Ukazatele se používají pro výuku, průmysl a zábavu. Ukazateli mohou být bateriové články a zařízení s pevnolátkovými lasery uvnitř. Cena a výkon laserových ukazovátek se liší v závislosti na barvě.

Ukazatel červeného světla

Červená laserová ukazovátka jsou ve výrobě nejlevnější, protože barevné spektrum nevyžaduje spotřebu energie a má následující vlastnosti:

• baterie - běžné baterie;
• výkon takového paprsku se pohybuje od 1 do 100 mW;
• životnost takových výrobků nepřesahuje 1-2 roky.

Časem se vlnová délka červeného laseru zmenšuje, paprsky ztrácejí výkon v důsledku poklesu bezpečnostního faktoru článků baterie nebo v důsledku vyhoření diod.

Červené lasery

Zelená laserová ukazovátka

Zařízení vybavená zelenou barvou jsou lidským okem vnímána více než všechna ostatní, nicméně toto pravidlo platí pouze během denního světla, v noci je zelená barva vnímána hůře.

Laser se zeleným paprskem má následující vlastnosti:

• základ pro použití - pevnolátkové lasery vybavené diodami;
• faktor účinnosti - 20 % jmenovitého výkonu;
• napájení - knoflíková baterie;
• začátek výroby - 2006 spolu s dalšími barevnými prvky;
• vlnová délka zeleného laseru je 532 nm.

Modré laserové ukazovátko

Modrá laserová ukazovátka mají ovládání a princip ovládání podobný zeleným. Takové ukazatele mají následující vlastnosti:

• délka paprsku - liší se v závislosti na odstínu a je 445 nm pro jasně modrou, 473 nm pro matnou (tyrkysovou) a 490 nm pro modrou;
• pravděpodobné poškození lidského zdraví - největší ze všech barev používaných v ukazatelích;
• faktor účinnosti - 3 %, což je jeden z nejmenších ukazatelů;
• hlavním prvkem jsou polovodičové diody.

Lu žlutá

Žluté ukazatele jsou mezi ostatními méně běžné a mají následující vlastnosti:

• délka paprsku - 594 nm (jeden z největších indikátorů);
• účinnost - méně než 1% - nejnižší ve třídě;
• životnost - 2-4 roky;
• princip činnosti - polovodičové diody;
• vývoj - 2008.

Lu fialová

Speciální typ světelného ukazovátka spojený se vznikem nové technologie pro digitalizaci Blu-ray médií. Takové ukazatele mají následující funkce:

• délka světelného paprsku - 405 nm;
• datum uvedení do provozu - 2008;
• životnost - 3-5 let;
• princip činnosti - vysoce výkonné polovodičové diody.

Použití laserových ukazovátek

Použití laserových ukazovátek má široký rozsah a zasahuje do mnoha oblastí života. Nejčastěji se používají:

• pro zvýraznění cílů v kolimátorových zaměřovačích střelných zbraní (pistole, pušky, kulomety), jakož i označení cílů pro dělostřelectvo nebo letectví na krátké vzdálenosti;
• ve vědecké činnosti se takové ukazatele používají k detekci plynu v kapalinách, když je nemožné ho rozpoznat běžným lidským okem;
• čínský zelený laser se používá v astronomickém výzkumu. Takové ukazatele se používají ke studiu hranic viditelných okem a k označení vesmírných objektů, k jejich opravě. V noci vědci pomocí ukazatelů různých spekter určují směr hvězd a fixují je nasměrovaným paprskem světla;
• ve vzdělávacích aktivitách se takové ukazatele používají k demonstraci prezentací, přednášek a vědeckých seminářů, které vyžadují demonstraci pomocí barevného ukazatele;
• v politických a společenských aktivitách se ukazatele používají k prezentacím, k vysvětlení schémat společenských procesů a ke koncentraci pozornosti sálu, veřejnosti, jednání.

Laserová bezpečnost

Bezpečnost používání laserů, nedílná součást jejich každodenního provozu, taková zařízení nejsou nezávadná a mohou představovat určité nebezpečí v závislosti na tom, jak je laserové ukazovátko navrženo. Zelený paprsek má nejvyšší nebezpečí.

Negativní důsledky při použití nejvýkonnějšího laserového ukazovátka bez dodržení bezpečnostních opatření mohou být následující:

• pokud se laserové světlo dostane i na krátkou dobu do očí, může popálit sítnici oka, což povede k poškození zraku nebo k jeho částečné ztrátě. Takový zásah může mít fatální následky, pokud je takový paprsek použit pro piloty nebo řidiče automobilů (v roce 2013 se v Rusku stalo masivním případem oslepování pilotů civilního letectví při přiblížení k městům, které mohlo vést k haváriím letadel);
• poškození kůže - při použití výkonných laserů se silným světelným paprskem po dobu několika minut může na otevřené ploše pokožky zůstat popálenina 2-3 stupňů.

Tyto důsledky vedly k zákonnému zákazu držení laserových ukazovátek na území některých zemí az nich se řiďte opatřeními při používání těchto prostředků:

• neleskni do očí- při použití ukazovátka je zakázáno směřovat světelný paprsek do očí osoby i na krátkou dobu, aby nedošlo k popálení sítnice;
• nemiřte na otevřené oblasti těla- při použití výkonných laserů může způsobit i popáleniny povrchu těla;
• neozařujte řidiče vozidel – to může vést k dopravním nehodám a škodám na majetku, včetně smrti.

Fotografie laserového ukazovátka

Jaké je nejvýkonnější laserové ukazovátko

Trh laserových ukazovátek je každým rokem přesycen novými modely, jejichž trendem je navyšování výkonu díky použití moderních LED.

Není žádným tajemstvím, že každý z nás v dětství chtěl mít zařízení, jako je laserový stroj, který by mohl řezat kovová těsnění a pálit stěny. V moderním světě se tento sen může snadno splnit, protože nyní je možné postavit laser se schopností řezat různé materiály.

Samozřejmě, že doma není možné vyrobit tak výkonnou laserovou instalaci, která prořízne železo nebo dřevo. Ale s domácím zařízením můžete řezat papír, plastové těsnění nebo tenký plast.

Laserové zařízení dokáže vypalovat různé vzory na překližkové desky nebo dřevo. Lze jej použít k osvětlení objektů umístěných v odlehlých oblastech. Oblast jeho použití může být jak zábavná, tak užitečná při stavebních a instalačních pracích, nemluvě o realizaci kreativního potenciálu v oblasti gravírování do dřeva nebo plexiskla.

Řezací laser

Nástroje a příslušenství, které budete potřebovat k výrobě laseru vlastníma rukama:

Obrázek 1. Schéma laserové LED.

• vadná DVD-RW mechanika s fungující laserovou diodou;
• laserové ukazovátko nebo přenosný kolimátor;
• páječka a malé dráty;
• odpor 1 ohm (2 ks);
• kondenzátory 0,1 uF a 100 uF;
• baterie AAA (3 ks);
• malé nástroje, jako je šroubovák, nůž a pilník.

Tyto materiály budou pro nadcházející práci docela dost.

Takže pro laserové zařízení musíte nejprve vybrat mechaniku DVD-RW s mechanickou poruchou, protože optické diody musí být v dobrém stavu. Pokud nemáte opotřebovaný disk, budete jej muset koupit od lidí, kteří jej prodávají na díly.

Při nákupu je třeba mít na paměti, že většina disků od výrobce Samsung není vhodná pro výrobu řezacího laseru. Faktem je, že tato společnost vyrábí DVD mechaniky s diodami, které nejsou chráněny před vnějšími vlivy. Absence vyhrazeného krytu znamená, že laserová dioda je citlivá na tepelné namáhání a kontaminaci. Může se poškodit lehkým dotykem ruky.

Obrázek 2. Laser z jednotky DVD-RW.

Nejlepší volbou pro laser by byl disk od LG. Každý model je vybaven krystalem s různými úrovněmi výkonu. Tato metrika je založena na rychlosti zápisu dvouvrstvých disků DVD. Je nesmírně důležité, aby jednotka byla zapisovací jednotkou, protože obsahuje infračervený zářič, který je potřebný k výrobě laseru. Obvyklá nebude fungovat, protože je určena pouze pro čtení informací.

DVD-RW s 16X rychlostí záznamu je vybaveno 180-200 mW červeným krystalem. Pohon 20X obsahuje diodu 250-270 mW. Vysokorychlostní rekordéry 22X jsou vybaveny laserovou optikou s výkonem až 300 mW.

Zpět k obsahu

Demontáž jednotky DVD-RW

Tento proces musí být prováděn s velkou opatrností, protože vnitřní části jsou křehké a snadno se poškodí. Po demontáži pouzdra si okamžitě všimnete potřebné části, vypadá jako malý kousek skla umístěný uvnitř pohyblivého vozíku. Jeho základnu a je třeba odstranit, je znázorněn na obr. 1. Tento prvek obsahuje optickou čočku a dvě diody.

V této fázi byste měli okamžitě varovat, že laserový paprsek je pro lidské oči extrémně nebezpečný.

Pokud zasáhne čočku přímo, poškodí nervová zakončení a člověk může zůstat slepý.

