Лазерные указки давно и прочно вошли в нашу жизнь. Их используют не только в школах и институтах, но и в обучающих центрах для будущих моряков, летчиков и космонавтов. Ведь для того, чтобы показать что-то на доске размером с поле для мини-гольфа, никакой указкой, кроме как лазерной, воспользоваться не удастся.

Также лазерные указки используются в военных операциях для подачи сигналов. На их основе работают коллиматоры-прицелы. Все, наверное, помнят фильмы-боевики и наведенную на лоб жертвы красную точку — это и есть лазерная указка-прицел. Военные указки настраиваются специально для подачи особых команд и напоминают больше лазерный снаряд, чем указку.

Как действует лазерная указка?

Принцип действия лазерной указки следующий: инфракрасный светодиод генерирует непрерывный луч с длиной волны около 808 нанометров, который проходит через линзу и попадает на кристалл из оксидов неодима, иттрия и ванадия. Там он преобразуется в луч с длиной волны уже 1064 нанометров.

Лазерные указки применяются не только в быту, но и в военном деле

Далее луч проходит через следующий кристалл – калиево-титаново-фосфорный. Там невидимое человеческому глазу излучение преобразуется в луч с длиной волны 532-670 нанометров. Затем с помощью инфракрасного фильтра и линзы, концентрирующей излучение в пучок, выходит лазерный луч-указка.

Особенности лазерных указок

Наверное, многие слышали, что светить указкой в глаза небезопасно. Так и есть — если луч лазерной указки направлен фронтально в глаз человеку или животному, то за несколько секунд он необратимо повредит отдельные клетки сетчатки глаза. При этом указкой можно сколько угодно светить на кожу или одежду – ничего плохого не случится. Помните:

• Лазерные указки рассчитаны на длительный срок работы – до 50 000 часов. Хотя, конечно, китайские дешевые указки очень быстро выходят из строя. Если вы купили лазерное чудо за копейки, не надейтесь, что сможете долго им пользоваться. Детские разовые указки в виде брелоков и фонариков можно использовать в школе и для игры с кошкой.
• Если вам нужна хорошая лазерная указка на длительное время, нужно покупать ту, которая имеет аккумулятор и может заряжаться от сети. Указки на батарейках считаются менее надежными, а аккумуляторные указки могут работать 12 часов без перерыва.

Миф о лазерных указках

Главный слух о лазерных указках – их эффективность в тумане. Увы, но при тумане, моросящем дожде, снегопаде или ярком солнце лазерная указка абсолютно бесполезна – луча не видно вообще. Но в аудиториях, в полутемных и темных презентационных залах лазерная указка способна «пробивать» расстояние до 1.12 км.

Это касается только указки с красным лучом, которые обладают мощностью не более 20 мВт. Указки с зеленым лучом имеют мощность до 1 Вт, а с синим – до 3 Вт. Но они считаются слишком дорогими для бытового использования и потому используются только в особых нуждах.

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.

Устройство лазерной указки, видео

Лазер - акроним от L ight A mplification by S timulated E mission of R adiation , 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 .

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

Класс 1 Лазеры и лазерные системы очень малой мощности, не способные создавать опасный для человеческого глаза уровень облучения. Излучение систем класс 1 не представляет никакой опасности даже при долговременном прямом наблюдении глазом. К классу 1 относятся также лазерные устройства с лазером большей мощности, имеющие надежную защиту от выхода луча за пределы корпуса

Класс 2 Маломощные видимые лазеры, способные причинить повреждение человеческому глазу в том случае, если специально смотреть непосредственно на лазер на протяжении длительного периода времени. Такие лазеры не следует использовать на уровне головы. Лазеры с невидимым излучением не могут быть классифицированы как лазеры 2-го класса. Обычно к классу 2 относят видимые лазеры мощностью до 1 мВт

Класс 2a Лазеры и лазерные системы класса 2a, расположенные и закрепленные таким образом, что попадание луча в глаз человека при правильной эксплуатации исключено

