Принцип работы лазерной указки: «Лазерная» указка: как она устроена, чем опасна и на что сгодится? | Техника и Интернет

«Лазерная» указка: как она устроена, чем опасна и на что сгодится? | Техника и Интернет

Особенно охотно распространяют эти оптические приборы за символическую цену на рынках, в метро и электропоездах, то есть там, где не требуется показывать свидетельство о сертификации устройства, даже если бы оно у продавцов и было. При этом указка с псевдолазером может быть применена не только по назначению, это довольно опасная игрушка.

Устройство со слабым по мощности лучом — всего 0,5−1 милливатт (мВт). Но даже этот лучик опасен для зрения человека и животного, если его направить в глаза фронтально. Дело не столько в мощности, сколько в самом луче, который необратимо повреждает отдельные клетки сетчатки глаза даже при кратковременной экспозиции.

Если направить такой луч на кожу, к примеру, на руки, ничего не случится.

Неплохой вариант применения указки с лазерным диодом может быть реализован дома — для игры с котенком. Лазерный зайчик, почти как солнечный, забавляет братьев наших меньших, а динамика его смещения, когда указка в наших руках, придает игре нешуточный (для кошки) задор.

Устройство

Первичный источник светового потока — лазерный инфракрасный светодиод с непрерывным излучением. Генерируемый диодом луч с длиной волны (инфракрасного спектра) примерно 808 нм (нанометров) проходит сквозь линзу и попадает в кристалл из оксидов неодима, иттрия и ванадия, где преобразуется в излучение с длиной волны 1064 нм. Затем световой поток проходит сквозь калий-титаново-фосфорный кристалл, который преобразует до того невидимое человеческому глазу излучение в луч с длиной волны 532−670 нм. Далее — инфракрасный фильтр, концентрация потока в пучок посредством выходной линзы и… минигиперболоид инженера Гарина готов.

Почти настоящий, не смертельный, но и не вполне безопасный. Детям отдавать в игру не советую, хотя бы из-за их любопытства и желания все экспериментально испытывать на себе, в частности на своем лице и глазах.

Дальность

Надежность китайской указки поистине сравнится с вечностью и зависит от ресурса лазерного диода, который составляет не менее 50 000 часов (наработки до отказа).

Продавцы лазерных указок любят приводить в пример их дальнобойность. Но что понимать под этим определением «лазерного» луча, который очень мало рассеивается, — дело туманное. Причем как в прямом, так и в переносном смысле, ведь в туман, дождь или снег, а также в яркую солнечную погоду лазерная подсветка на расстоянии более нескольких десятков метров практически не видна, а значит, теряется весь ее смысл.

Возьмем за основу расстояние, на котором можно заметить невооруженным глазом пятнышко на цели. В вечернее время лазерной «китайской» указкой такое пятнышко диаметром не более 20 см проецируется на стену дома в прямой видимости, на расстоянии 1,12 км. И даже с такого расстояния до источника излучения, смотреть на китайский лазер не комфортно. Хотя, скорее всего, никому не придет в голову светить себе в глаз, все же выводы о безопасности китайского «гаджета» делайте, пожалуйста, сами.

Предупрежденный — защищен.

Теги: игрушки, популярность, подарки, безопасность, глаза, дети, здоровье, лазер, оптические приборы

Как работает лазерная указка? Ответы на любые вопросы.

Home » Наука и техника » Как работает лазерная указка?

Лазерная указка — это портативный прибор, в котором присутствует излучатель, генерирующий когерентные и монохроматические электромагнитные волны видимого диапазона в виде луча. В качестве излучателя может использоваться лазерный диод (конструкция намного проще) или полноценный твердотельный лазер (конструкция сложнее).

Существует несколько типов лазерных указок, которые отличаются цветом и соответственно типом излучателя:

  • Красные
  • Зеленые
  • Синие
  • Бирюзовые
  • Голубые
  • Фиолетовые
  • Желтые
  • Оранжевые

Как работает лазерная указка?

Красные лазерные указки

Самые дешевые и поэтому самые распространенные. Работают от обычной таблеточной батарейки. Эта указка работает на основе красного лазерного диода, спектр излучений которого 650-660 нм. Кроме диода в указке установлена драйверная плата, которая управляет питанием. Чтобы излучение распространялось в виде узконаправленного луча используется выпуклая с обеих сторон (или плоско-выпуклая, плоской стороной к диоду) линза. Такая линза называется коллиматором.