Laserový paprsek oslepuje i na vzdálenost 100 m, proto je důležité si uvědomit, kam jej míříte. Pamatujte, že pokud máte takové zařízení ve svých rukou, jste zodpovědní za zdraví lidí kolem vás!

Obrázek 3. Mikroobvod LM-317.

Před zahájením práce musíte vědět, že laserová dioda může být poškozena nejen neopatrným zacházením, ale také poklesy napětí. To se může stát během několika sekund, a proto diody fungují na konstantní zdroj elektřiny. Když napětí vzroste, LED v zařízení překročí svou normu jasu, v důsledku čehož je rezonátor zničen. Dioda tak ztrácí schopnost hřát, stává se z ní obyčejná baterka.

Na krystal má vliv i okolní teplota, při pádu se výkon laseru zvyšuje při konstantním napětí. Pokud překročí standardní rychlost, rezonátor se zhroutí podle podobného principu. Méně často dochází k poškození diody náhlými změnami, které jsou způsobeny častým zapínáním a vypínáním zařízení na krátkou dobu.

Po vyjmutí krystalu je nutné ihned svázat jeho konce holými dráty. To má vytvořit spojení mezi jeho napěťovými výstupy. K těmto výstupům musí být připájen malý kondenzátor 0,1 μF se zápornou polaritou a 100 μF s kladnou polaritou. Po tomto postupu můžete odstranit navinuté dráty. To pomůže chránit laserovou diodu před přechodovými jevy a statickou elektřinou.

Zpět k obsahu

Výživa

Před vytvořením baterie pro diodu je nutné počítat s tím, že musí být napájena ze 3V a má odběr až 200-400 mA v závislosti na rychlosti záznamového zařízení. Vyhněte se připojení krystalu přímo k bateriím, protože to není jednoduchá lampa. Může se zhoršit i s normálními bateriemi. Laserová dioda je samostatný prvek, který je napájen elektřinou přes regulační odpor.

Systém napájení lze upravit třemi způsoby s různou mírou složitosti. Každý z nich předpokládá napájení ze zdroje konstantního napětí (baterie).

První metoda zahrnuje regulaci elektřiny pomocí rezistoru. Vnitřní odpor zařízení se měří detekcí napětí při průchodu diodou. Pro jednotky s rychlostí zápisu 16X stačí 200 mA. Se zvýšením tohoto indikátoru existuje možnost poškození krystalu, takže se vyplatí držet se maximální hodnoty 300 mA. Jako zdroj energie se doporučuje použít telefonní baterii nebo prstové baterie AAA.

Výhodou tohoto schématu napájení je jednoduchost a spolehlivost. Mezi nevýhody patří nepohodlí s pravidelným dobíjením baterie z telefonu a obtížné umístění baterií do zařízení. Navíc je obtížné určit správný čas pro dobití zdroje energie.

Obrázek 4. Mikroobvod LM-2621.

Pokud používáte tři AA baterie, lze tento obvod snadno osadit do laserového ukazovátka čínské výroby. Hotový návrh je znázorněn na obrázku 2 se dvěma 1 ohmovými odpory v sekvenci a dvěma kondenzátory.

Pro druhý způsob se používá mikroobvod LM-317. Tento způsob uspořádání napájecího systému je mnohem složitější než předchozí, je vhodnější pro stacionární typ laserových systémů. Obvod je založen na výrobě speciálního ovladače, kterým je malá deska. Je navržen tak, aby omezoval elektrický proud a vytvořil požadovaný výkon.

Zapojovací obvod mikroobvodu LM-317 je na obr. 3. Obr. Bude vyžadovat prvky jako 100 ohmový proměnný rezistor, 2 10 ohmové odpory, diodu řady 1H4001 a 100 μF kondenzátor.

Ovladač založený na tomto obvodu udržuje elektrickou energii (7V) bez ohledu na napájení a okolní teplotu. Navzdory složitosti zařízení je tento obvod považován za nejjednodušší sestavit doma.

Třetí metoda je nejpřenosnější, takže je ze všech nejpreferovanější. Je napájen dvěma AAA bateriemi, které udržují konstantní úroveň napětí na laserové diodě. Systém si zachovává energii, i když je baterie téměř vybitá.

Po úplném vybití baterie obvod přestane fungovat a diodou projde malé napětí, které se bude vyznačovat slabým svitem laserového paprsku. Tento typ napájení je nejekonomičtější s účinností 90 %.

K implementaci takového napájecího systému budete potřebovat mikroobvod LM-2621, který je umístěn v pouzdře 3 × 3 mm. Během období pájení dílů se proto můžete setkat s určitými obtížemi. Konečná velikost desky závisí na vaší zručnosti a šikovnosti, protože díly lze umístit i na desku 2 × 2 cm Hotová deska je na obr. 4.

Tlumivku lze odebírat z běžného zdroje pro stacionární počítač. Na něm je navinut drát o průřezu 0,5 mm s počtem závitů až 15 závitů, jak je znázorněno na obrázku. Průměr škrticí klapky zevnitř bude 2,5 mm.

Pro desku je vhodná jakákoliv Schottkyho dioda s hodnotou 3A, například 1N5821, SB360, SR360 a MBRS340T3. Výkon jdoucí do diody je regulován odporem. Během procesu nastavení se doporučuje připojit jej s 100 ohmovým proměnným rezistorem. Při provádění funkčního testu je nejlepší použít opotřebovanou nebo nepotřebnou laserovou diodu. Indikátor aktuálního napájení zůstává stejný jako v předchozím diagramu.

Jakmile najdete metodu, která vám nejlépe vyhovuje, můžete ji upgradovat, pokud na to máte dovednosti. Laserová dioda musí být umístěna na miniaturním chladiči, aby se při zvýšení napětí nepřehřála. Po dokončení montáže napájecího systému se musíte postarat o instalaci optického skla.

Laserové ukazovátko- přenosný kvantově-optický generátor koherentních a monochromatických elektromagnetických vln viditelného rozsahu ve formě úzkého paprsku. Ve většině případů je vyrobena na bázi červené laserové diody, která vyzařuje v rozsahu 635-670 nm, a kolimátoru - bikonvexní čočky pro organizaci úzce směrovaného paprsku. Podobné zařízení má vzácnější modré a fialové ukazatele a zatím (2016) ještě vzácnější zelené. Až do počátku až poloviny roku 2010 měla zelená laserová ukazovátka složitou strukturu a sestávala z pevnolátkového laseru čerpaného infračervenou laserovou diodou a následným prvkem nelineárního zdvojování frekvence.

Nejběžnější červená laserová ukazovátka jsou do 1-20 mW, ukazovátka do 100-200 mW jsou poněkud méně obvyklá. Nejvýkonnější sériově vyráběné ukazatele: zelené do 1W a modré do 5W, zelené do 2W.

• Laserové ukazovátko

Nejprve je neodymem dopovaný krystal yttria ortovanadátu (Nd: YVO 4) čerpán výkonnou (obvykle 200-1000 mW) infračervenou laserovou diodou s λ = 808 nm, kde je záření převedeno na 1064 nm. Poté průchodem krystalem titanylfosfátu draselného (KTiOPO 4, zkráceně KTP) se frekvence záření zdvojnásobí (1064 nm → 532 nm) a získá se viditelné zelené světlo. Generování a výstup zeleného záření zajišťují zrcadla, z nichž jedno plně odráží záření o vlnové délce 1064 a 532 nm a zcela propouští čerpací záření 808 nm a druhé plně odráží záření 1064 nm, ale zcela propouští 532 nm. Částečně se odráží i záření čerpadla.

Ve většině moderních zelených laserových ukazovátek jsou krystaly yttrium-vanadičnanu a KTP spolu s rezonátorovými zrcadly spojeny do tzv. "mikročipu" - slepení dvou krystalů se zrcátky uloženými na okraji. Pro generování laserového záření stačí zaměřit záření pumpové laserové diody uvnitř krystalu Nd:YVO 4.

Účinnost okruhu silně závisí na výkonu čerpadla a může dosáhnout maximálně 20 %. Kromě zeleného světla takový laser vyzařuje značný výkon v IR na vlnových délkách 808 a 1064 nm, takže v takových ukazatelích musí být instalován infračervený filtr (IR filtr), aby se odstranily zbytky IR záření a zabránilo se poškození zraku. . V levných verzích zelených ukazatelů nemusí být takový filtr instalován, v takovém případě dokonce i ukazatel s výkonem 1-5 mW představuje vážné nebezpečí pro zrak, protože výkon infračerveného záření může dosáhnout desítek miliwattů. Záření o vlnové délce 1064 nm je zaostřeno téměř stejně dobře jako zelené záření a představuje nebezpečí, když zasáhne oko i na velkou vzdálenost, zatímco záření pumpy o vlnové délce 808 nm je vysoce rozostřené a nekoncentruje se podél paprsku, což představuje nebezpečí na dálku. až několik metrů.

Za povšimnutí stojí vysoká spotřeba zelených laserů – spotřebovaný proud dosahuje stovek miliampérů. Protože účinnost výroby a zdvojnásobení rychle roste s rostoucím výkonem čerpadla, vyžaduje zvýšení výstupního výkonu z 5 na 100 mW zvýšení odebíraného proudu pouze přibližně dvojnásobně.

Malá velikost zeleného laserového ukazovátka neumožňuje instalaci systému stabilizace teploty pro laserovou diodu a aktivní média v nich. Teplota má zvláště silný vliv na vlnovou délku emitovanou laserovou diodou, což vede k jejímu vybočení z maxima neodymové absorpční linie a poklesu výstupního výkonu. To vede k tomu, že takové ukazatele jsou nestabilní při změně teploty. Tato nevýhoda je částečně eliminována stabilizací výkonu záření na výstupu laseru. K tomu je na výstupu instalován dělič paprsků (jehož roli hraje IR filtr, od kterého se část záření odráží) a fotodioda a je zavedena negativní zpětná vazba. Nevýhodou tohoto řešení je možnost poruchy laserové diody s výraznou teplotní odchylkou, při které je stabilizační systém, kompenzující pokles výstupního výkonu, nucen výrazně zvýšit proud přes ni.

Modrá laserová ukazovátka (473 nm)

Tato laserová ukazovátka se objevila v roce 2006 a mají princip fungování podobný zeleným laserovým ukazovátkům. Světlo 473 nm se obvykle vyrábí zdvojnásobením frekvence laserového světla 946 nm. K získání 946 nm je použit krystal yttria-hlinitého granátu s přídavky neodymu (Nd:YAG).

Modrá laserová ukazovátka (445 nm)

U těchto laserových ukazovátek je světlo vyzařováno výkonnou 1-5W modrou laserovou diodou. Většina těchto ukazovátek patří do 4. třídy laserového nebezpečí a představuje velmi vážné nebezpečí pro oči a kůži, a to jak přímo, tak ve formě záření rozptýleného povrchem.

Modrá ukazovátka jsou široce používána v souvislosti se sériovou výrobou vysoce výkonných laserových diod, zejména pro kompaktní LED projektory, například Casio Slim.

Fialová laserová ukazovátka (405nm)

Světlo ve fialových ukazatelích je generováno laserovou diodou, která vysílá paprsek 405 nm. Tyto lasery se používají v přehrávačích disků Blu-ray. Vlnová délka 405 nm je na hranici oblasti lidského vidění, a proto se laserové záření z těchto ukazovátek jeví jako slabé. Světlo z ukazovátka však způsobuje, že některé objekty, na které je namířeno, fluoreskují, což je pro oko jasnější než samotný laser. I ty nejmenší z nich jsou extrémně škodlivé pro kůži a oči.

Fialová laserová ukazovátka existují od příchodu Blu-ray mechanik se zavedením hromadné výroby 405 nm laserových diod.

Použití laserových ukazovátek

• Laserová ukazovátka se běžně používají ve vzdělávacích prostředích a při obchodních prezentacích místo běžných ukazovátek. Jsou zabudovány do dálkových ovladačů projektoru nebo počítačových ovladačů pro prezentace. Červená laserová ukazovátka lze večer používat uvnitř i venku. Zelená laserová ukazovátka lze použít ve stejných podmínkách, ale na rozdíl od červených jsou dobře viditelná na ulici ve dne i na velké vzdálenosti. Jedinou nevýhodou laserových ukazovátek při ukazování na cíl je trhání bodu, protože lidská ruka nemůže kvůli otřesům zůstat dlouho nehybná.
• Světelný bod produkovaný laserovým ukazovátkem přitahuje kočky, psy a další domácí zvířata, což způsobuje silné nutkání jej chytit, což lidé často používají při hraní s těmito mazlíčky. Zelená laserová ukazovátka však díky výrazně vyššímu jasu paprsku mohou zvíře vyděsit. Je třeba si také uvědomit, že paprsek laserového ukazovátka nasměrovaný do očí člověka nebo zvířete může poškodit sítnici.
• Zelená laserová ukazovátka mohou být použita pro amatérskou astronomii. Za bezměsíčné noci lze pomocí zeleného laserového ukazovátka ukázat na hvězdy a souhvězdí. Laserové ukazovátko lze také použít k zarovnání dalekohledů a ke studiu tvaru povrchů zrcadel dalekohledů (jak stínovou metodou, tak interferometricky).
• Přesně umístěné laserové ukazovátko lze použít jako označení laseru k míření střelných zbraní nebo vzduchovek.
• Laserová ukazovátka používají ve svých návrzích radioamatéři, jako komunikační prvek na dohled.
• Červený ukazatel s odstraněným kolimátorem se používá v amatérské holografii. Jedná se o jednu z mála aplikací laseru v běžném životě, kde se využívá nejcennější vlastnost laseru, která jej zásadně odlišuje od LED – koherence záření. Ne všechna laserová ukazovátka mají dostatečnou koherenci, takže může být nutné vybrat vhodný vzorek a zvolit proud laserové diody. Koherenci lze doma posoudit např. pozorováním interference s planparalelní skleněnou deskou o tloušťce 1 až 2 cm.
• V laboratorní praxi je laserové ukazovátko (zejména zelené) velmi užitečným nástrojem, který má mnoho aplikací - zejména jej lze použít k detekci v kapalině, plynu nebo jakékoli průhledné látce (například optické sklo) malého množství mechanických nečistot nebo suspenzí, neviditelných pro neozbrojené oko. Zelené a zejména modré nebo fialové ukazatele v kombinaci s vhodným filtrem, který nepropouští své záření, umožňují vizuální detekci slabé fluorescence, spojené například s povrchovou kontaminací organickými látkami.
• Laserové ukazovátko, jako zdroj úzce směrovaného koherentního světla, lze využít ve školních hodinách fyziky k demonstraci vizuálních experimentů v optice: odraz a lom světla, difrakce a interference, fluorescence (se zeleným nebo modrým ukazovátkem), světlovody, a podobně.

Bezpečnost

Laserové záření je nebezpečné při kontaktu s očima.

Běžná laserová ukazovátka mají výkon 1-5 mW a jsou klasifikována jako třída nebezpečnosti 2-3A a mohou být nebezpečná, pokud je paprsek nasměrován do lidského oka po dostatečně dlouhou dobu nebo prostřednictvím optických zařízení. Laserová ukazovátka o výkonu 50-300 mW patří do třídy 3B a jsou schopna způsobit těžké poškození sítnice oka i při krátkodobém vystavení přímému laserovému paprsku i zrcadlově nebo difúzně odraženému. Dokonce i zelená ukazovátka DPSS s nízkým výkonem používají interně mnohem výkonnější IR lasery a často neposkytují dostatečné IR filtrování. Takové záření je neviditelné, a proto je nebezpečnější pro oči lidí a zvířat.

V nejlepším případě jsou laserová ukazovátka jen otravná. Následky však budou nebezpečné, pokud paprsek zasáhne něčí oko nebo bude namířen na řidiče nebo pilota a může je rozptýlit nebo dokonce oslepit. V některých zemích to může vést k trestní odpovědnosti. Například v roce 2015 byl obyvatel USA odsouzen k 21 měsícům vězení za krátké oslepení pilota policejního vrtulníku laserovým ukazovátkem. V roce 2017 byl v Německu za podobné jednání odsouzen na rok a půl vězení 22letý obyvatel Německa.

Stále více „laserových incidentů“ v Rusku, Kanadě, USA a Velké Británii požaduje omezení nebo zákaz laserových ukazovátek. Již v Novém Jižním Walesu je stanovena pokuta za držení laserového ukazovátka a za „laserový útok“ – trest odnětí svobody až na 14 let.

Použití laserových ukazovátek je zakázáno bezpečnostními předpisy fotbalového stadionu FIFA. Jedním z příkladů uplatnění tohoto zákazu byla padesátitisícová pokuta

Laserová ukazovátka byla původně uvedena na trh jako náhrada konvenčních dřevěných ukazovátek. Jejich hlavní účel zůstává stále stejný - označení na nástěnných tabulích, mapách, plakátech, obrazech. Většina ukazatelů prodávaných v širokém prodeji se však používá s hlavní silou a ne pro zamýšlený účel. Kupují se jako hračky, které aktivně využívají obchodníci a výrobci. Nabízejí stovky různých modelů se stonásobným výkonem potřebným k zápisu na desku.

Zařízení a princip činnosti laserových ukazovátek

Všechna moderní laserová ukazovátka od nejnižších po nejvyšší jsou polovodičové lasery. Plynové lasery se nepoužívají. Polovodičové lasery mají jednoduchou konstrukci, nevyžadují složité napájecí zdroje, ale postavit je na vysoký výkon je teoreticky nemožné. Je omezena na několik wattů. To je více než dost pro domácí ukazatele. Jeden wattový laserový paprsek s dobrou konvergující optikou bude spolehlivě viditelný na vzdálenost až 10 km.

Polovodičové lasery jsou velmi podobné LED. Světlo vzniká v rezonančních strukturách. Pro pochopení procesu mohou být reprezentovány ve formě antén, které jsou sestaveny do pole mnoha identických prvků. Tento princip se používá v televizních anténách (mnoho stejných prvků je instalováno za sebou na traverzu) a v radarech. V laserech hrají roli „antén“ krystalové struktury polovodičů. Při použití proudu se elektrony přemění na fotony a začíná proces monochromatického optického záření.

Vlnová délka laserového světla je velmi malá – od 0,2 do jednoho mikrometru, takže emitující buňky v krystalu polovodiče mají nanoskopickou velikost. Krystal poskytuje přesně stejnou tvorbu mřížky s velkým počtem buněk. Proto je vlnová délka laseru přísně definovaná a nelze ji po jeho výrobě měnit.

Napájení, ovladače, baterie a akumulátory

Laserová dioda může být napájena pouze přímo z baterie při velmi nízkém výkonu. Pro diody od 50 miliwattů je vyžadován vyhrazený napájecí zdroj. Jeho hlavní funkcí je stabilizace napětí. I změna o 0,1 V může drasticky zkrátit životnost laserové diody.

Typ napájení určuje výkon laserového ukazovátka. Vždy se to dělá s výkonovou rezervou. Mimochodem, napájecí zdroj je jednou z nejjednodušších a nejlevnějších částí ukazatele. Typickou možností je jednoduchý napájecí ovladač na kruhové desce napříč pouzdrem. Stejně tak se vyrábí zdroje pro LED svítilny nebo naopak náběhové měniče např. pro kompaktní zářivky. Z dobíjecích baterií se používají 18650, 16340, 32650. Baterie jsou obyčejné AA, AAA, C a D. Baterie do hodinek často najdeme v ukazovátcích na klíče.

Typické modely, tvarové faktory a výkon

Spodní limit výkonu pro laserová ukazovátka je 1-5 miliwattů. Nejvýkonnější laserové ukazovátko je 10-20 wattů. Pro laserová ukazovátka jsou k dispozici pouze tři barvy: červená, modrá a zelená. Někdy existují žluté modely, ale jsou velmi drahé, jedná se o exotické produkty. Jako střední možnost existují také zelenomodré lasery. Nejlepší je použít zelené lasery – zelený laser. Jejich vlnová délka je co nejblíže vrcholu citlivosti lidské sítnice.

Na bázi zeleného laseru je oblíbené laserové ukazovátko pro prezentace ve formě pera. Existují modely, které jsou zabudovány do běžné rukojeti. Velký výkon od takových produktů není vyžadován, naopak, bude rušit a poškozovat vidění, takže světelný bod je příliš jasný.

Výběr laserových ukazovátek: na co se zaměřit

• Síla je klíčová. Udává se v miliwattech a přímo ovlivňuje cenu. Čím vyšší výkon, tím vyšší cena a celková složitost produktu. Výkonnější laserové diody mají kratší životnost. Během provozu se intenzivně zahřívají a jejich světelná účinnost rychleji klesá;
• Výživa. Vyměnitelné baterie jsou nejlepší volbou. Laserová ukazovátka napájená hodinkovými bateriemi jsou pro nepřetržité používání zcela nevhodná. Další dobrou volbou jsou jednotné baterie AA a AAA. Jsou vhodné pro občasné používání. Pokud je laser brán jako málo používaná hračka, pak jsou nejlepší volbou AA baterie. Baterie jsou opodstatněné pouze při častém používání, nebo pokud máte jiné zařízení, které běží na stejné baterie. Pak je lze rychle přeskupit;
• Pouzdro a chladič. Tělo z tlakově litého hliníku nejlépe odvádí teplo. Plechové a plastové pouzdro je použitelné pouze pro modely s nízkou spotřebou.

Pokud je laserové ukazovátko zakoupeno ne pro prezentace, ale jako zajímavý suvenýr nebo hračka, bude se hodit větší výkon. Čím větší výkon, tím zajímavější je laserové ukazovátko. Jeho ukazatel bude viditelný z větší vzdálenosti.

Velmi důležitý je režim regulovaného výkonu. To umožní laserové diodě pracovat šetrněji a déle vydrží. Nastavitelný výkon také přidává nové funkce, například pro kočku je potřeba nastavit režim nejnižší spotřeby. Kočky dobře reagují na červený a zelený laser. Opatření jsou zde stejná jako u lidí. Kočičí oko je stejně nechráněné před lasery jako lidské oko.

Jaké příležitosti otevírá výkonný laser?

• Alarm na dlouhou vzdálenost. Výkonný laser může nahradit pyrotechnická signalizační zařízení. Je zvláště účinný v horských oblastech s dobrou viditelností z osad;
• Měření na dlouhé vzdálenosti. Například 10W zelené laserové ukazovátko dokáže měřit zakřivení zemského povrchu;
• Použití vysoce výkonného laseru jako zdroje světla pro stroboskopická světla a další zábavní zařízení. Optické nástavce pro dělení paprsku, zvýraznění různých tvarů a nápisů jsou k dispozici v bezpočtu druhů. Vždy v nich můžete najít ty nejneočekávanější možnosti;
• Laserová střelnice s laserovým vypalováním míčků. Zařízení funguje pouze na krátkou vzdálenost;
• Laserový plot na dlouhé vzdálenosti. Fotorelé, podomácku vyrobené lidary, optické komunikační stanice a další zařízení.

Mraky lze nasvítit výkonným laserem, který je účinným prostředkem signalizace. Za dobrých okolností je takový signál ještě znatelnější než vzplanutí. V zařízeních pracují výkonné lasery v pulzním režimu.

Samostatný směr je spojen s použitím výkonných laserových ukazovátek pro gravírování. K tomu jsou vhodné pouze nejvýkonnější modely nad 10W. Gravírování je možné do měkkých materiálů jako je dřevo.

Bezpečnostní opatření pro laserové ukazovátko

Jakýkoli, i ten nejslabší laser je extrémně nebezpečný pro zrak, proto prvním a hlavním bezpečnostním pravidlem při manipulaci s laserovým ukazovátkem je nesměřovat jej do očí. Zelený laser je pro zrak nejnebezpečnější.

Na letištích a dálnicích je zakázáno používat ukazatele. Tam může jasný světelný bod (i když nikoho neoslepuje) vytvořit nouzovou situaci. Řidič nebo pilot mohou být oslepeni laserovým ukazovátkem na velkou vzdálenost. U výkonných laserů tato vzdálenost přesahuje jeden kilometr. To je třeba vzít v úvahu pro bezpečnou manipulaci. Součástí výkonných laserových ukazovátek jsou ochranné brýle. Musí se nosit podle pokynů.

Pokročilý vývoj laserových ukazovátek

Polovodičové lasery mají již velmi vysokou účinnost. Hlavním směrem dalšího vývoje je však zvýšení účinnosti výběrem složení a technologie výroby. Výkonný laser se poměrně intenzivně zahřívá, což znamená, že jeho účinnost není zdaleka ideální. Účinnost laserů roste zhruba stejně jako u LED. Existuje podobná technologie výroby. Oba jsou polovodičové světelné zdroje.

Probíhá další vývoj v získávání nových barev pro laserová ukazovátka. Kupodivu ani tento technický problém nebyl vyřešen. Zelený laser a červený už se staly příliš známými. Jiné barvy laserových ukazovátek by byly velmi zajímavé, ale polovodiče pro výrobu žlutých a oranžových laserů jsou stále velmi drahé. Probíhá vývoj, aby byly levnější.

Na netu jsem narazil na taková tvrzení:
Můžete přesunout laser z balkónu a popálit někomu sítnici. Vám, rodičům, Vašim dětem. Rozumíš, jo? Je volně dostupný v prodeji, bez omezení.
Vypálená sítnice není obnovena. Idioti, kteří prodávají takové věci stejným idiotům, by měli být potrestáni. Když uvidím na ulici pitomce s takovou hračkou, vezmu ji mláděti a dám mu pár facek. Ty starší budu trestat mnohem vážněji, až po bodné a střelné. Koupeno - vypalte si sítnici sami. Vystavujete ostatní nebezpečí – pochopte to.

Otázku duševního stavu autora takových výroků zde rozebírat nebudeme, ale o bezpečnosti laserových ukazovátek se můžeme bavit.

Pro začátek stojí za zmínku, že laser je samozřejmě zařízení, které ohrožuje zrak a někdy i život. Obecně by nemělo směřovat tam, kde by mohla být tvář osoby. A s kočkami si můžete hrát jen s těmi nejméně výkonnými modely. U laserů výkonnějších než 5 mW je velmi žádoucí mít ochranné brýle a pokud se výkon měří ve stovkách miliwattů, je práce bez nich nejen nebezpečná, ale i jednoduše nepříjemná.

ALE nebezpečí moderních ukazatelů v masovém vědomí je značně přehnané. Tohoto tématu jsem se již dotkl v tomto článku. Samostatně zde uvedu otázku nebezpečnosti ukazatelů, komprimovanou z hlediska umění a rozšířenou z hlediska informací.

Za prvé, hned je třeba poznamenat, že laserové ukazovátko "bam - a jsi slepý" nemůže poskytnout. A to i v případě, že si nejvýkonnější model záměrně nasměrujete přímo do oka. Zpravidla to vede k tomu, že se na sítnici objeví další slepá skvrna (kromě toho, co už má každý od narození). Během několika měsíců po zranění mozek aktualizuje „mapu mrtvých pixelů“ a skvrna přestane způsobovat nepohodlí. Ale obraz předmětů padajících do oblasti skvrn samozřejmě oko nevnímá. Obvykle musíte vynaložit zvláštní úsilí, abyste si toho všimli (vyhledejte na internetu „detekce mrtvého úhlu“). Můj známý, který se zabýval laserovým zaměřováním, má takových skvrn několik, ale v životě mu nijak nepřekáží. