"Лазер" или "Пожалейте свои глаза!"

[echech]

Нет. В теневик мы видим не яркую точку-"звезду", а зеркало, "залитое" светом

Браво! Совершенно верное замечание - сетчатка вне опасности, ведь при правильной настройке схемы контроля (тут никаких проблем не ожидается - у любителей ведь всегда все ОК) лазерное излучение фокусируется в районе роговицы/хрусталика, а пока мы настраиваемся на ирисовой диафрагме глаза. Это совсем и не столь важные части глаза... Хотя старики слепнут часто только потому что мутнеет оптика - хрусталик. А инфекции через лазерные "проколы" в роговице одни из самых трудных в лечении.

Это я всё к тому, что прежде чем выражать эмоции, неплохо бы разобраться, а о чём же, собственно, идёт речь...

Верно 

[Ясь]

Уж точно для прокола 5 мВт не хватит. И для ожогов стекловидного тела -- тоже. У меня такой ожог плавает в поле зрения до сих пор после попадания (мгновенного) луча аргонового лазера 1 Вт (!) 8 лет назад...
Но все же советую уменьшить мощность лазера до 20-100 мкВт -- только надо не уменьшать ток накачки, а искать маломощные ЛД, иначе вместо генерации получим светодиод...

[Дрюша]

Я делал так: брал лазер от китайской указки и подавал ему на вход напряжение от батареи аккуммуляторов 3х1.5=4.5 в через потенциометр. Аж, да, параллельно ему подпаял какое-то сопротивление, точно не помню сколько ом, но примерно сопоставимо с ним самим. Одним словом, напряжение на входе регулируется потенциометром, даже если сопротивление самого лазера изменяется нелинейно. Сколько конкретно вольт - тоже не знаю, а мне оно и не нужно. Так вот, когда напряжение слишком мало, то он начинает еле-еле тлеть красеньким цветом. Никакого признака лазерности, когерентности или там чего-то ещё особенного не просматривается. Потом, если напряжение увеличить, то наблюдается концентрация яркости к тому месту, из которого при дальнейшем увеличении напряжения исходит лазерный свет, который в отличие от естественного, характерно искрится. Плавно регулируя напряжение, можно регулировать яркость лазера, однако другие части (я не знаю чего, как оно называется, но судя по всему - кристалла, похожего на многослойный гамбургер) тоже светятся, создавая паразитную засветку. Отчётливо видно ещё две менее яркие "точки", которые расположены симметрично относительно главной (центральной) точки, из которой исходит лазерный свет. Так что, соотношение "сигнал/шум" (или "лазерный свет/паразитная засветка") зависит от напряжения (начинает правтически с нуля) и, наверное, лучше всего ведёт себя в номинале.

Ах, да, параллельный лазерный луч от лазерного светодиода (я не имею в виду газовый лазер с резонатором из двух зеркал) получается за счёт линзы. Линзочка эта пластмассовенькая, и даже асферическая (!!!) но качество у неё довольно так себе. Я её выломал практически сразу же. Так что, у меня лазер светится именно как точка, а если я захочу получить параллельный луч (если захочу, конечно), то лучше возьму микроскопный объектив (есть у меня ЛОМОвский 96Х АПОХР с A=0.95, но его жалко, но даже у неапохроматического НПЗшного микрообъектива 40Х видно дифракцию, а в монохромном свете лазера - тем паче, ибо хроматизма там нет вообще никакого). Но если надо чисто конденсор, только чтобы только максимально ярко засветить маленькую дырочку в фольге (которая накалывается иголкой на стекле, как писали в своих книжках и Навашин, и Сикорук), то вполне достаточно и той китайской пластмассовой линзочки, только расстояние сделать другое. Но через эту дырочку пройдут ничтожные проценты (если не доли процента) мощности лазера. Но зато - вообще никакой паразитной засветки. Имхо, это разумный способ применения лазера.

Ну давайте ещё посчитаем.
1. Какова полная мощность лазера в милливаттах
2. Каков телесный угол (или более наглядно "угловая площадь") освещаемого зеркала, и как он(а) соотносится с телесным углом (то бишь, "угловой площадью") под которым исходит излучение от лазера (без фокусирующей линзы, но справедливости ради замечу, что исходио оно отнюдь не равномерно во всех направлениях). То есть, какую долю мощности лазера на самом деле отражает зеркало в направлении глаза (даже если оно было бы покрыто алюминием)
3. Обычно испытывается непокрытое зеркало. Стеклянная поверхность отражает 4% света. А вообще, лазер уместно использовать для теневого испытания системы из ДВУХ неалюминированных зеркал. Или в автоколлиматорной схеме с двойным ходом...Там после двойного отражения от непокрытого стекла останется 0.16%... А можно даже придумать схему с 3- или 4-кратным отражением от стекла... Тогда лазер - уже незаменим.
4. Испытуемое зеркало, если даже оно выполнено идеально, фокусирует свет не на роговице и не на хрусталике глаза. А на ноже Фуко (по идее) или том месте, где ему надлежит быть. Не знаю как из вас кто, а лично я не собираюсь утыкаться роговицей глаза в лезвие бритвы (бррр от одной мысли). Всё-таки, как никак, при теневом испытании зрачок глаза на сколько-то отстоит от ножа Фуко и точки фокусировки. То есть, ни на сетчатке, ни в стекловидном теле, ни на хрусталике, ни на роговице лазерный свет не фокусируется.
5. При испытании из центра кривизны зеркало имеет вдвое более длинный относительный фокус, чем в телескопе. Это значит, что дифракционный кружок Эйри у него при этом будет иметь линейный размер вдвое больше. Пусть, скажем, испытывается зеркало 1:6. Тогда на теневом испытании оно будет вести себя как 1:12, и размер кружка Эйри у него составит примерно 15 мкм в диаметре. Небольшой, но не точка, однако. Сомневаюсь, что там достигается концентрация энергии достаточная для того чтобы прожигать дырки в роговице. Для прожигания дырок там обычно используются немножко совсем другие лазеры. Ну, вы бы тогда ещё рентгеновские лазеры с накачкой от ядерного взрыва припомнили бы!

Ну и вообще. Если даже что-то собрано неправильно, то задолго до достижения тех условий, которые таят в себе сколько-нибудь реальную ОПАСНОСТЬ поражения глаз, при наблюдении в такую систему будет иметь место сильный дискомфорт при наблюдении "теневой картинки". Глаз сам мгновенно зажмурится (а чтобы он ещё сам точно сфокусировался на той сверхъяркой "точке", которая при этом, по идее, должна быть видна, - это вообще, практически исключено). Если свет слишком ярок (но даже ещё не опасен, а просто уже дискомфортен), то никакой теневой картинки всё равно там не увидишь. Всё будет залито ярким светом - как когда тебе ночью машина светит фарами в глаза - никаких отдельных фар даже не видно. Вряд ли кто-то будет долго пялиться в такой "прибор" в тщетной надежде увидеть точную теневую картинку. По-любому, прежде всего надо обеспечить комфорт. Как - это уже под конкретные цели и задачи
1. Применение ослабляющих светофильтров по типу солнечного
2. Подсветка сфокусированным лазерным светом маленького отверстия в фольге - фактически как в обычном теневике
3. использование лазера для схем испытания с 2-3-4-кратным отражением от непокрытых стеклянных поверхностей

Сейчас я, однако, понял, что регулировка мощности переменным вольтажом (потенциометром) - не самый лучший способ. Но тоже.

А что мощность 5 мвт/см^2 (казалось бы, совершенно небольшая) при определённых условиях (лазерный свет прямо в глаз) может создавать освещённость на сетчатке в десятки раз ярче чем изображение Солнца, - это я писал в прошлом посте. И я согласен, что да, это было бы опасно. При тех условиях, которые оговаривались там. Но тут-то речь совсем о другом! И условия в данном случае с теми - и рядом не лежали!

Короче, вот так. Я думаю, что все точки над Ё расставлены. Чего ещё можно добавить - даже не знаю. Но страхи-ужасы, имхо, неуместны. Тут и недобросовестные журналюги, которым лишь бы выпендриться, и конкурентная борьба, и просто деза...

[MINUS]

А что мощность 5 мвт/см^2 (казалось бы, совершенно небольшая) при определённых условиях (лазерный свет прямо в глаз) может создавать освещённость на сетчатке в десятки раз ярче чем изображение Солнца, - это я писал в прошлом посте. И я согласен, что да, это было бы опасно. При тех условиях, которые оговаривались там. Но тут-то речь совсем о другом! И условия в данном случае с теми - и рядом не лежали!

Почемы вы упорно пишите что мощность лазерной указки "5 мвт/см^2" ?

Если посмотрите хотя бы одну спецификацию полупроводникового лазера (хотя бы эту: http://www.global-lasertech.co.uk/uploads/files/dragonfly_datasheet_1.pdf) то увидите, что 5mW - это мощность луча. Апертура у него 0.6 мм т.е. 1768 мВт/см^2

[ysdanko]

Дрюша. Все это интересно и возможно правильно. Только вот откуда взялись 5 милливат? Есть ведь санитарные нормы и правила. а вних сказано следующее: "     Соотношения для определения Pпду при однократном воздействии на глаза коллимированного лазерного излучения в спектральном диапазоне II (380 < ламбда <= 1400 нм).
Длительность облучения больше 1 с. Ограничивающая апертура - 7 х 10(-3) м" Pпду=5,9 x 10(-5)Вт/(корень третьей степени от времени облучения глаза)

[Дрюша]

Не знаю. Вроде бы, где-то раньше фигурировала. Даже в тех топах (не этом), где вопрос впервые встал. Я уж и не помню, где они (на какую страницу опустились, но там, кажись, фигурировала цифра 5мвт/см^2. И тут тоже - кто-то кому-то светил в глаз лазером мощностью 5 мвт... Санитарных норм я не читал. Теперь буду знать, что есть и такие. И паче того, они даже правдоподобнее. А я тут - это так, чисто к примеру. Насчёт того, как можно что-то конкретно сосчитать, имея на руках такие-то данные. Ну, пускай, положим, это будет 5 милливатт... Для примера сгодится. А за эталон "опасности" лично я предлагал выбрать Солнце. Если оно случайно попадёт в глаз - ничего страшного (иначе бы мы все давно ослепли бы уже), а если долго и прямо на него смотреть... Но это даже при всём желании не получится.

Ещё я писал о том, что мощность обязательно должна быть отнесена к площади (или явно указано, на какой апертуре). Если в санитарных нормах оговорено, что там имеется в виду 7х10(-3) м, то бишь, по-нашенски, 7 мм, то площадь посчитать нетрудно. Ну, плюс-минус, где-то примерно пол-квадратного сантиметра.

А вот из позапредыдущего поста - про какой это лазер

что 5mW - это мощность луча. Апертура у него 0.6 мм т.е. 1768 мВт/см^2

Может быть, и вправду, кто-то для каких-то целей использует лазер с апертурой коллиматора 0.6 мм, но к тем лазерным указкам, которые продаются у нас почти в каждом киоске, это отношения не имеет. Я могу ещё спутать 5 милливатт или 50микроватт (тем более, идёт ли речь о потребляемой мощности лазера или о световой мощности излучения с учётом КПД, светосилы коллиматора и т.п., что в совокупности вполне может оказаться раз в 100 меньше - ведь даже у обычной лампочки КПД составляет процентов 5 - как у паровоза), но, вот, 0.6 мм... А может, всё же сантиметра? Или дюйма? Или какого-нибудь ещё аршина? У китайских лазерных указочек дырка чисто на глаз где-то миллиметра 4-5. Но если её уменьшить, то уменьшится и мощность. Тут дело, наверное, даже в расстоянии самого лазера от коллиматорной линзы. А оно там у него около сантиметра. Вот, если взять супер-светосильный микрообъектив (скажем, ЛОМОвский АПОшник 96Х с числовой апертурой A=0.95), то он, по идее может сколлимировать почти половину (!!!) всего излучения от лазерного светодиода. Но к той пластмассовой линзочке, которая там стоит, опять же, это никакого отношения не имеет.

Кстати, хоть на китайских лазерах обычно пишут I или II class laser product, и про какой-то там угол (расходимости луча, наверное) <1 min, но на самом деле китайцы любят приврать. Угол расхождения лазерного пучка там составляет, дай бог, 5-7'. Или даже все 10. Смотря как коллиматорная линза отъюстирована оказалась. В любом случае, в нескольких метрах размер светового зайчика от лазера составляет уже порядка сантиметра, а со 100 метров - не менее 10-15 сантиметров. То есть, если тебе попадут в глаз таким лазером с нескольких десятков метров - это уже вполне безопасно.

Ах, да, я ещё упустил вот какой фактор. Положим, сфокусированный лазерный луч попадает в глаз. Не обязательно на сетчатку, а может, на роговицу или хрусталик. Как точно он сфокусирован? Ну, в дифракционном кружке диаметром микрон 10-20.
Вопрос: как долго это излучение воздействует на живую ткань? Ответ: считанные миллисекунды и даже доли оных! Ведь глаз-то на самом деле никогда не стоит на месте. Он всё время перемещается, дрожит, и годова тоже движется вместе с этим глазом... И этот "фокус" никогда не зафиксируется на каком-то одном месте. Он будет перемещаться. И если на глазном дне (сетчатке) глаз ещё в принципе может зафиксировать изображение на доли секунды (отслеживая перемещения головы), то на роговице или хрусталике - никак. Так что, 1 секунда или минута - это без разницы. Всё равно воздействие сфокусированного луча бегает по разным точкам. Так что, даже при длительном воздействии он вряд ли бы мог выжечь дырку... А дырки в глазах, наверное, прожигают всё же импульсными лазерами, у которых в пике мощности - киловатты (но время воздействия - наносекунды).

А если говорить об опасностях...

ведь при правильной настройке схемы контроля (тут никаких проблем не ожидается - у любителей ведь всегда все ОК)

Гораздо опаснее в таком случае - обычный карандаш. Уж им-то выколоть глаз - гораздо реальнее...

Это я всё к тому, что вижу, как суеверный ужас перед лазерами насаждается искусственно... С чего бы это? Ну, что перед ЭЛТ-мониторами - это оно понятно. Производителям нужно проталкивать на рынок новые ЖК-мониторы, а для этого нужно заставить народ выкинуть на помойку трубочные "флатроны", за которые совсем недавно были отданы немалые бабки... Но вот лазерные указки кому не угодили?

[GLOK]

Санитарные нормы на лазерное излучение принимались около 20 лет назад..т.е. в конце 80-начале 90-х
В то время сделать лазер в единицы милливатт было несколько проблематичнее, чем в единицы ватт\киловатт, а это уже весьма серьёзно...
На более слабые лазеры нормы строились путём элементарных расчётов...так, на всякий случай-поскольку такие документы пишутся не на один год, а на десятилетия, то стараются учесть всё.
Вот только учесть, что микромощные лазеры будут через пару десятков лет в киоске продаваться.. не смогли.

Эта тема весьма напоминает уже встречавшиеся темы про радиоактивные будильники, радиоактивную окись церия и иже с ними.
Да, можно полизать этот будильник и закусить полиритом....и отправится из-за этого  к праотцам ранее отведенного срока.
Правда люди скажут, что одним идиотом меньше стало...


Опасность поражения сетчатки лазерной указкой, конечно есть...но захлебнуться стаканом воды, как показывает статистика, гораздо вероятнее.

И потом.. что или кто мешает надеть плотные солнцезащитые очки при разгядывании теневой картины при лазерном освещении, если картинка через чур ослепителая ?

[Дрюша]

Не знаю как про что, а с будильниками была такая история. В 30-х годах прошлого века, тогда действительно была выпущена партия каких-то часов со светящимся циферблатом. То ли авиационных, то ли военных... И для этого там использовалась какая-то соль типа радиевой. Количество ничтожное, но тем не менее. Радиации хватало на то, чтобы под её воздействием люминофор постоянно светился, причём не нуждался в подпитке или насыщении светом или в чём-то ещё, а за счёт радиации готов был светиться тысячи лет. Но тогда не знали об опасности радиоактивного поражения, а когда узнали, то сразу их, эти часы, изъяли. Но в народе пошло поверие, что опасны ЛЮБЫЕ часы со светящимися циферблатами, в том числе с обычной люминисцентной краской, которая насыщается светом, и светится несколько минут (и даже до нескольких часов). Но не тысячи лет. Ещё бывают радиоактивные противопожарные датчики и радиоактивные капсулы для калибровки счётчиков Гейгера.

[echech]

Но вот лазерные указки кому не угодили?

Бог с ними с указками!
Давайте обсудим, кто проталкивает на рынок солнечные фильтры, когда вокруг полно обрезков сварочного стекла.

[GLOK]

........ Ещё бывают радиоактивные противопожарные датчики и радиоактивные капсулы для калибровки счётчиков Гейгера.

Я перед прошлым Новым годом отдавал на захоронение 2500 пожарных датчиков наличия дыма...
Было полученно огромное количество разрешительных бумаг, а потом смотрел как эти датчики  рубили банальным зубилом, будучи одетымив банальный ОЗК... дабы извлечь капсулу с солью не помню чего, испускающюю альфа-излучение, которе в воздухе пробегает путь в несколько сантиметров...
Если с десяток этих капсул сожрать.. то что-то можно будет почувствовать.. неприятненькое.

[GLOK]

Но вот лазерные указки кому не угодили?

Бог с ними с указками!
Давайте обсудим, кто проталкивает на рынок солнечные фильтры, когда вокруг полно обрезков сварочного стекла.

Саркастический Ваш пример НЕ канает.. некорректный по ряду причин потому, что...ИМХО

[GLOK]

Кстати.. когда в солдатской юности однажды валялся в госпитале с воспалением лёгких..привозили "воина" с аналогичным заболеванием...который тот заработал накурившись обрезков фторопласта.
Однако никому в голову НЕ приходит выкинуть на помойку посуду с фторопластовым покрытием, которое при перегреве действительно начинает выделять сильно ядовитые соединения...

[Parfen]

Пару лет назад я снял с красной указки линзу и смотрел на кристалл.
Думал рассеянный свет неопасен, а там яркий точечный источник...
Теперь при закрытых глазах частенько вижу там пятнышко.

[GLOK]

Пару лет назад я снял с красной указки линзу и смотрел на кристалл.
Думал рассеянный свет неопасен, а там яркий точечный источник...
Теперь при закрытых глазах частенько вижу там пятнышко.

Надеюсь не несколько часов смотрели ?
Так в солнечный день...по идее Вы вообще должны напрочь сетчатку сжечь, как совершенно справдливо ув. Дрюша заметил....

Световые пятна при закрытых глазах вполне заурядное явление даже если никогда не "ловил" зайчиков.. любой человек может вызвать в абсалютно любой момент появление пятна разной световой интенсивности просто слегка надавив на глазное яблоко пальцем...
Конкретно у Вас..увы... скорее всего скачет глазное давление..что увы... весьма распростаненно...

[MINUS]

Может быть, и вправду, кто-то для каких-то целей использует лазер с апертурой коллиматора 0.6 мм, но к тем лазерным указкам, которые продаются у нас почти в каждом киоске, это отношения не имеет. Я могу ещё спутать 5 милливатт или 50микроватт (тем более, идёт ли речь о потребляемой мощности лазера или о световой мощности излучения с учётом КПД, светосилы коллиматора и т.п., что в совокупности вполне может оказаться раз в 100 меньше

Все совсем не так. В лазерах измеряется мощность излучения, а не электрическая потребляемая мощность. К тому же так как в луче энергия распеделена не равномерно, то плотность мощности считается по приближеной формуле:

Power Dencity (W/cm^2) = 250 / d^2 * Power
d - в милиметрах
(http://www.newport.com/file_store/Photonics/Power_Meters_and_Detectors/Tutorials/tutorial2.pdf)

Поэтому для указки, для которой я привел спецификацию, плотность мощности будет 3472 мВт/см^2. И это с учетом КПД, световой силы коллиматора и т.д

[Parfen]

Смотрел несколько десятков секунд, но пятно появилось сразу после этого и остается стабильным все эти годы.
Думаю, все-же от лазера.

[GLOK]

В форуме есть тема про солнечные ожоги...
Когда-то в детстве сильно диафрагмировав объектив телескопа решил на Солнышко взглянуть.. было очень ярко, но постепенно глаз привык.. было просто потрясающее зрелище !

А потом... глаз налился кровью...несколько дней правым глазом всё видел в красном цвете.
К чему я это ?
Ах, да...
Я тоже разглядывал лазерный светодиод...яркость его всё-же гораздо ниже того, наблюдавшегося солнца.

Никто нигде в этой теме НЕ говорил, что не нужно применять мер по снижению яркости лазерного светодиода в наших приложениях...хотя-бы потому, что просто не-комфортно будет смотреть через-чур яркую картинку.

И никто не говорил, что полезно если лазерный луч на шоу засветит прямой наводкой прямо в глаз, а зритель будет с восторогом ждать, когда...

Эдак, пардон...вообще до маразма полного дойти можно в поисках полной безопасности!

[Parfen]

Потому и выложил мой случай, чтоб на чужих ошибках учились те, кто также решит посмотреть, чем отличается кристалл лазера от кристалла светодиода.

[MINUS]

Никто нигде в этой теме НЕ говорил, что не нужно применять мер по снижению яркости лазерного светодиода в наших приложениях...хотя-бы потому, что просто не-комфортно будет смотреть через-чур яркую картинку.

И никто не говорил, что полезно если лазерный луч на шоу засветит прямой наводкой прямо в глаз, а зритель будет с восторогом ждать, когда...

Эдак, пардон...вообще до маразма полного дойти можно в поисках полной безопасности!

Никто в этой теме НЕ говорил, что лазерами вообще пользоваться нельзя.

[Евгений Пухальский]

Нигде по теневой схеме испытаний, луч не фокусируется в точку внутри глаза.  В точке вся энергия находится в 2-х местах - диод, и плоскость ножа. Далее он расходится, пройдя хрусталик становится сходящимся, и проецируется на сетчатку, намного не дойдя до фокуса, где он являлся бы дифракционной картиной. 
Таким образом, теоретически внутри глаза может получиться точечная фокусировка от к.л зоны только в том случае, если зеркало имеет большую продольную аберрацию.  Тут любитель должен просто более осознанно подойти к конструкции ножа(сделать ограничитель сзади). И строго говоря - нож Фуко вообще очень опасная вешь - на лезвие можно напороться глазом по неосторожности!

Теперь, если учесть что апертура коллимационной линзы указки 1/1,5, учесть 4%, и самое главное - на полной яркости и смотреть сложно! Дифракция лезет такая, что яркость надо сильно убавлять(если на нож попадет 2-е или 3-е дифракционное кольцо, яркости уже хватит чтобы создать самостоятельную теневую картину). Фактически получается, что в глаз попадает не более 5-10 мкВт, причем они распределены по большой площади сетчатки и нигде внутри глаза не фокусируются. 


О том, нужно ли вообще стремиться к звезде размером порядка диф.диска.

Чем меньше звезда, тем уже полутени, и тем сложнее оценить общий характер рельефа.

Например. Сфера, светодиодный осветитель позволяет увидеть ровную кромку ножа возле самого фокала(предфокал 0,5-0,4), теневая картина практически плоская, еле заметны зоны.
Аберрация находится в пределах 0,3мм.
Лазерный осветитель позволяет увидеть, на сколько точек было наклеено это довольно толстое зеркало при обработке, зоны очень контрастные, видно как тень разворачивается на 90 градусов(астигматизм), и переходит в зафокал, через 0,4мм снова ровная кромка, без намека на рельеф. Это все в интервале 0,3мм!  Если рассмотреть диф.картину через микроскоп(зеркало D=88 R=1180) то никакого астигматизма, четкие ровные колечки... Нужен был лазер? Нет! Интересно? Да!

Если кто хочет сделать эталонную сферу, то лазер в этом сильно поможет, с другой стороны, при фигуризации параболы по Миллье-Лакруа он бесполезен. В автоколлимации с параболой это будет иметь большой познавательный интерес - видны будут зоны на эталонной плоскости! 

Толк пожалуй будет при испытаниях плоскости по Коммону - там 2 отражения от исследуемого неалюминированного зеркала, и желательно четко видет диф. картину.

Наверное, все!