Мощность красных лазерных указок как правило небольшая и для большинства экземпляров, встречаемых в продаже составляет 1-100 мВт. Неприятная особенность указок на основе красных лазерных диодов — эти диоды быстро «выгорают», что приводит к снижению интенсивности излучения. Поэтому любая указка такого типа через несколько месяцев использования светит намного хуже новой, независимо от заряда батарейки.

Зеленые лазерные указки

В дневное время человеческий глаз намного чувствительное к зеленому цвету чем к красному (примерно в 6-10 раз). Поэтому зеленые указки светят значительно ярче. Правда ночью это соотношение меняется и здесь уже зеленые указки не имеют такого преимущества в яркости лазера перед красными.

Поскольку зеленые лазерные диоды очень дорогие, для создания зеленых лазерных указок используются твердотельные лазеры с диодной начинкой (DPSS). Они дешевле зеленых лазерных диодов, хотя и дороже красных. Длина волны зеленой лазерной указки — 532 нм, коэффициент полезного действия — примерно 20% (выше чем у красной). Зеленые указки более энергозатратные чем их красные сородичи. Поэтому достаточно сложно купить подобный агрегат, питающийся от таблеточной батарейки.

Синие лазерные указки

Выпускаются не так давно (с 2006 года), принцип работы схож с зелеными. Длины волны — 473 нм для бирюзового цвета, 445 — для синего цвета. Также есть голубые указки с длиной волны 490 нм. Так же как и в зеленых, в качестве излучателя используется твердотельный лазер, хотя есть модели на синих лазерных диодах (445 нм). Синие лазеры очень дорогие, диоды дешевле, но они пока мало распространены. Излучение синих лазерных указок очень опасно для глаза, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности при работе с ними. КПД низкий и составляет примерно 3%.

Желтые лазерные указки

Длина волны излучения желтых указок — 593. 5 нм. Существуют также их оранжевые «братья» с длиной волны излучения 635 нм. По воздействию на человеческий глаз желтый цвет близок к красному, т.е. намного безопаснее синего и зеленого. КПД желтых указок очень низкий и едва превышает 1%.

Фиолетовые лазерные указки

В этих указках используются фиолетовые лазерные диоды с длиной волны 400-410 нм. Эта цифра находятся возле предела диапазона, воспринимаемого человеческим глазом, поэтому свет от фиолетовой указки кажется весьма тусклым. Тем не менее не стоит светить фиолетовой указкой (как и любой другой) в глаза, поскольку это вредно для них в любом случае.

Свет фиолетовой указки способен вызвать флюоресценцию, во время которой яркость светящихся предметов намного выше чем у самого лазера. Серийное производство лазерных указок началось после появления приводов для оптических носителей Blu-ray, поскольку в них использовались лазерные диоды с длиной волны излучения 405 нм.

Если вам понравилась статья, расскажите о ней друзьям!

« Что означает «до талого»?

Можно ли загореть через стекло? »

Как работает лазерная указка? Номинальная мощность и зеленый лазер Внимание

Вы когда-нибудь задумывались, как работает лазерная указка? Несмотря на свой компактный размер, за кулисами происходит много вещей, чтобы произвести крошечный лазерный луч от вашей указки.

Если вам интересно, что происходит внутри вашей верной карманной лазерной указки или вообще о лазерах, продолжайте читать!

Дешевые зеленые лазерные указки могут не отфильтровывать непреобразованный инфракрасный лазерный свет. Если этот невидимый инфракрасный лазерный свет попадет в ваш глаз, вы не сможете его увидеть, поэтому вы не моргаете и не двигаетесь, вызывая необратимое повреждение ваших глаз.

Быстрая навигация

  • Что такое лазерная указка?
  • Когда была изобретена лазерная указка?
  • Как работает лазерная указка?
  • Номинальная мощность лазерной указки
  • Почему вы не хотите использовать дешевую зеленую лазерную указку
  • Как безопасно пользоваться указкой

Что такое лазерная указка?

Само слово «ЛАЗЕР» является аббревиатурой от L свет A усиление с помощью S стимуляция E миссия радиации R .

Лишь немногие современные лазеры используют усиление света, но это название прижилось даже для лазеров с одним цветом или длиной волны (монохроматический лазер).

