Лазерная указка, какая длина волны у зеленого, красного или синего цвета, мощные запрещенные green laser, как устроены современные

Лазерное излучение – красный и зеленый лазер, безопасность лазеров

Лазер – акроним от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что дословно переводится “усиление света посредством вынужденного излучения” – это устройство, преобразующее энергию накачки в энергию узконаправленного потока излучения.

Существует большое количество различных типов лазеров. Их можно разделять на группы по источнику накачки, рабочему телу, области применения. Т.к. в данной статье лазеры будут рассмотрены в контексте безопасности работы с лазерными нивелирами и дальномерами, то внимание будет обращено на такие параметры, как рабочая длина волны (нм) и мощность излучения (мВт).

Длина волны, если она находится в видимом диапазоне, обуславливает цвет лазерного луча. Мощность излучения обуславливает яркость луча, те или иные возможности (прицеливание, демонстрация оптических эффектов, считывание штрих-кодов, резка и сварка материалов, лазерная хирургия, накачка других лазеров).

Излучение в лазерных нивелирах и дальномерах работает как обычная лазерная указка – портативный генератор когерентных и монохроматических электромагнитных волн видимого диапазона в виде узконаправленного луча. Изготавливается на основе красного лазерного диода, который излучает в диапазоне 635-670 нм. Мощность их излучения не превышает 1,0 мВт.

Лазерное излучение представляет существенную опасность для глаз, так как это излучение хорошо фокусируется хрусталиком на сетчатке глаза. В то же время бытовые лазерные приборы имеют малую ширину пучка, что обеспечивает высокую поверхностную плотность энергии в поперечном сечении луча. Именно высокая плотность энергии и может вызвать ожоги и другие повреждения. Лазеры большей мощности способны вызывать поражения глаз даже рассеянным излучением. Прямое, а в некоторых случаях и рассеянное излучение такого лазера способно вызывать ожоги кожи (вплоть до полного разрушения) и представляет пожарную опасность.

Существует несколько классификаций опасности лазеров, которые, однако, весьма похожи. Ниже приведена наиболее распространенная международная классификация.

Устроены зеленые лучи более сложно: первый лазер, инфракрасный, длиной волны 808 нм, светит в кристалл Nd:YVO4 – получается лазерное излучение с длиной волны 1064 нм. Оно попадает на кристалл «удвоителя частоты» – и получается 532 нм.

В некоторых лазерах есть инфракрасный фильтр, но это значительно увеличивает цену прибора, значит может присутствовать только в дорогих моделях. Так же стоит заметить, что зеленые диоды, устройства которые излучают зеленый луч, значительно дороже при производстве (в несколько раз по причине большего числа брака по сравнению с красным). А рабочий ресурс зеленого диода значительно ниже. Суммарно это отражается на конечной стоимости нивелира лазерного. В итоге получается следующая картина. Нивелир лазерный с зеленым лучом строит проекции, которые лучше видны, ресурс такого прибора ниже, стоимость выше (порой у один производитель за одинаковые модели отличающиеся лишь лазером выставляет цену отличающуюся в 1,5-2 раза).

Следует отметить, что по заявленным производителями нивелиров характеристикам мощность такого лазера до 2,7 мВт (у красного до 1,0 мВт), а безопасность по классу 3 (у красного 2).

Подведем итог, зеленый цвет лазера действительно лучше виден в условиях дневного света, чем красный, но нельзя забывать о том, что он значительно небезопаснее и неоправданно дорог.

Лазерная указка — эффективное средство сигнализации, игрушка, забавный сувенир

Лазерные указки первоначально появились в широкой продаже для замены обычных деревянных указок. Основное их назначение продолжает оставаться прежним — указание на настенных досках, картах, плакатах, картинах. Однако большинство реализуемых в широкой продаже указок используются вовсю не по прямому назначению. Их покупают как игрушки, чем активно пользуются маркетологи и производители. Они предлагают сотни различных моделей, причем их мощность в сотни раз превосходит необходимые для указывания на доске значения.

Устройство и принцип действия лазерных указок

Все современные лазерные указки от самых маломощных до самых мощных — полупроводниковые лазеры. Газовые лазеры не применяются. Полупроводниковые лазеры имеют простое устройство, им не требуются сложные блоки питания, но их теоретически невозможно построить на большую мощность. Она ограниченна несколькими ваттами. Для бытовых указок этого более чем достаточно. Лазерный луч в один ватт с хорошей собирающей оптикой будет уверенно виден на расстоянии до 10 км.

Полупроводниковые лазеры имеют очень схожее устройство со светодиодами. Свет генерируется в резонансных структурах. Для понимания процесса их можно представить в виде антенн, которые собираются в решетку из многих одинаковых элементов. Этот принцип используется в телевизионных антеннах (много одинаковых элементов установлены друг за другом на траверсе) и в радиолокаторах. В лазерах роль «антенн» играют кристаллические структуры полупроводников. При подаче тока электроны превращаются в фотоны и начинается процесс монохромного оптического излучения.

Длина волны света лазера очень невелика — от 0,2 до одного микрометра, поэтому излучающие ячейки в кристалле полупроводника имеют наноскопический размер. Кристалл обеспечивает строго одинаковое формирование решетки при большом числе ячеек. Именно поэтому длина волны лазера строго определена и не может быть изменена после его производства.

Питание, драйверы, батарейки и аккумуляторы

Лазерный диод может питаться напрямую от батареи только при очень малой мощности. Для диодов от 50 милливатт требуется специализированный блок питания. Главная его функция — стабилизация напряжения. Даже изменение на 0,1 вольт может резко сократить срок службы лазерного диода.

Тип блока питания определяет мощность лазерной указки. Он всегда делается с запасом мощности. Кстати, блок питания является одним из самых простых и дешевых элементов указки. Типовой вариант — простой драйвер питания на круглой плате поперек корпуса. Точно так же делаются блоки питания светодиодных фонариков или, наоборот, повышающие преобразователи, например, для компактных люминесцентных ламп. Из аккумуляторов используются 18650, 16340, 32650. Батарейки — обычные АА, ААА, С и D. В указках-брелках часто встречаются часовые батарейки.

Типовые модели, форм-факторы и мощность

Нижний предел мощности лазерных указок — 1-5 милливатт. Самая мощная лазерная указка — 10-20 Ватт. Лазерным указкам доступно только три цвета: красный, синий и зеленый. Иногда встречаются желтые модели, но они очень дороги, это экзотические изделия. Как средний вариант есть еще и зеленовато-голубые лазеры. Лучше всего использовать именно зеленые лазеры — green laser. Их длина волны максимально близка к пику чувствительности сетчатки глаза человека.

На основе green laser есть популярная лазерная указка для презентаций в виде ручки. Есть модели, которые встроены в обычную ручку. Большая мощность от таких изделий не требуется, наоборот, она будет мешать и вредить зрению, делая световой зайчик слишком ярким.

Выбор лазерных указок: на что обратить внимание

• Мощность — ключевой критерий. Она обозначается в милливаттах и прямо влияет на цену. Выше мощность — выше цена и общая сложность изделия. У более мощных лазерных диодов меньше срок службы. Они интенсивно нагреваются во время работы, и их световая отдача быстрее падает;
• Питание. Сменные аккумуляторы — лучший вариант. Лазерные указки с питанием от часовых батареек совершенно не подходят для продолжительной эксплуатации. Другой хороший вариант — унифицированные батарейки АА и ААА. Они подходят для нечастого применения. Если лазер берется в качестве редко используемой игрушки, то пальчиковые батарейки — лучший вариант. Аккумуляторы оправданны только при частом применении, либо, если у вас есть другое устройство, которое работает на таких же аккумуляторах. Тогда их можно будет быстро переставить;
• Корпус и теплоотвод. Литой алюминиевый корпус — лучший теплоотвод. Жестяной и пластиковый корпус применим только для маломощных моделей.

Если лазерная указка приобретается не для презентаций, а в качестве интересного сувенира или игрушки, то большая мощность будет полезной. Чем больше мощность, тем более интересной становится лазерная указка. Ее указатель будет виден с большего расстояния.

Очень важен режим регулируемой мощности. Это позволит лазерному диоду работать в более щадящем режиме, и он послужит дольше. Также регулируемая мощность добавляет новые функции, например, для кота нужно ставить самый слабомощный режим. Кошки хорошо реагируют на красный и зеленый лазер. Меры предосторожности здесь такие же как и с людьми. Глаз кошачьих точно также незащищен от лазеров, как и человеческий.

Какие возможности открывает мощный лазер?

• Сигнализация на дальние расстояния. Мощный лазер может заменить собой пиротехнические сигнальные средства. Особенно он эффективен в горной местности при хорошей видимости из населенных пунктов;
• Проведение измерений больших расстояний. Например, лазерной указкой green laser на 10 Вт можно провести замер кривизны земной поверхности;
• Использование мощного лазера в качестве источника света для стробоскопов и других развлекательных приборов. Оптические насадки для деления луча, высвечивания различных фигур и надписей выпускаются в бесчисленном многообразии. В них всегда можно найти самые неожиданные варианты;
• Лазерный тир с прожиганием шариков лазером. Устройство работает лишь на небольшом расстоянии;
• Лазерная ограда на большие расстояния. Фотореле, самодельные лидары, оптические станции связи и другие приборы.

Мощным лазером можно подсвечивать облака, что является эффективным средством сигнализации. При хорошем стечении обстоятельств такой сигнал даже более заметный, чем осветительная ракета. В приборах мощные лазеры работают в импульсном режиме.

Отдельное направление связано с использованием мощных лазерных указов для гравировки. На это годятся только самые мощные модели свыше 10 Вт. Гравировка возможна на мягких материалах, например, на древесине.

Меры предосторожности при обращении с лазерной указкой

Любой, даже самый маломощный лазер крайне опасен для зрения, поэтому первое и главное правило безопасности при обращении с лазерной указкой — не направлять ее в глаза. Зеленый green laser наиболее опасен для зрения.

Запрещено использовать указки в аэропортах и на автомобильных дорогах. Там яркий световой зайчик (даже если никого не ослепляет) все равно может создать аварийную ситуацию. Водитель или пилот может быть ослеплен лазерной указкой с большого расстояния. Для мощных лазеров это расстояние превышает один километр. Это нужно учитывать для безопасного обращения. В комплекте с мощными лазерными указками идут защитные очки. Их требуется надевать согласно инструкции.

Перспективные разработки лазерных указок

Полупроводниковые лазеры уже сейчас обладают очень высоким КПД. Тем не менее, основное направление дальнейших разработок — повышение КПД путем подбора состава и технологии производства. Мощный лазер довольно интенсивно нагревается, что говорит о том, что его КПД далек от идеального. КПД лазеров растет примерно одинаково со светодиодами. Там схожая технология производства. И то, и другое — полупроводниковые источники света.

Другие разработки ведутся в получении новых цветов лазерных указок. Как ни странно, но эта техническая задача тоже не решена. Зеленый green laser и красный уже стал слишком привычным. Очень интересным было бы появление лазерных указок других цветов, однако полупроводники для получения желтых и оранжевых лазеров по-прежнему очень дороги. Ведутся разработки по их удешевлению.

Вопрос – ответ

Чем зеленый луч указки лучше красного?

Высокотехнологичная зеленая лазерная указка намного более видима, чем любые красные указки. Луч зеленого лазера хорошо виден на любой даже очень светлой поверхности при любом освещении на сотни метров. Зеленые указки обладают высокой интенсивностью луча. Интенсивный свет зеленого лазера нормально воспринимается глазами, в отличие от красного.

Какие области применения у зеленых лазеров?

Спектр применения лазерных указок весьма обширен. Интерактивные указки применяются для различных нужд : при проведении бизнес-презентаций и школьных уроков, при любительских астрономических исследованиях. Точно наведенная лазерная указка может использоваться как лазерный пр ицел для огнестрельного или пневматического оружия . Для радиолюбителей лазерная указка тоже незаменимая вещь – ее используют в качестве элемента связи в пределах видимости при создании радиопередающих конструкций. Зеленый лазер обозначит Ваше местонахождение, если Вы потерялись в лесу. Сфер применения зеленой указки великое множество. Главное, чтобы они носили исключительно мирный характер.

Прочный ли корпус, не сломается ли он?

Лазер выполнен в прочном металлическом корпусе с хромированными элементами. Ударопрочный корпус надежно защищает прибор от пыли и влаги.

Какой срок службы зеленых лазерных указок?

Зеленая лазерная указка потребляет совсем немного энергии и имеет длительный срок службы 5000 – 10000 часов.

Как упакованы зеленые лазерные указки?

Элегантная вещь в подарочном футляре. В комплекте: зеленый лазерный указатель, элементы питания, инструкция.

«Я сделал заказ. Когда со мной свяжутся?»

Ответ: От 10 минут до 2-х часов (в зависимости от загруженности) с Вами свяжется менеджер магазина для уточнения деталей заказа.

Как быстро я смогу получить свой заказ (г.Москва)?

Обычно доставка по Москве и ближнему Подмосковью осуществляется в день заказа. Оплата производится наличными курьеру после доставки.

«Цены, указанные на сайте – действительны?»

Ответ: Все цены на сайте действительны. Именно по указанным ценам мы поставляем Вам товар. Дополнительной оплатой может являться только доставка.

«Из какого города осуществляется отправка?»

Ответ: Склад нашего магазина находится в г. Москва, соответственно отправка всех заказов производится из Москвы.

«Я получил посылку и обнаружил там товар с заводским дефектом, как мне обменять брак?»

Ответ: Весь товар перед отправкой проходит проверку качества, но в дороге или в процессе эксплуатации может случиться брак. Желательно сразу после получения заказа проверить товар на наличие дефектов (14 дней на проверку), если есть дефекты, необходимо связаться в менеджером, прислать фото неисправности и отправить нам бракованный товар. Мы без проблем меняем бракованный товар, расходы по его обмену мы берём на себя. Если дефект не значительный и его можно устранить самостоятельно (к примеру села батарейка, можете поменять сами – расходы компенсируем переводом на карту).

«Я первый раз у вас на сайте и пока нет доверия, какие гарантии, что я не потеряю переведенные деньги?»

Ответ: Мы работаем в данной сфере более 10-ти лет и настроены на долгосрочное сотрудничество, нам нет смысла кого то обманывать и портить себе репутацию. Можете проверить полные сведения из официальных источников или почитать отзывы наших клиентов на сторонних сайтах и при желании задать им вопросы.

«При доставке товара по Москве, можно оплатить заказ при получении?»

Ответ: Конечно! Доставка по Москве и МО осуществляется собственной курьерской службой. Предварительной оплаты не требуется. Заказ оплачивается при получении товара – наличными или переводом на банковскую карту.

Лазерная световая указка: какая самая мощная, где применяется

Световые указки используются для обучения, в промышленности и как развлекательные средства. Указки могут представлять собой аккумуляторные элементы и устройства с твердотельными лазерами внутри. В зависимости от цвета различается стоимость и мощность лазерных указок.

Лазерные указки различных цветов

Световая указка красного цвета

Красные лазерные указки — самые дешевые в производстве, так как цветовой спектр не требует энергозатрат и имеют следующие характеристики:

• элемент питания — обычные батарейки;
• мощность такого луча колеблется в пределах от 1 до 100 мВт;
• срок службы таких изделий не превышает 1-2 лет.

Со временем длина волны красного лазера сокращается, лучи теряют мощность из-за снижения запаса прочности аккумуляторных элементов или из-за выгорания диодов.

Красные лазеры

Зеленые лазерные указки (green laser)

Устройства, оснащенные зеленым цветом, больше воспринимаются человеческим глазом, по сравнению со всеми остальными, однако, это правило применимо лишь в световой день, в ночное время суток зеленый цвет воспринимается хуже.

Лазер с зеленым лучом имеет следующие особенности:

• основа для использования — твердотелые лазеры, оснащенные диодами;
• коэффициент полезного действия — 20 % от номинальной мощности;
• питание — таблеточная батарейка;
• начало выпуска — 2006 год наряду с иными цветовыми элементами;
• длина волны зеленого лазера — 532 нм.

Световая указка зеленого цвета

Лазерная указка синего цвета

Лазерные указки синего цвета имеют схожий с зеленым принцип управления и осуществления работы. Такие указки имеют характеристики:

• длина пучка — варьируется в зависимости от оттенка и для ярко-синего цвета составляет 445 нм, для тусклого (бирюзового) 473 нм, а для голубого 490 нм;
• вероятный вред для здоровья человека — самый большой среди всех цветов, используемых в указках;
• коэффициент полезного действия — 3 %, что является одним из самых маленьких показателей;
• основной элемент — твердотельные диоды.

Указка синего цвета

ЛУ желтого цвета

Световые указки желтого цвета имеют меньшее распространение среди остальных и обладают следующими характеристиками:

• длина пучка — 594 нм (один из самых больших показателей);
• коэффициент полезного действия — менее 1 % — самый низкий показатель в классе;
• срок эксплуатации — 2-4 года;
• принцип работы — твердотельные диоды;
• разработка — 2008 год.

Указка желтого цвета

ЛУ фиолетового цвета

Особый вид световой указки, связанный с возникновением новой технологии оцифровки носителей Blu-ray. Такие указки имеют следующие функции:

• длина светового пучка — 405 нм;
• срок ввода в эксплуатацию — 2008;
• срок службы — 3-5 лет;
• принцип действия — твердотельные диоды высокой мощности.

Указка фиолетового цвета

Применение лазерных указок

Применение лазерных указок имеет широкий спектр и распространяется на многие сферы жизни. Чаще всего они используются:

• для подсвечивания целей в коллиматорных прицелах огнестрельного оружия (пистолеты, винтовки, автоматы), а также как целеуказатели для работы артиллерии или авиации на небольших расстояниях;
• в научной деятельности такие указки используются для выявления газа в жидкостях при невозможности распознать его обычным человеческим глазом;
• китайский зеленый лазер применяется в астрономических исследованиях. Такие указки используются для исследования видимых для глаза границ и обозначения космических объектов, их фиксации. В темное время суток указки различных спектров ученые используют для определения направления звезд, фиксируя его направленным лучом света;
• в образовательной деятельности такие указки применяют для демонстрации презентаций, лекций и научных семинаров, требующих демонстрации с помощью цветовой указки;
• в политической и общественной деятельности указки используются для презентаций, для объяснения схем общественных процессов и концентрации внимания зала, публики, собрания.

Указки трех популярных цветов

Безопасность лазеров

Безопасность использования лазеров, неотъемлемая часть их повседневной эксплуатации, такие приборы не являются безобидными и могут нести определенную опасность, зависящей от того, как устроена лазерная указка. Опасность у зеленого луча самая высокая.

Негативные последствия, когда используется самая мощная лазерная указка без соблюдения техники безопасности могут быть следующими:

• при попадании в глаза, даже на непродолжительное время, свет лазера может вызвать ожог сетчатки глаза, что приведет к нарушению зрения или же его частично потере. Такое попадание может повлечь за собой фатальные последствия, если применить такой луч для летчиков или водителей автомобиля (в 2013 году в России массовыми случаи стало ослепление летчиков гражданской авиации на подлете к городам, что могло привести к крушению самолетов);
• повреждения кожного покрова — при использовании мощных лазеров с сильным световым пучком на протяжении нескольких минут на открытом участке кожи может остаться ожог 2-3 степени.

Эти последствия повлекли за собой законодательный запрет на владение лазерными указками на территории некоторых стран, и из них же вытекают меры предосторожности при использовании таких средств:

• не светить в глаза — при использовании указки запрещается даже на короткий промежуток времени направлять световой пучок человеку в глаза во избежание ожога сетчатки;
• не направлять на открытые участки тела — при использовании мощных лазеров это также может вызвать ожог поверхности тела;
• не облучать водителей транспортных средств — это может привести к авариям на транспорте и имущественный вред, вплоть до летального исхода.

Фото лазерной указки

Какая лазерная указка самая мощная

Рынок лазерных указок с каждым годом насыщается новыми моделями, тенденцией которых является увеличение мощности за счет использования современных светодиодов.

Передовыми в этом плане производителями является китайская компания Wicked Lasers, которая выпускает самые мощные лазеры, способные передавать луч на расстояние десятков и сотен километров. Дальность луча зависит от того, из чего состоит лазерная указка.

Лазерная указка производства Wicked Lasers

В 2017 году установлено, какой лазер мощнее. Зафиксирован рекордный случай передачи зеленого светового пучка на расстояние 190 километров.