激光指示器,又稱為激光筆、指星筆等,是把可見激光設計成便攜、手易握、激光模組(發(fā)光二極管)加工成的筆型發(fā)射器。常見的激光指示器有紅光(λ=650~660nm, 635nm)、綠光(λ=515-520nm, 532nm)、藍光(λ=445~450nm)和藍紫光(λ=405nm)等。
通常在匯報、教學、導游人員都會使用它來投映一個光點或一條光線指向物體,但它在特定場所,例如藝術館(有些畫作怕光)、動物園等都不宜使用。
不當使用激光筆可能造成視網(wǎng)膜受損,甚至失明,兒童不宜使用。
1類別
早期的激光筆使用波長為633納米(nm)的氦氖(HeNe)氣體激光,通常用于產(chǎn)生能量不超過1mW的激光束。最便宜的激光筆使用波長接近670/650nm的深紅色激光二極管。稍貴的則使用波長為635nm的紅-橙色二極管,這一波長更易于為人眼所識別。也有其他顏色的激光筆,最常見的是波長為532nm的綠光。
最近幾年,593.5nm的黃-橙激光筆也開始出現(xiàn)。2005年9月出現(xiàn)了473nm的藍光激光筆。2010年初出現(xiàn)了波長為405nm的“藍紫光”激光筆。
激光筆照射出光點的表觀亮度不光取決于激光的功率和表面反射率,還取決于人眼的色覺。例如,由于人眼對可見光譜中波長為520-570nm的綠光最敏感,對更紅或者更藍的波長敏感性下降,所以相同功率下綠光顯得比其它顏色亮。
激光筆的功率
通常以mW為單位。在美國,激光由美國國家標準學會和美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)來分類。功率小于1mW的可見光(波長400-700nm)激光筆為第二類(Class 2 或 II);功率介于1-5mW的為第三類A(Class 3A 或 IIIa)。第三類B(Class 3B/IIIb)激光(功率5–500mW)和第四類(Class 4/IV)激光(功率大于500mW)按法律不能以激光筆的名義推廣銷售。
紅光
由于有產(chǎn)生該波長的激光二極管,所以其結構最簡單,基本上僅是一個由電池做能源的二極管。紅光激光筆最早出現(xiàn)于1980年代,是龐大笨重的價值數(shù)百美元的設備;則很小并且很便宜。近些年出現(xiàn)了波長為671nm的二極管泵浦固體激光(DPSS)紅光激光筆。雖然該波長可以用便宜的二極管得到,但是DPSS技術可以產(chǎn)生質量更高,頻段更窄的激光。
黃光
市場上出現(xiàn)了波長為593.5nm的黃光激光筆;DPSS技術將波長為1064nm和1342nm的兩束激光通過一非線性晶體相加而得到。該過程的復雜使得黃光激光筆不穩(wěn)定且低效率,隨溫度變化輸出功率在1-10mW,如果過熱或過冷還會發(fā)生模式跳躍。這是因為激光筆的尺寸導致無法提供所需的溫度穩(wěn)定和冷卻部件。另外,大部分593.5nm激光筆工作在脈沖模式下以便采用尺寸和功率較小的泵浦二極管。
綠光
使用波長808nm紅外激光激發(fā)非線性晶體,產(chǎn)生1064nm紅外光,再經(jīng)倍頻產(chǎn)生532nm綠光,屬于固體激光。
一些綠光激光器工作在脈沖或者準連續(xù)模式下來減少冷卻問題,延長電池壽命。
宣布的不需要倍頻的綠光激光有著更高的效率。
在夜晚即使是低功率的綠光由于大氣分子的瑞利散射也可以看見,這種激光筆常被天文學愛好者們用于指點恒星和星座。綠光激光筆可以有多種輸出功率。5mW使用起來最安全,并且在較暗照明下也可見,所以為指點目的也不需要更強的功率。
藍光
原來只有經(jīng)DPSS產(chǎn)生的473nm藍色激光,功率偏低及不穩(wěn)定。隨著CASIO開發(fā)出包含藍色激光二極管(445nm)的混合光源高亮度投影機,功率超過1000mW(第四類)的藍光半導體二極管被大量生產(chǎn)而普及化。
紫光
使用波長405nm的藍紫色激光二極管,屬于半導體激光,接近紫外光波段,可視度較低,但能激發(fā)熒光,具有驗鈔和檢驗化學品作用。
2手電
手電型的激光指示器,外形類似一般的手電筒,大部分使用鋰電池。與激光筆不同,體積更大,方便散熱和放入更大的模組,功率一般比激光筆更大,功率由幾十到幾百mW不等,部分甚至達到1000mW(1W)以上。由于部分激光手電的功率超過500mW,達到工業(yè)和實驗級(IV級),所以使用起來需要格外小心,最好配戴安全眼鏡,也要避免直射到皮膚(激光可導致皮膚癌),和易燃品,更要放在安全地方,防止兒童拿到。
3注意
除了安全以外,使用激光筆也必須慎重。在藝術館里,因為部分畫作可能怕光,不適合使用激光筆。在動物園里,為免驚嚇動物,也不應該使用激光筆。天文愛好者在使用激光筆指星時,應該要注意,不應該頻繁和長時間使用指星筆,以免妨礙其他人觀星和攝影。在人多的公眾地方,為避免誤傷他人,應該停止使用激光筆。一些較大功率的激光筆會有明顯的熱效應,不能長時間連續(xù)使用,特別是對溫度較敏感的固體激光。
雖然激光筆功能強大,可以做好多不可能的工作。在市場上獲得廣大消費者的好評。但是在使用的時候也要注意安全。
所以大家在使用激光筆的時候,應該避免照射眼睛,易燃物品和名貴物品。安全第一。
4危險
市面上售賣的激光筆和激光手電,不少是屬于IIIB級的,功率超過5mW,如果激光直射進眼睛可能會對眼睛造成傷害。一些高功率的激光筆,漫射光也可能對眼睛造成傷害,對焦后更可能燃點易燃品。所以激光筆不是玩具,不適合兒童使用。如果操作高功率激光時,應該要戴上特殊的安全眼鏡,特別是不可視的激光。還有,不論是功率多大的激光也必須避免射到自己和其他人的眼睛,激光器本身也應該加上警告標簽。
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