С помощью модели глаза моделируется влияние мощности лазера на человеческий глаз, а значения MPE и MSD вычисляются и демонстрируются.

В базовой версии предусмотрены два лазера и оборудование для расширения пучка и для испытаний на рассеяние. Может быть выполнен базовый диапазон измерений, таких как определение классов лазера, MPE и NOHD. Возможно изменение класса лазера и расходящиеся лазерные лучи по оптическим элементам.

Продвинутая версия включает - в дополнение к оборудованию базового комплекта - импульсный лазер. Здесь оцениваются такие свойства, как пиковая мощность, длительность импульса и энергия. В сочетании с моделью глаза повреждается сетчатка. Обучаются смене классов лазера путем фильтрации через стеклянные фильтры и лазерные очки (не как защитные очки для экспериментатора!).

В базовых и продвинутых системах лазерный измеритель мощности не включен, но необходим. Для определения характеристик лазерного импульса требуется двухканальный осциллограф с частотой 200 МГц (измеритель мощности и осциллограф можно заказать в eLas).

Базовая и расширенная версии могут быть обновлены до полной версии с помощью необходимого оборудования, предлагаемого eLas.

Настройка и компоненты

Компоненты полной версии:

1 Опорная плита с 7 плоскими направляющими для компонентов

2 Импульсный лазерный источник света 1535 нм с импульсным лазерным контроллером PLPS 1000

3 Лазерный источник света 532 нм с контроллером источника света LSC 2000

4 Мощный светодиодный источник света 590 нм с контроллером источника света LSC 2000

5 Лазерный источник света 635 нм с контроллером источника света LSC 1000 и встроенным усилителем сигнала

6 Лазерный источник света 405 нм с контроллером источника света LSC 2000

7 Оптика формирования луча в держателях на держателе

8 Отклонение луча на несущей

9 Аттенюаторы луча в держателе фильтра на держателе

10 Сетчатка симулятор на носителе

11 Отклонение луча с зеркальными и рассеивающими дисками на шарнирном соединителе

12 Расширитель луча в держателе на держателе

13 Ирисовая диафрагма в держателе на держателе

14 Фотодетектор PIN в держателе на держателе с кабелями BNC

15 Набор лазерных защитных очков (не для защиты экспериментатора!)

16 Неотражающий суппорт

17 InGaAs фото детектор в креплении

18 Лазерный измеритель мощности с монитором и головкой измерителя мощности на держателе

 Компоненты базовой версии:

1 Две плоские рельсы для компонентов: 800 мм и 500 мм (без опорной плиты)

3 Лазерный источник света 532 нм с контроллером источника света LSC 2000

5 Лазерный источник света 635 нм с контроллером источника света LSC 1000 и встроенным усилителем сигнала

7 Оптика формирования луча в держателях на держателе

11 Отклонение луча с зеркальными и рассеивающими дисками на шарнирном соединителе

14 Фотодетектор PIN в держателе на держателе с кабелями BNC

16 Неотражающий суппорт

Компоненты продвинутой версии:

1 Три плоские рельсы для компонентов: 800 мм, 500 мм и 400 мм (без опорной плиты)

2 Импульсный лазерный источник света 1535 нм с импульсным лазерным контроллером PLPS 1000

3 Лазерный источник света 532 нм с контроллером источника света LSC 2000

5 Лазерный источник света 635 нм с контроллером источника света LSC 1000 и встроенным усилителем сигнала

7 Оптика формирования луча в держателях на держателе

9 Аттенюаторы луча в держателе фильтра на держателе

10 Сетчатка симулятор на носителе

11 Отклонение луча с зеркальными и рассеивающими дисками на шарнирном соединителе

13 Ирисовая диафрагма в держателе на держателе

14 Фотодетектор PIN в держателе на держателе с кабелями BNC

15 Набор лазерных защитных очков (не для защиты экспериментатора!)

16 Неотражающий суппорт

17 InGaAs фото детектор в креплении

Измерения и обработка

Некоторые из возможных измерений представлены в следующем списке:

• Характеристика импульсных и непрерывных лазеров и светодиодов разных длин волн (возможно при наличии источников разных версий)

Измерения мощности: значения, такие как средняя мощность, пиковая мощность или плотность мощности, определяются путем измерения с помощью измерителя мощности и осциллографа. Для измерения диаметра луча используется штангенциркуль с низким коэффициентом отражения.

Определение дивергенции: лазерные источники показывают различные расхождения, которые измеряются с помощью штангенциркуля или фотодетектора на оптической рейке, соединенной с шарниром.

• Определение максимально допустимого излучения (значение MPR; возможно при наличии источников разных версий)

Для лазерных источников значения MPR определяются в соответствии с расчетами и таблицами значений, как показано ниже. Оценивается разница в расчетах для непрерывных и импульсных лазеров. Влияние оптических инструментов на значение MPR демонстрируется с помощью линз и телескопов.

• Минимальное безопасное расстояние (MSD) до источника излучения (возможно при наличии источников разных версий)

Необходимые расчеты для определения необходимого безопасного расстояния для прямого или рассеянного света различных лазерных источников продемонстрированы и выполнены. Рассчитаны безопасные расстояния для человеческого глаза и кожи.

• Определение классов лазера (возможно при наличии источников разных версий)

Что касается их длин волн и выходной мощности, пять источников света классифицируются в соответствии с международными стандартами лазерной безопасности.

• Изменение класса безопасности лазера

Класс безопасности лазеров может быть изменен

а. изменение диаметра луча путем расширения луча

б. вставка цветного фильтра или фильтра нейтральной плотности

с. обрезание луча через диафрагму

В базовой версии возможно расширение балки. Расширенный набор включает в себя расширение луча и фильтры. В полной версии возможны все три метода.

• Отражение и рассеяние луча (возможно при наличии источников разных версий)

При шарнирном соединении можно вставить зеркало или рассеивающие диски. Измеряется конус луча отраженного и рассеянного света и оценивается опасность рассеянного света. В зависимости от рассеивающей или отражающей поверхности регистрируются профили рассеяния идеально и частично отраженного или полностью рассеянного света.

• Моделирование сетчатки (только расширенная и полная версия)

Модель глаза вставляется в лазерный луч. Фокусировка лазерного луча линзой на сетчатку производится. Термическое повреждение сетчатки впечатляюще продемонстрировано с помощью инфракрасного лазера.

• Характеристика трех лазерных защитных очков (только расширенная и полная версия)

Защитные очки проверены с различными лазерными источниками в отношении

Блокировка света разных длин волн

Величина поглощения / Оптическая плотность

Представлены и обсуждены защитные классы лазерных очков.