激光笔
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“Laser Pointer”的各地常用名称 | |
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中国大陆 | 激光笔 |
台湾 | 雷射笔 |
香港 | 激光笔、雷射笔 |
澳门 | 激光笔、雷射笔 |
新马 | 激光笔、镭射笔 |
激光笔(Laser pointer),又称激光指示器,是将半导体激光模组(二极体)设计、加工制成的便携、手易持握的发射可见激光的笔型发射器。常见的激光指示器有红光(650-660nm, 635-640nm)、绿光(520-525nm, 532nm)、蓝光(445-450nm, 465nm)、堇紫光(405nm)等,功率通常以毫瓦为单位。通常被汇报、教学或导赏人员用它来投映一个光点或光柱指向物体。因为激光会伤害到眼睛,可能引致的眼疾包括白内障、视网膜脱落及黄斑点水肿等[1],任何情况下都不应该让激光直射眼睛。
激光笔的分类
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1毫瓦的激光束。最便宜的激光笔使用波长接近670/650nm的红色激光二极管。稍贵的则使用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[2]出现了波长为405nm的蓝光(其实是紫光)激光笔。2012年至2013年随着510/520nm激光二极管的推出,也开始出现510~520nm波长的蓝绿色激光笔。
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。
红/红-橙光
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[3];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(用在DVD机内的650nm红色激光)得到,但是DPSS技术可以产生质量更高,频段更窄的激光。
黄光
最近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1-10毫瓦,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
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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,属于半导体泵浦固体激光(DPSS)。
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。
近期宣布的[4]不需要倍频的绿光激光有着更高的效率,常见的波长有520nm和525nm。
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(三类a)使用起来最安全,并且在较暗照明下也可见,所以为指点目的是不需要更强的功率。
蓝光
原来只有经DPSS产生的473nm蓝色激光,功率偏低及不稳定。近来,随著CASIO开发出包含蓝色激光二极管(450nm)的混合光源高亮度投影机,功率高达1000mW以上的蓝光半导体二极管被大量生产而普及化。
堇紫光
使用波长405nm的堇紫色激光二极管(使用在蓝光光碟内),属于半导体激光,接近紫外光波段,可视度较低,但能激发萤光,具有验钞和检验化学品作用。
安全性和管制
在美国,激光由美国国家标准学会[5]和美国食品药品监督管理局(FDA)分类。功率小于1毫瓦的可见光(波长400-700nm)激光笔为第二类(Class 2 或 II);功率介于1-5毫瓦的为第三类A(Class 3A 或 IIIa)。第三类B(Class 3B/IIIb)激光(功率5–500毫瓦)和第四类(Class 4/IV)激光(功率大于500毫瓦)按法律不能以激光笔的名义推广销售。[6]
2014年3月15日的中国中央电视台“315晚会”曝光了激光笔的潜在危害,随后淘宝网上的激光笔及相关产品全部下架[7]。
争议事件
2019年8月6日,香港浸会大学学生会会长方仲贤在深水埗购买激光笔观星后(此处观星为主观表述),遭便衣警察指他涉嫌藏有攻击性武器。大批民众包围深水埗警署,最后香港警方当晚出动防暴警察及催泪弹驱散民众。[8] [9]
参考文献
- ^ 睛明护眼 www.EyeCareHK.org. 【閃光燈射眼】【激光射眼】【陳卓琪眼科醫生】與藝人【邱芷微】(Chelffy)在【東周刊】【東周網】講解【強光射眼】及【激光射眼】可能引致的【眼疾】包括【白內障】【視網膜脫落】【黃斑點水腫】. 睛明护眼 www.EyeCareHK.org. 2019-07-14 [2019-08-16]. (原始内容存档于2019-07-30) (中文(香港)).
- ^ 真正的 GaN 二极管激光笔举例 互联网档案馆的存档,存档日期2010-11-29.
- ^ Product Guide. Popular Science. 1981年11月
- ^ 绿色二极管激光,激光技术的重大突破 (页面存档备份,存于互联网档案馆) (i-micronews.com via arstechnica.com)
- ^ ANSI 分类方案 (ANSI Z136.1-1993, 美国激光安全使用国家标准)
- ^ FDA: 给激光笔制造商的重要信息. [2010-11-16]. (原始内容存档于2008-10-04).
- ^ 315晚会后鱼肝油激光笔在淘宝网上瞬间"消失" - 西部网. [2014-04-07]. (原始内容存档于2014-04-08).
- ^ 浸大學生會會長購觀星筆被捕 一批市民到警署外促交代. [2019-08-06]. (原始内容存档于2019-08-06).
- ^ 警方在欽州街施放催淚彈並制服多人 街坊不滿警方滋擾. [2019-08-06]. (原始内容存档于2019-08-06).
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