Что такое лазер?

Если лазеры опасны, почему их продают?

При соблюдении правил техники безопасности лазерные указки, одобренные регуляторными органами, считаются сравнительно безопасными. Лазер слабой мощности наносит ущерб только если прицельно направлять его в глаза, целиться в транспортные средства.

В большинстве стран запрещены лазерные указки мощностью больше 5 милливатт (класс IIIа), а в некоторых (например, в Австралии) – мощнее 1 милливатта (класс II). Считается, что от случайного попавшего в глаз луча мощностью 1 мВт человека может защитить простое моргание. Такой лазер может нанести вред только если человек долго смотрит на луч. Прибор с мощностью 5 мВт тоже считается опасным при длительном контакте луча с сетчаткой. Более мощные лазеры имеют право использовать только специально обученные люди.

Что такое лазер?

Слово «лазер» (англ. LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) является аббревиатурой, которая расшифровывается как «усиление света индуцированным излучением». Частота излучения, генерируемого лазером, находится в пределах или вблизи видимой части электромагнитного спектра. Энергия усиливается до состояния чрезвычайно высокой интенсивности с помощью процесса, который носит название «излучение лазерное индуцированное».

Термин «радиация» часто понимается неправильно, потому что его также используют при описании радиоактивных материалов. В данном контексте оно означает передачу энергии. Энергия переносится из одного места в другое посредством проводимости, конвекции и излучения.

Существует множество различных типов лазеров, работающих в разных средах. В качестве рабочей среды используются газы (например, аргон или смесь гелия с неоном), твердые кристаллы (например, рубин) или жидкие красители. Когда энергия подается в рабочую среду, она переходит в возбуждённое состояние и высвобождает энергию в виде частиц света (фотонов).

Пара зеркал на обоих концах герметизированной трубки либо отражает, либо передает свет в виде концентрированного потока, называемого лазерным лучом. Каждая рабочая среда производит луч уникальной длины волны и цвета.

Цвет света лазера, как правило, выражается длиной волны. Он является неионизирующим и включает ультрафиолетовую (100-400 нм), видимую (400-700 нм) и инфракрасную (700 нм — 1 мм) часть спектра.

Materials processing (CO2 and Nd:YAG)

Since a laser beam can be focused down to a very small spot of light which can be absorbed very well at the surface of a material (be it metal , plastic, textile, etc.), the material can reach very high temperatures up to 9,032°F (5,000°C) and melt or even vaporize. In factories, laser systems are used to measure parts, inspect them for quality, and label, cut, weld, or resurface materials ranging from plastic film to sheet steel a quarter of an inch thick.

Lasers form the basis of precision-measuring tools called interferometers that can measure distances less than 1/100th the thickness of a human hair, and are as useful on construction sites as in laboratories. Such instruments can be scanned over objects to create images, and are used on highways to identify vehicles automatically, or on NASA spacecraft to map the surface of the Moon and asteroids. In semiconductor manufacturing, ultraviolet lasers provide the exposure source for optical lithography , a technique used to produce computer chips with features as small as one hundred thousandth of an inch (0.25 microns).

Особенности производственных лазерных резаков

Не каждому по карману цена лазерного резака по металлу производственного типа.

Такое оборудование применяют для обработки и разделки металлических материалов.

Принцип действия лазерного резака строится на выработке инструментом мощного излучения, наделенного свойством испарять или выдувать металлический расплавленный слой.

Такая производственная технология при работе с разными типами металла способна обеспечить высокое качество среза.

Глубина обработки материалов зависит от вида лазерной установки и характеристик обрабатываемых материалов.

Устройство твердотельных излучателей основывается на использовании в качестве рабочей среды конкретных сортов стекла или кристаллов.

Здесь в пример можно привести недорогие установки, эксплуатируемые на полупроводниковых лазерах.

Волоконные – их активная среда функционирует за счет применения оптических волокон.

Данный тип устройства является модификацией твердотельных излучателей, но как утверждают специалисты, волоконный лазер успешно вытесняет свои аналоги с области металлообработки.

При этом оптические волокна являются основой не только резака, но и гравировального станка.

Газовые – рабочая среда лазерного устройства сочетает углекислый, азотный и гелиевый газы.

Так как КПД рассматриваемых излучателей не выше 20%, их используют для резки и сварки полимерных, резиновых и стеклянных материалов, а также металла с высокой степенью теплопроводности.

Здесь в пример можно взять резак по металлу выпускаемый компанией Ханса, применение лазерного устройства позволяет резать медь, латунь и алюминий, в данном случае минимальная мощность станков только выигрывает у своих аналогов.

OTHER SUPPORTED BRAND

LaserGRBL support a wide range of laser engraver based on the open “GRBL” firmware. This list include some brand that is compatible with LaserGRBL (by user feedback).

EleksMaker 

EleksMaker A3 – 300mm x 400mm – 3.5W optical power (~10W electrical power)

EleksMaker is a brand made by makers for makers. They have a very nice and particular design and in addition to laser engraver they produce a lot of tools and accessories for DIY. They have a very informative site and quality after-sales support service.

Their laser diodes are sold claiming TRUE optical power, so 3.5W laser equals about 10-15W of competitors modules.

Eleksmaker support was not tested by me, but it was reported to be compatible by the LaserGRBL user community.

BETTER QUALITY MODULES

If you need laser modules for continuous use, I do not recommend using modules that come with your markers, either those that are cheap on ebay, amazon, aliexpress, bangood, gearbest … All these modules are designed for occasional use and deteriorate quickly if used at maximum power for a long time.

There are a couple of very good sellers who do small productions but of the highest quality. They are all modules made by hand according to the best standards, all tested one by one and that can also provide personalized answers for any needs.

Discount code available (read more)

Opt Lasers is what I call “the Ferrari of lasers”. They offer a wide range of products that fits the needs of any professional who wants a high quality laser system on their CNC.

6W optical power (equivalent to 20W)

Laser modules are available ranging from optical power from 2W up to 15W (equivalent to about 85W of electrical power). These are products made from solid aluminum blocks, individually CNC machined, universal mounting systems are available for easy connection to existing machines.

15W laser head, mounted on professional CNC system (equivalent to 85W)

Their production includes air-cooled and water-cooled laser modules, magnetic quick attach and release systems, and many more!

Endurance laser is a Russian laboratory that provides modules of 5-10-15-20 W (blue light) 15-25-30W (infrared) and DPSS laser modules, as well as multi-laser combined system.

They also provide air nozzle and air-assist system and many types of accessory.

CO2 LASER ENGRAVING

Laser diode engraver is suitable for small workloads. If you need fast engraving, cutting thick materials you should consider purchasing a 40W or higher power engraver.

This kind of power is currently not achievable with diode technology, so you have to choose a CO2 laser machine. These machines are generally more expensive, larger, and more complex to use and most of them use their own control software.

Prices can vary between 400€ to 4000€ based on laser power and size of the worktop.

In this case I advise you to choose the most suitable product for you by evaluating shipping costs and product feedback.

STEEL LASER ENGRAVING

Laser diode engraver are not the best tool for metal engraving, even if with some tricks you can make some small incisions (using the most powerful modules).

However, if your goal is to engrave metals, you need to choose a fiber laser engraver.

50W Fiber Laser

Starting from 50W a fiber laser engraver is able to engrave and also carve most common metals.

Принцип действия (работы) лазера:

Физической основой работы лазера служит явление вынужденного (индуцированного) излучения.

Если кратко, то суть данного явления состоит в том, что возбуждённый атом (или другая квантовая система) способен излучить фотон под действием другого фотона без его поглощения, если энергия последнего равняется разности энергий уровней атома до и после излучения. При этом излучённый фотон когерентен фотону, вызвавшему излучение (является его «точной копией»). Таким образом, происходит усиление света. Этим явление вынужденного (индуцированного) излучения отличается от спонтанного излучения, в котором излучаемые фотоны имеют случайные направления распространения, поляризацию и фазу.

Теперь объясним данное явление более подробно.

Следует иметь в виду, что атом в возбужденном состоянии неустойчив. Рано или поздно (в среднем за 10–8 секунды), в какой-то момент времени он самостоятельно вернется в основное состояние, излучив электромагнитную волну – фотон.

Излучение энергии атомом возможно:

– самостоятельно, если он возбужден;

– под воздействием излучения извне.

При этом потоки света, образующиеся в обоих случаях, схожи между собой, а значит, длина волны, вызвавшая возбуждение атома, равна самой вызванной (индуцированной) волне. И чем больше будет воздействие на атом, тем больше электронов перейдут на высший энергетический уровень и тем выше окажется индуцированное излучение.

Существуют сосредоточения атомов, чье большое количество электронов находится на высоком энергетическом уровне. Оно (сосредоточение атомов) представляет собой инверсную систему. Ее уникальностью является тот факт, что излучение в данной системе гораздо сильнее поглощения, и именно эта особенность предоставила ученым возможность создать лазер посредством искусственного образования подобных систем.

Вне инверсной системы случайные кванты также способны как провоцировать излучение атомов находящихся в возбужденном состоянии, так и поглощаться ими, если те «спокойны».

Однако для получения нужного индуцированного и когерентного потока света необходимо, чтобы число возбужденных частиц имело превосходящее количество (существовала инверсионная заселенность), что в состоянии, когда все макроскопические величины постоянны (т.е. когда все атомы находятся в состоянии покоя), исключено. Получить нужное возбужденное состояние атомов и соответственно создать вынужденное (индуцированное) когерентное излучение позволяют системы накачки активной среды лазера.

Накачка воздействует на активную среду лазера, коими могут выступать различные вещества, дающие ему итоговое название:

– твердые – некоторые драгоценные камни (рубин, гранат), стекла, включающие неодим;

– жидкие – растворы солей неодимов, анилиновых красителей;

– газообразные – гелий и неон, углекислый газ, аргон, а также водяной пар низкого давления;

– плазма;

– полупроводниковые материалы.

Активная среда при этом помещается между параллельными друг другу зеркальными стеклами резонатора.

Классификация

В зависимости от мощности или энергии пучка и длины волны излучения, лазеры делятся на несколько классов. Классификация основана на потенциальной способности устройства вызывать немедленную травму глаз, кожи, воспламенение при прямом воздействии луча или при отражении от диффузных отражающих поверхностей. Все коммерческие лазеры подлежат идентификации с помощью нанесённых на них меток. Если устройство было изготовлено дома или иным образом не помечено, следует получить консультацию по соответствующей его классификации и маркировке. Лазеры различают по мощности, длине волны и длительности экспозиции.

Stimulated emission

Stimulated emission is a process similar to absorption, but operates in the opposite direction. In absorption, an incoming photon is absorbed by an atom, leaving the atom in an excited state and annihilating the photon in the process. In stimulated emission, an incoming photon stimulates an excited atom to give up its stored energy in the form of a photon that is identical in wavelength, direction, polarization, and phase to the stimulus photon. If the excited atom is unable to produce a photon that matches the incoming photon, then stimulated emission cannot take place.

For laser action to occur, a majority of the atoms in the active medium must be excited into an energetic state, creating a population inversion of energized atoms ready to emit light. This is generally accomplished by pumping the atoms optically or electrically. As a photon passes through the collection of excited atoms, it can stimulate the generation of many trillions of photons, or more, creating an avalanche of light. The active medium can thus be regarded as an amplifier that takes in a small signal (one photon, say) and delivers a large signal (many photons, all identical to the first) at the output. This amplification, or gain, is provided by stimulated emission; hence the term laser, which is actually an acronym for light amplification by stimulated eission of radiation.

To illustrate laser operation, consider the well-known helium neon (HeNe) laser, once a staple of super-market scanners. The active medium is a mixture of helium and neon gases, enclosed in a glass tube a few inches long, with an electrode and a mirror at each end. The atoms in the gas mixture are excited, or pumped, by by an electrical discharge that runs through the gas, in much the same way that a neon sign is lit. The conditions in the HeNe laser have been optimized so that the maximum number of neon atoms are in the correct state to emit light at the familiar red wavelength, 633 nm.

Как подготовиться?

Первой процедуре всегда предшествует подготовительный этап. Как минимум за 128 ч до эпиляции, но чаще за неделю, делают пробу пациента на чувствительность кожи к лазерному излучению. Если негативных реакций нет – назначается дата процедуры.

Перед проведением эпиляции нужно тщательно выбрить эпилируемую зону, так, чтобы в день процедуры волоски не превышали 2 мм. Чем меньше длина волоса – тем лучший результат после процедуры. Перед сеансом также нужно очистить кожу от косметических и ухаживающих средств (кремов, косметики, дезодоранта).

Пользоваться антиперспирантом при планировании эпиляции подмышечных впадин нельзя в день проведения процедуры и 3 последующих дня. Спрей для ног в день эпиляции стоит исключить, особенно если будет проводиться воздействие на кожу пальцев.

Oscillation

Stimulated emission alone is not sufficient to produce laser output. The emission from the atoms occurs in all directions; to produce the highly directional output that makes the laser such a useful tool, the light must be trapped in an optical cavity that provides feedback, i.e., forces the light to travel in a desired direction. An optical cavity is free conduction band electrons recombine with holes in the valence band, emitting photons equal in energy to the band gap of the semiconductor. The only suitable semiconductors are the so-called «direct gap» materials, such as gallium arsenide and indium phosphide. By using alloys of different compositions, the laser bandgap can be engineered to produce light over a wide range of wavelengths (426 nm-1,550 nm). Silicon, having an indirect gap, is not suitable for diode lasers.

Diode lasers are typically very small (the laser chip, with wires running into it, is mounted on a copper block only 6 mm wide). The cavity is formed by cleaved crystal facets that act as mirrors. The cavity length is typically between 100 microns and 1 mm, and the emitting volume has a cross-section of about 1 micron high by 1-200 microns wide. A diode laser can produce power in the range 1 mW to 1 W, depending on the size of the active volume. Standard semiconductor processing techniques can be used to form arrays of individual lasers in order to generate higher powers: an array with an emitting area of 1 cm X 1 cm can produce several kW of optical power.

Что являют собой аппараты IPL

Этот метод эпиляции базируется на применении IPL-систем. Источник света в таком оборудовании – это лампа-вспышка, генерирующая высокоинтенсивное некогерентное световое излучение с длиной волн в диапазоне 500-1200 нм.

При процедуре вся энергия от световой волны поглощается меланином, ведь только он поглощает световые пульсации. Далее световая энергия преобразовывается в тепловую, фолликул нагревается и разрушается сосудистый сосочек, который питает волосок.

В конечном счёте под действием фотоэпиляции IPL волосяной фолликул необратимо разрушается световой волной. Волосы данным методом удаляются не сразу, а примерно в течение недели. То место, где была расположена волосяная луковица, постепенно зарастает соединительной тканью.

Когда эпителий поглощает световую энергию, в тканях начинают запускаться различные реакции. Основная из них – это термическая. После потребления большого количества энергии ткани нагреваются до такой температуры, что начинают разрушаться.

При IPL эпиляции этот процесс катализируется под действием световой энергии. Он получил название фототермолиз. Различные длины световых волн поглощаются тканями в разной степени в зависимости от их окраски. Поэтому фотоэпиляционный эффект в большинстве случаев определяется наличием в волосах меланина и правильным подбором параметров волн света.

Если при воздействии селективного фототермолиза 100% клеток волосяной луковицы, которые отвечают за регенерацию, погибают, рост волос прекращается. Если фолликул только получает повреждения, цикл роста нарушается, толщина и степень пигментации волос уменьшаются, но они продолжают свой рост.

Важно! После полного курса лазерной эпиляции усики могут снова появиться – на них влияет уровень гормонов эстрогена и тестостерона, которые в организме с возрастом могут повышаться, что и становится причиной повторного роста волосков

Как мазер стал лазером

Мазеры смогли совершить несколько значимых открытий: точно определили значение скорости света, в очередной раз подтвердили справедливость теории относительности и даже помогли обнаружить реликтовое излучение расширяющейся Вселенной. При всем этом мазеры оказались не при делах, когда речь шла о традиционной электронике. Действительно, на практике СВЧ-электронике мазеры ничем помочь не могли – прибор излучал на длине волны 1 см и генерировал мощность около 10 нВт.

Физики понимали, что квантовые генераторы должны перейти на оптический диапазон, то есть от усиления микроволн к усилению света, или другими словами – от мазера к лазеру (от английского Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – «усиление света посредством вынужденного излучения»).

В 1960 году американский физик Теодор Майман создает первый лазер. Это был импульсный рубиновый лазер, который состоял из кристалла рубина (сантиметром в диаметре и около двух в длину) с посеребренными торцами, а также лампы-вспышки.

Примерно через год первый лазер был запущен в СССР. Это произошло 2 июня 1961 года в ГОИ, старшим научным сотрудником Л.Д. Хазовым с участием И.М. Белоусовой. Все элементы лазера – рубин, покрытие на его торцах, лампы накачки – были созданы в ГОИ. После запуска лазера на рубине в институте началась интенсивная работа по созданию твердотельных и газовых лазеров. Уже в 1963 году была проведена первая в мире передача телевизионного сигнала по лучу гелий-неонового лазера через атмосферу.

Часто задаваемые вопросы пациентов в интернете о лечении варикоза лазером в Москве

Инновационное лечение варикоза лазером без операции в Москве проводят в городских медицинских центрах флебологии. Наш инновационный центр флебологии занимает одни из лидирующих позиций в Москве по проведению современных вмешательств на венах. Запись осуществляется по телефону: +7 (495) 565 35 07.  

Сегодня, классическое оперативное лечение варикозной болезни (кроссэктомия, стриппинг) достаточно широко применяется в большинстве государственных медицинских учреждений. Тем не менее, данный метод лечения признан морально устаревшим ведущими европейскими специалистами. Новые методики термической венозной облитерации выгодно отличаются минимальным травматизмом процедур, быстрым восстановлением и практически полным отсутствием периода реабилитации. Немаловажным моментом является то, что инновационные процедуры проводятся под ультразвуковой визуализацией с полным контролем вмешательства со стороны специалиста.

Современные инновационные процедуры, которые используют европейские протоколы лечения, уже трудно назвать операциями. Используются технологии, полностью исключающие разрезы кожи. Вопреки мнениям скептиков, бытовавших ещё каких-то десять лет назад, новые технологии оказались значительно эффективнее в удалении варикозных вен, чем классические операции. Современная процедура венозной термооблитерации (лазерная или радиочастотная) – это максимально радикальное лечение варикозной болезни без привычной операционной травмы.

Варикозная болезнь – это хирургическая патология. Для её адекватного лечения патологически изменённые вены удаляются тем или иным способом. Рассказы про полностью консервативное лечение варикоза – миф, подогреваемый и популяризуемый рядом, не совсем честных на руку личностей. Другое дело, что сегодня в Москве доступны современные европейские технологии, позволяющие лечить варикозную болезнь при помощи только проколов под местной анестезией.

Как это явление работает в лазерах?

Представим себе самый простой лазер, состоящий из системы накачки, рабочей среды и оптического резонатора. Система накачки необходима, чтобы сообщить рабочей среде энергию, которая будет преобразована в энергию излучения, и создать инверсию населенностей энергетических уровней. Например, если рабочим телом нашего лазера являются атомы с всего двумя энергетическими состояниями, то для работы лазера необходимо, чтобы возбужденные атомы превышали по количеству невозбужденные. Инверсия населенностей — основа того, чтобы генерация излучения в лазере могла начаться. Как сделать презентацию в ворде вы можете в обзорной статье наших авторов.

Твердотельный лазер

Рабочим телом лазера могут быть как твердые тела, так и жидкости с газами. Физическая суть работы всех этих приборов остается одной и той же. Кстати, первый в мире лазер был рубиновым, т.е. имел в качестве рабочего тела кристалл рубина.

Когда инверсия населенностей достигнута, возбужденные атомы рабочей среды начинают излучать фотоны (спонтанное излучение). Чтобы процесс не «угас», необходимо обеспечить обратную связь. В простейшем случае роль оптического резонатора играют два зеркала, одно из которых пропускает часть фотонов (полупрозрачно), а второе – отражает. Таким образом, определенная часть испущенных фотонов остается в рабочем пространстве, индуцируя излучение все новых и новых атомов, от чего процесс начинает развиваться лавинообразно и лазер светит.

Работа лазера

Надеемся, Вы стали чуточку эрудированнее после прочтения этой статьи. Если у Вас есть более глубинные и фундаментальные вопросы по теме «лазеры», помните – среди наших авторов есть люди, готовые в любой момент ответить на них.

Удачи, и да прибудет с Вами сила!

Лазеры на парах металлов

Природа возбужденной среды и тип	Рабочая длина волны (и)	Источник волнения	Приложения и примечания
Гелий — Кадмий Metal Vapor Laser (He — Cd)	441,563 нм, 325 нм.	Электрический разряд в металлическом паре, смешанном с гелием в качестве буферного газа.	Приложения для печати и высокой печати, возбуждение флуоресценции для проверки бумажных денег, например, научные исследования.
Гелий — ртуть из паровой фазы лазера металла (HeHg)	567 нм, 615 нм.	Редкие, научные исследования, самодеятельные лазеры.
Гелий — селен (HESE) пары металла лазер	До 24 длин волн между красным и ультрафиолетовым.	Редкие, научные исследования, самодеятельные лазеры.
Гелий — Silver Metallic Vapor Laser (HEAG)	224,3 нм	Научные исследования, Рамановская спектроскопия.
Неоновый лазер на парах металлов — медь (NeCu)	248,6 нм	Электрический разряд в металлическом паре, смешанном с неоном в качестве буферного газа.	Научные исследования, Рамановская спектроскопия.
Лазер на парах меди	510,6 нм, 578,2 нм	Шок	Дерматология , высокоскоростная фотография, источник волнения для лазеров на органических красителях.
Лазер на парах золота	627 нм	Редко, дерматология и светолечение .

Преимущества лазера

Благодаря мягкости воздействия лазерное оборудование эффективно при решении почти всех стоматологических проблем. Бормашину он заменяет не всегда, но удачно дополняет ее работу, так как может самостоятельно определять пораженные участки, в том числе и те, которые трудно выявить невооруженным глазом. Дело в том, что здоровая ткань зуба влаги не содержит, а потому в ней не может происходить закипание. Многие стоматологические проблемы устраняются буквально за несколько минут и не требуют повторного визита к врачу.

Луч очень тонок и способен проникать в микрополости, требующие при других обстоятельствах рассверливания бором. Направленность излучения к нужному месту осуществляется посредством гибкого и очень тонкого кварц-полимерного волновода. Сам аппарат оснащен компактной эргономичной головкой, которой обученный врач легко управляет.

Еще одно достоинство лазера состоит в том, что обработанная им поверхность приобретает небольшую шероховатость, что во много раз улучшает адгезию пломбировочного материала. Надежная фиксация практически до нуля снижает вероятность рецидива.

Технические характеристики лазера:

Параметрами, характеризующими работу оптического квантового генератора – лазера являются:

– длина излучаемой волны (ДВ) в микрометрах (мкм);

– режим работы (РР);

– мощность излучения (МИ) в милливаттах (мВт), ваттах (Вт), киловаттах (кВт), мегаваттах (МВт), гигаваттах (ГВт);

– частота повторения импульсов (ЧПИ) в герцах (Гц);

– длительность импульса (ДИ) в миллисекундах (мс), микросекундах (мкс), наносекундах (нс), пикосекундах (пс), фемтосекундах (фс);

– расходимость излучения (РИ) в миллирадианах (мрад), градусах (град);

– коэффициент полезного действия (КПД) в процентах (%).

Сравнительную характеристику основных лазеров можно оценить по данным таблицы.

Тип лазера	Активная среда	ДВ, мкм	РР	МИ	ЧПИ	ДИ	РИ	КПД, %
Газовый	Гелий-Неон	0,63	непрерывный	0,5-50 мВт	—	—	0,7-3,5 мрад	0,01-0,1
Двуокись углерода – Азот	10,6	непрерывный	1 – 1,5·104 Вт	—	—	до 25 мрад	до 20
10,6	импульсный	10 – 5·103 Вт (средняя)	до 2,5·104 Гц	0,006-100 мкс	до 7 мрад	до 6
Аргон	0,33-0,53	непрерывный	0,01-20 Вт	—	—	0,5-1,5 мрад	0,01-0,1
Фторид криптона (эксимерный)	0,249	импульсный	20-250 Вт (средняя)	до 103 Гц	4·10-3 – 1 мкс	0,1-6 мрад	0,03-2
Жидкостный	Органические красители	0,25-1,01	импульсный	0,1-3 Вт (средняя)	108 Гц	<1 пс	1,4-1,5 мрад	30-60
Твердотельный	Алюмо-иттриевый гранат с неодимом	1,06	непрерывный	0,05 – 103 Вт	—	—	—	1-3
импульсный свободной генерации	20-600 Вт (средняя)	1-300 Гц	0,1-10 мс	3-24 мрад	1-2
импульсный с модулированной добротностью	2-100 МВт (пиковая)	0,1-100 Гц	2-25 нс	0,3-3 мрад	0,4-1
режим синхронизации мод	0,02-2 ГВт (пиковая)	10 Гц	30-150 пс	0,3-0,7 мрад	не  более  0,01
Рубин	0,6943	импульсный свободной генерации	1-38 Вт (средняя)	0,016-5 Гц	0,3-3 мс	3-18 мрад	0,1-1
импульсный с модулированной добротностью	0,02-1 ГВт (пиковая)	0,017-1 Гц	12-30 нс	0,3-1 мрад	до 0,1
Полупроводниковый	Арсенид галия	0,8-0,9	непрерывный (одиночные лазеры)	5-40 мВт	—	—	20-40 град	1-30
Арсенид алюминия-галия	0,8-0,9	непрерывный (интегральные решётки)	100-500 мВт	—	—	20-40 град	10-20
импульсный  (одиночные лазеры)	100-500 мВт	103 Гц	102 нс	20-40 град	10-20
Арсенид галия-индия, в т.ч с примесями алюминия	1,3-1,5	непрерывный	1-5 мВт	—	—	20-40 град	10-20
Селенид свинца, сульфид свинца, теллурид свинца	4-15	непрерывный с глубоким охлаждением	0,1 мВт	—	—	1 град	около 5

Как видно из таблицы, одно и то же вещество активной среды, но с добавлением примесей или изменением режима работы, может изменять свои параметры, что всегда учитывается при эксплуатации устройства.

Примечание: Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Найти что-нибудь еще?

карта сайта

Коэффициент востребованности
6 200

Условно безопасные устройства

Лазеры второго класса излучают в видимой части спектра. Это лазерное излучение, источники которого вызывают у человека нормальную реакцию неприятия слишком яркого света (мигательный рефлекс). При воздействии луча человеческий глаз моргает через 0,25 с, что обеспечивает достаточную защиту. Однако излучение лазерное в видимом диапазоне способно повредить глаз при постоянном воздействии. Примеры: лазерные указатели, геодезические лазеры.

Лазеры 2а-класса являются устройствами специального назначения с выходной мощностью менее 1 мВт. Эти приборы вызывают повреждение только при непосредственном воздействии в течение более 1000 с за 8-часовой рабочий день. Пример: устройства считывания штрих-кода.

Газовые лазеры (лазер СО2)

Неоспоримым достоинством газов как активной среды лазера является высокая оптическая однородность. Поэтому для тех научных и технических применений, для которых необходимы максимально высокая направленность и монохроматичность излучения, газовые лазеры представляют самый больший интерес. После первого газового лазера, основой которого была смесь гелия и неона (1960), было создано большое количество разнообразных газовых лазеров. В них использовались квантовые переходы нейтральных атомов, молекул и ионов, имеющих частоты в широком диапазоне: от ультрафиолетовой до далёкой инфракрасной частей спектра. Среди лазеров непрерывного действия видимой и ближней инфракрасной областей спектра наибольшее распространение получил гелио-неоновый лазер. Этот лазер представляет собой заключённую в оптический резонатор газоразрядную трубку, заполненную смесью Не и Ne.

В излучении газового лазера наиболее отчётливо проявляются характерные свойства лазерного излучения — высокая направленность и монохроматичность. Существенным достоинством является их способность работать в непрерывном режиме. Применение новых методов возбуждения и переход к более высоким давлениям газа могут резко увеличить мощность газового лазера. С помощью газового лазера возможно дальнейшее освоение далёкого инфракрасного диапазона, а также диапазонов ультрафиолетового и рентгеновского излучений.

Вопрос для обдумывания

Что ярче: 5-милливатная ЛУ, Солнце или 1000-ваттная лампочка? По определению, яркость — это световой поток, излучаемый в единичный телесный угол с единицы поверхности излучающего тела. Возьмите листок бумаги и направьте на него поочередно луч ЛУ, луч Солнца или свет мощной лампы с рефлектором с расстояния 10 см, рассчитайте мощность, приходящуюся на единицу площади освещенной поверхности, и сравните полученные величины. Теперь представьте себе, что вместо листа бумаги находится маленькая фокусирующая линза. Оцените отношение освещенностей в фокусе линзы для всех трех случаев и покажите, что вы получили отношение яркостей трех источников. Так почему же яркость лазера в десятки тысяч раз больше яркости Солнца?

Лазерные поражения глаз

На втором месте в негласном рейтинге возможного отрицательного влияния лазера на организм человека находятся поражения органов зрения. Короткие лазерные импульсы способны за небольшой промежуток времени вывести из строя:

• сетчатку,
• роговицу,
• радужную оболочку,
• хрусталик.

Причин для подобного воздействия существует несколько. Основными из них выступают:

• Невозможность вовремя среагировать. Из-за того что длительность импульса составляет не более 0,1 секунды, человек не успевает моргнуть. Из-за этого глаз остается незащищенным.
• Легкая уязвимость. По своим особенностям хрусталик и роговица считаются сами по себе уязвимыми органами.
• Оптическая глазная система. Из-за фокусировки лазерного излучения на глазном дне, точка облучения при попадании на сосуд сетчатки способна закупорить его. Так как там нет болевых рецепторов, то повреждение обнаружить мгновенно не получится. Только после того как выжженная территория становится больше, человек замечает отсутствие части изображения.

Чтобы быстрее сориентироваться при потенциальном поражении, эксперты советуют прислушиваться к таким симптомам:

• спазмы век,
• отек век,
• болевые ощущения,
• кровоизлияние в сетчатке,
• помутнение.

Опасности добавляет тот факт, то поврежденные лазером клетки сетчатки теряют возможность восстановиться

Так как интенсивность облучения, влияющего на органы зрения ниже, чем идентичный порог для кожи, врачи призывают к осторожности

Следует остерегаться инфракрасных лазеров разного типа, а также приборов, которые генерируют излучение с мощностью свыше 5 мвт. Распространяется правило на технику, выдающую лучи видимого спектра.