В двух словах, лазерная указка — это устройство, обычно используемое для выделения чего-то важного. Он работает, питая лазерный диод источником энергии, который затем излучает когерентный маломощный луч видимого света.

Лазерная указка используется по-разному. Его можно использовать во время презентации, для указания на звезды, для научных экспериментов и т. д. Лазерные указки доступны в различных цветах, размерах и ценах.

Например, знакомая нам карманная лазерная указка излучает красный лазер и вполне доступна по цене. С другой стороны, лазерные указки, используемые для наблюдения за звездами, обычно зеленого цвета и имеют более высокую мощность, поэтому мы можем использовать их ночью.

Другие цвета лазера включают синий, фиолетовый и желтый.

Когда была изобретена лазерная указка?

Доступные по цене карманные лазерные указки, которые мы знаем сегодня, появились еще в 1980-х годах. Тем не менее, концепция лазера может быть датирована концом 19 века.50-е годы.

Исследователи из Bell Labs разработали теорию создания лазеров в 1958 году. Два года спустя компания Hughes Aircraft построила самый первый лазер, используя рубины, свет и зеркала для создания луча.

Затем, в 1962 году, был создан первый полупроводниковый лазер. Эта технология, также известная как диодные лазеры, сделала лазерные указки более доступными и доступными для массового рынка.

Как работает лазерная указка?

Лазерные указки состоят из трех важных компонентов: излучающая среда, источник энергии и резонатор.

Лазерная среда относится к материалу, который может питаться от источника энергии, который может быть в форме света или электричества. Легкие среды могут быть в форме газа, жидкости или минералов, таких как рубины, использованные в первой лазерной указке.

После включения или накачки лазерного носителя энергия будет выделяться в виде монохроматического излучения. Затем вступает в игру функция резонатора. Он удерживает энергию и накапливает ее, прежде чем высвобождает энергию.

Резонатор состоит из двух зеркал, расположенных на каждом конце излучателя. Один будет отражать свет обратно в среду, а другой будет делить его между средой и выходом из камеры.

Резонатор также отвечает за выравнивание света в одном направлении, что обеспечивает когерентность лазерного луча. Выравнивание света осуществляется посредством отражения света, который проходит туда и обратно между двумя зеркалами.

Полупроводниковые лазеры или диодные лазеры излучают свет, когда электричество проходит через них в одном направлении. Лазерные диоды обычно содержат печатную плату, оптику и корпус.

Полупроводник обычно состоит из таких соединений, как алюминий, мышьяк, фосфор, галлий или индий. Также можно найти следы тантала и золота.

См. видео ниже для получения дополнительной информации о том, как работает лазер.

Как работают лазеры. Полное руководство


Посмотрите это видео на YouTube

Номинальная мощность лазерных указок

В целях безопасности лазерные указки делятся на четыре основных класса и подклассы в зависимости от их длины волны и максимальной выходной мощности.

Классы разделены на категории в зависимости от того, насколько вредным может быть лазер для невооруженного глаза, где 1 не представляет опасности, а 4 очень опасен для глаз и кожи.

Ниже приведен полный список классификаций лазеров:

Класс Уровень безопасности
Класс 1 Полностью безопасный
Класс 1М ​Сейф без оптики и средств просмотра
Класс 2 Лазер видимого диапазона; безопасно при случайном воздействии
Класс 2М Лазер видимого диапазона; безопасно при случайном экспонировании без оптики или вспомогательных средств наблюдения
Класс 3R Небезопасно; низкий риск
Класс 3В Опасно, но безопасно для наблюдения за отражением излучения на поверхностях
Класс 4 Опасно; небезопасно просматривать отражение излучения на поверхностях; пожароопасность

Некоторые некачественные лазерные указки могут быть неправильно классифицированы. Они могут обладать большей силой, чем предполагалось, что может быть опасно при неправильном использовании.

Например,

Национальный институт стандартов и технологий провел испытания лазерных указок класса IIIa или 3R в 2013 году. Следовательно, вместо класса IIIa правильной классификацией должен быть класс IIIb, который более опасен, чем класс IIIa.

Максимальная измеренная выходная мощность составила 66,5 мВт; более чем в 10 раз превышает лимит.

Зеленый лазерный луч генерируется инфракрасным лазерным лучом, который должен быть ограничен корпусом лазера. Однако было обнаружено, что более 75% протестированных лазерных указок излучают инфракрасный свет в диапазоне, превышающем установленный предел.

Почему вы не хотите использовать дешевую зеленую лазерную указку

Если вы сомневаетесь, какой тип лазерной указки выбрать, лучше избегать дешевых зеленых лазеров. Зеленые лазеры часто используют невидимый инфракрасный лазер, который затем преобразуется в видимый зеленый свет с помощью умных оптических материалов.

Дешевые зеленые лазерные указки могут не отфильтровывать непреобразованный инфракрасный лазерный свет. Если этот невидимый инфракрасный лазерный свет попадет в ваш глаз, вы не сможете его увидеть, поэтому вы не моргаете и не двигаетесь, вызывая необратимое повреждение ваших глаз.

Это можно объяснить с научной точки зрения с помощью концепции инфракрасных диодов.

Инфракрасные диодные лазеры обычно дешевле, что привело к созданию зеленых, фиолетовых и синих диодных лазерных указок с инфракрасной накачкой и двойной частотой. С инфракрасными (ИК) диодными лазерными модулями мощностью до 1000 мВт эти лазерные указки могут иметь видимую мощность до 300 мВт.

Фильтровать невидимый инфракрасный свет в лазерном луче очень сложно. Это может привести к более высокому уровню нагрева, который будет трудно распределить внутри карманной лазерной указки.

Инфракрасное излучение остается в виде частиц в более дешевых мощных лазерных указках из-за сложности фильтрации инфракрасного излучения. Этот невидимый инфракрасный компонент в этих дешевых зеленых лазерных указках может быть источником дополнительной потенциальной опасности при наведении на близлежащие предметы и людей.

Как безопасно пользоваться указкой

Теперь вы уже знаете ответ на вопрос «как работает лазерная указка?». Кроме того, при использовании лазерной указки, независимо от того, насколько низка или высока мощность света, вы всегда должны соблюдать протоколы безопасности.

Вот несколько важных моментов, о которых следует всегда помнить при использовании лазерной указки:

  • Никогда не направляйте лазерную указку кому-либо в глаза
  • Никогда не направляйте лазерный луч прямо на животное
  • Никогда не смотрите прямо в лазерный луч
  • Никогда не направляйте лазерную указку на любые транспортные средства
  • Обратите внимание на отражающие поверхности и избегайте их
  • Избегайте длительного контакта лазера с кожей
  • Надевайте защитные очки и перчатки при использовании мощных лазеров

Вэнс Тран

Вэнс — отец, бывший инженер-программист и любитель технологий. Знание того, как работает компьютер, пригодится, когда он создаст Pointer Clicker. Его цель — сделать технологии более доступными для пользователей, не являющихся техническими специалистами. Когда он не работает со своей командой, вы можете обнаружить, что он заботится о своем сыне и играет.

Лазерная указка: Как это работает?

Вы знаете, когда вы посещаете встречу, и человек, выступающий с докладом, держит небольшое устройство, которое излучает лазерную точку, чтобы выделить то, что они объясняют? Это маленькое устройство — лазерная указка. Но задумывались ли вы когда-нибудь, как это на самом деле работает или для чего используются лазерные указки, кроме того, чтобы сводить с ума вашу кошку?

Использование лазерной указки

Лазеры использовались в технологических достижениях и во многих областях науки и исследований. С использованием лазера были достигнуты медицинские достижения, когда хирурги обнаружили, что лазер полезен для диагностики и лечения различных видов рака, стали возможны эксперименты в научных областях, а лазерные резаки были разработаны для получения выдающихся результатов. В настоящее время, с развитием лазерных технологий, использование лазера проявляется в гораздо более распространенных и доступных предметах, таких как лазерные указки.

Наиболее широко известно, что лазерные указки используются во время презентаций, чтобы указать на что-то важное на слайде или помочь следить за диаграммой, которую объясняют на расстоянии во время презентации. Если вы когда-нибудь пытались использовать лазерную указку на смарт-телевизоре, вы поймете, какое разочарование это вызывает. В основном это связано с тем, что смарт-телевизоры содержат ЖК-экран или светодиодный экран, который работает за счет поглощения входящего света, что позволяет зрителям получить более широкий диапазон цветов, видимых на экране, и что им требуются специальные лазерные указки. Вы обнаружите, что Logitech Spotlight с цифровой лазерной указкой лучше всего работает на экранах телевизоров, и что если вы планируете использовать телевизор для презентаций, то лучше посмотреть обзоры и решить, какая указка лучше всего подойдет для вашего телевизора. Хотя это одно из наиболее распространенных применений, существуют и другие приложения и способы их использования. Зеленые лазерные указки, например, можно использовать для наблюдения за звездами, поскольку они обычно имеют более высокую мощность и поэтому могут использоваться ночью.

Как работают лазерные указки?

Чтобы понять, как работают лазерные указки, разумно сначала понять, как работают лазеры в целом. Лазеры представляют собой небольшой мощный луч концентрированного света, который увеличивает источник света и превращает его в мощный сфокусированный луч. Слово «лазер» — это аббревиатура, означающая «усиление света за счет стимулированного излучения».

Лазерный свет отличается от обычного или естественного света. Основное отличие состоит в том, что естественный свет обычно освещает большую площадь, распределяя свет в этой области. Однако при фокусировке лазерного света в один луч он намного мощнее, чем естественный свет, предназначенный для распределения по большим областям, и становится гораздо менее мощным.

Лазерные указки состоят из трех частей: излучателя, источника энергии и резонатора. Лазерная среда — это форма света или электричества, которая может питаться от источника энергии. Однако легкие среды можно найти в виде минералов, газов или даже жидкостей. При питании лазерного диода формой энергии лазерная указка будет излучать луч света, видимый невооруженным глазом.

Когда лазерный носитель активирован, он будет выделять энергию в виде монохроматического излучения. Затем резонатор выполняет свою работу, удерживая энергию и накапливая ее до того, как она будет высвобождена. Этот резонатор состоит из стержня с двумя зеркалами, расположенными на каждой стороне излучающей среды. У каждого зеркала своя задача: сплошное зеркало отражает свет обратно в среду, тогда как прозрачное зеркало разрушается и разделяет свет между средой и точкой выхода. Когда свет отражается между двумя зеркалами, резонатор отвечает за выравнивание луча света в одном направлении, в результате чего получается сплошной лазерный луч.

Существует два типа лазерных указок: рубиновые лазеры и зеленые лазеры:

рубиновые лазеры

Как следует из названия, рубиновый лазер излучает красный луч света в виде красной точки. Лазерная указка содержит рубиновый стержень внутри и работает точно так же, как описано выше, с зеркалом, отражающим атомы, и другим зеркалом, разделяющим свет так, что он может быть виден глазу в виде проекции светового луча на цель. поверхность в виде лазерной точки.

Зеленые лазеры

Самая очевидная разница между зелеными и рубиновыми лазерами заключается в цветах, которые они излучают. В этом случае вместо красного луча света внутри точки лазера находится зеленый луч, в результате чего виден зеленый луч света.

При выборе лазерной указки рекомендуется выбирать качество, особенно с зелеными лазерными указками. Это связано с тем, что зеленые лазеры могут быть довольно опасными, поскольку они намного мощнее из-за того, что луч света очень сфокусирован. С дешевыми зелеными лазерными указками непреобразованный инфракрасный лазерный свет, скорее всего, не будет отфильтрован, в результате чего невидимый лазерный луч будет светить вам в глаза, но вы не сможете его увидеть. Это означает, что вы не будете моргать или двигаться, потому что не будете знать о проблеме, что приведет к необратимому повреждению глаз и может привести к полной слепоте.

Как безопасно пользоваться указкой

Независимо от мощности света, излучаемого вашей лазерной указкой, при использовании лазерной указки необходимо учитывать несколько моментов:

  • Хотя это кажется очевидным, но НИКОГДА не направляйте лазер прямо в чей-либо глаз, чтобы не повредить глаза.
  • Лазерные лучи не должны использоваться на животных. Даже играя с кошкой, следите за тем, чтобы лазер не был направлен на нее.
  • Никогда не смотрите прямо в лазерный луч, как бы вам ни было любопытно.
  • Лазерные указки не следует использовать на любых транспортных средствах, поскольку они могут мешать водителю сосредоточиться и приводить к несчастным случаям.
  • Поймите, что отражающие поверхности заставят лазерный луч отражаться от них, поэтому помните о них и используйте их соответствующим образом.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *