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激光笔

激光指示器(Laser pointer),又称为激光笔、指星笔等,是把可见激光设计成便携、手易握、激光模组(二极管)加工成的笔型发射器。常见的激光指示器有红光(650-660nm)、绿光(532nm)、蓝光(445-450nm)和蓝紫光(405nm)等。通常在会报、教学、导赏人员都会使用它来投映一个光点或一条光线指向物体,但它可能会破坏或影响导览物的场所,例如艺术馆(有些画作怕光)、动物园等都不宜使用。《中国民用航空法》和《民用机场管理条例》规定不可以使用激光照射飞行器。
激光笔
类别
早期的激光笔使用波长为633纳米(nm)的氦氖(HeNe)气体激光,通常用于产生能量不超过1mW的激光束。最便宜的激光笔使用波长接近670/650nm的深红色激光二极管。稍贵的则使用波长为635nm的红-橙色二极管,这一波长更易于为人眼所识别。也有其他颜色的激光笔,最常见的是波长为532nm的绿光。

最近几年,593.5nm的黄-橙激光笔也开始出现。2005年9月出现了473nm的蓝光激光笔。2010年初出现了波长为405nm的"蓝紫光"激光笔。

激光笔照射出光点的表观亮度不光取决于激光的功率和表面反射率,还取决于人眼的色觉。例如,由于人眼对可见光谱中波长为520-570nm的绿光最敏感,对更红或者更蓝的波长敏感性下降,所以相同功率下绿光显得比其它颜色亮。

激光笔的功率

通常以mW为单位。在美国,激光由美国国家标准学会和美国食品药品监督管理局(FDA)来分类。功率小于1mW的可见光(波长400-700nm)激光笔为第二类(Class 2 或 II);功率介于1-5mW的为第三类A(Class 3A 或 IIIa)。第三类B(Class 3B/IIIb)激光(功率5–500mW)和第四类(Class 4/IV)激光(功率大于500mW)按法律不能以激光笔的名义推广销售。

红光

由于有产生该波长的激光二极管,所以其结构最简单,基本上仅是一个由电池做能源的二极管。红光激光笔最早出现于1980年代,是庞大笨重的价值数百美元的设备;现在则很小并且很便宜。近些年出现了波长为671nm的二极管泵浦固体激光 (DPSS)红光激光笔。虽然该波长可以用便宜的二极管得到,但是DPSS技术可以产生质量更高,频段更窄的激光。

黄光

市场上出现了波长为593.5nm的黄光激光笔。基于DPSS技术将波长为1064nm和1342nm的两束激光通过一非线性晶体相加而得到。该过程的复杂使得黄光激光笔不稳定且低效率,随温度变化输出功率在1-10mW,如果过热或过冷还会发生模式跳跃。这是因为激光笔的尺寸导致无法提供所需的温度稳定和冷却部件。另外,大部分593.5nm激光笔工作在脉冲模式下以便采用尺寸和功率较小的泵浦二极管。

绿光

使用波长808nm红外激光激发非线性晶体,产生1064nm红外光,再经倍频产生532nm绿光,属于固体激光。

一些绿光激光器工作在脉冲或者准连续模式下来减少冷却问题,延长电池寿命。

宣布的不需要倍频的绿光激光有着更高的效率。

在夜晚即使是低功率的绿光由于大气分子的瑞利散射也可以看见,这种激光笔常被天文学爱好者们用于指点恒星和星座。绿光激光笔可以有多种输出功率。5mW使用起来最安全,并且在较暗照明下也可见,所以为指点目的也不需要更强的功率。

蓝光

原来只有经DPSS产生的473nm蓝色激光,功率偏低及不稳定。随着CASIO开发出包含蓝色激光二极管(445nm)的混合光源高亮度投影机,功率超过1000mW(第四类)的蓝光半导体二极管被大量生产而普及化。

紫光

使用波长405nm的蓝紫色激光二极管,属于半导体激光,接近紫外光波段,可视度较低,但能激发荧光,具有验钞和检验化学品作用。

手电
手电型的激光指示器,外形类似一般的手电筒,大部分使用锂电池。与激光笔不同,体积更大,方便散热和放入更大的模组,功率一般比激光笔更大,功率由几十到几百mW不等,部分甚至达到1000mW(1W)以上。由于部分激光手电的功率超过500mW,达到工业和实验级(IV级),所以使用起来需要格外小心,最好配戴安全眼镜,也要避免直射到皮肤(激光可导致皮肤癌),和易燃品,更要放在安全地方,防止儿童拿到。
注意
除了安全以外,使用激光笔也必须慎重。在艺术馆里,因为部分画作可能怕光,不适合使用激光笔。在动物园里,为免惊吓动物,也不应该使用激光笔。天文爱好者在使用激光笔指星时,应该要注意,不应该频繁和长时间使用指星笔,以免妨碍其他人观星和摄影。在人多的公众地方,为避免误伤他人,应该停止使用激光笔。一些较大功率的激光笔会有明显的热效应,不能长时间连续使用,特别是对温度较敏感的固体激光。

虽然激光笔功能强大,可以做好多不可能的工作。在市场上获得广大消费者的好评。但是在使用的时候也要注意安全。

所以大家在使用激光笔的时候,应该避免照射眼睛,易燃物品和名贵物品。安全第一。

危险
市面上售卖的激光笔和激光手电,不少是属于IIIB级的,功率超过5mW,如果激光直射进眼睛可能会对眼睛造成伤害。一些高功率的激光笔,漫射光也可能对眼睛造成伤害,对焦后更可能燃点易燃品。所以激光笔不是玩具,不适合儿童使用。如果操作高功率激光时,应该要戴上特殊的安全眼镜,特别是不可视的激光。还有,不论是功率多大的激光也必须避免射到自己和其他人的眼睛,激光器本身也应该加上警告标签。
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