Класс 3a Лазеры и лазерные системы с видимым излучением, которые обычно не представляют опасность, если смотреть на лазер невооружённым взглядом только на протяжении кратковременного периода (как правило, за счет моргательного рефлекса глаза). Лазеры могут представлять опасность, если смотреть на них через оптические инструменты (бинокль, телескоп). Обычно ограничены мощностью 5 мВт. Во многих странах устройства более высоких классов в ряде случаев требуют специального разрешения на эксплуатацию, сертификации или лицензирования

Класс 3b Лазеры и лазерные системы, которые представляют опасность, если смотреть непосредственно на лазер. Это же относится и к зеркальному отражению лазерного луча. Лазер относится к классу 3b, если его мощность более 5 мВт

Класс 4 Лазеры и лазерные системы большой мощности, которые способны причинить сильное повреждение человеческому глазу короткими импульсами (< 0,25 с) прямого лазерного луча, а также зеркально или диффузно отражённого. Лазеры и лазерные системы данного класса способны причинить значительное повреждение коже человека, а также оказать опасное воздействие на легко воспламеняющиеся и горючие материалы

Требования к конструкции и техническим характеристикам, правила безопасной работы и способы защиты от лазерного излучения на территории Республики Беларусь регламентируются СанПиН 2.2.4.13-2-2006 "Лазерное излучение и гигиенические требования при эксплуатации лазерных изделий" и СТБ IEC 60825-1-2011 "Безопасность лазерных изделий. Часть 1. Классификация оборудования и требования" - национальный стандартом Республики Беларусь, который является идентичным международному стандарту IEC.

Значительная часть производимой в мире лазерной техники выпускается и маркируется в соответствие с нормами, опубликованными американской организацией «Center for Devices and Radiological Health» (CDRH).

Лазерные нивелиры и дальномеры являются лазером класса 2 в соответствии с данной классификацией, что позволяет использовать их выполняя следующие меры предосторожности:
- не смотрите на лазерный луч, лазерный луч может повредить глаза, даже если Вы смотрите на него с большого расстояния;
- не направляйте лазерный луч на людей и животных;
- лазер должен быть установлен выше уровня глаз;
- используйте прибор только для замеров;
- не вскрывайте прибор;
- держите прибор в недоступном для детей месте;
- не используйте прибор вблизи взрывоопасных веществ.

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 .

Те, кто не в курсе, что такое лазерная указка довольно часто спрашивают нас, а для чего она в принципе нужна? Какие функции она может выполнять, ведь можно прожить и без нее.

Наш стремительный мир все время изменяется, и появляются новые технологии, которые упрощают и улучшают нашу жизнь.

В первую очередь отметим, что многие специалисты в своей работе используют такие лазерные указки. Очень удобно и практично, если нужно провести лекцию для студентов, школьников.

Или, например, у вас важная презентация на работе. Будьте оригинальным, запоминающимся. Акцентируйте внимание начальства и коллег на особо важных моментах, благодаря лазерной указке.

Удивите свое начальство и коллег, ведь технологические новшества никому еще не помешали!

Кроме того, лазерная указка необходима в различных походах, путешествиях, на рыбалке . Кто знает, какая ситуация может произойти.

Вдруг, гуляя по лесу, Вы заблудитесь? Но у вас будет под рукой Ваша верная спасительница- мощная лазерная указка , луч от которой видно на далекое расстояние.

Светите вверх, светите между деревьев- будьте уверены, столь мощный и сочный зеленый лазер заметят ВСЕ!

Или, к примеру, нужно развести огонь (в том же походе или на рыбалке), чтобы пожарить шашлыки, приготовить уху или просто согреться. Используйте нашу лазерную указку!

Она с легкостью поджигает спички, щепки и другие подобные предметы.

Сфер применения действительно очень много.

Например, при химических и физических опытах или при изучении звездного неба. Самые мощные лазерные указки добивают своим лучом ох как далеко!

Например, Вы хотите указать человеку на какое- нибудь созвездие. Указываете пальцем, но человек все никак не может понять куда же ему смотреть. В итоге можно долго пытаться и все будет тщетно. Благодаря лазерной указке Вы с ЛЕГКОСТЬЮ можете указать на любое созвездие и стать намного более понятным.

Кроме того, никому не помешает быть в курсе новых разработок и технологий, поэтому будет далеко не лишним купить лазерную указку , чтобы просто понять суть ее действия и посмотреть на ее возможности!

Ведь сам факт того, что она настолько удивительна уже так и манит приобрести ее и испробовать в деле!

И не важно, ребенок Вы или уже взрослый человек! Как минимум, поиграться она вызывает желание у абсолютно КАЖДОГО!

К примеру, сыграть в "Звездных воинов" ! Держать в руках когда- то недоступный и только представляемый в фантазиях реальный лазерный меч джедая! Мечты становятся РЕАЛЬНОСТЬЮ!

Поиграть с домашними питомцами ! Кошки и собаки так и носятся за "зайчиком" от лазерной указки!

ПОЛЬЗУЙТЕСЬ! Проверено!

Ну а теперь о более серьезном.

Отметим, что такое приобретение просто необходимо для лекторов, рассказчиков и выступающих , ведь ни что так не фокусирует внимание аудитории, как яркий зеленый луч.

Кроме того, не понадобиться тратить время на стандартные фразы типа: «посмотрите в левый угол, вниз, вправо». Лекторы сейчас поймут, сколько это затрачивает энергии.

А вот Вам такой пример.

Вы, конечно же, были, хоть раз на экскурсии на открытой местности. Не правда ли, у Вас возникало желание, чтобы сразу увидеть объект, на который показывает экскурсовод (если он находится вдалеке), а не всматриваться несколько минут, что же такого показывает рассказчик.

Но теперь Ваша проблема РЕШЕНА и для Вашего лектора тоже!

Знаете ли Вы, что с помощью лазерных указок хорошей мощности Вы сможете указать на объект , который находиться на высоте от 20 до 50 километров !? Мощно, согласитесь?

С такой лазерной указкой Ваши руки становятся куда более "длинными"! Вы можете "дотронуться" до любых объектов!

Да, это настоящая находка для юных и опытных астрономов, теперь звездное небо изучать еще интересней!

Для путешественников и скалолазов такая указка тоже станет настоящим другом и помощником.

Ведь Вы наверняка помните, как неудобно показывать или рассказывать о предмете, который находится далеко, да еще и ничем особо не приметный (например, горы).

Может быть, Вы заядлый турист ? Любите исследовать нетронутые человеком природные местности?

Естественно, со своими друзьями. Но в жизни всякое бывает, и вы можете отстать от группы, что тогда?

Ведь после наступления ночи в лесу очень опасно, а если у Вас будет такая лазерная указка, то Вас легко отыщут , так как дальность ее свечения нереальная! Кроме того, луч лазера очень сочный, мощный, заметный и яркий.

Также лазерная указка незаменима во время ночной рыбалки .

Казалось бы, чем она может помочь? Но такая покупка сделает ночную рыбалку с помощью сетей значительно проще. Так как в основном, в таком случае нужно действовать сообща с другими рыбаками и лазерный луч в этом поможет.

Для шахтеров такая указка станет помощницей в прокладывании туннелей. Как известно, чтобы провести такую операцию нужно натянуть как можно ровнее тоненькую веревку.

Представьте, насколько это будет легко с лазерным лучом!

Вы ди-джей в ночном клубе? И хотите иметь свою изюминку во время выступления перед публикой. Даже, если в клубе есть специальная лазерная установка, вы сможете с помощью этого луча выделяться и привлекать больше внимание.

Возможно, это будет ваша уникальная фишка, по которой вас будут узнавать!

Но и это еще не все, ведь такую лазерную указку можно использовать и в обычной жизни.

Например, хотите устроить лазерное шоу для детей или друзей? Пожалуйста, удивляйте их!

Применять лазерную указку можно в различных сферах, лишь бы была фантазия и желания.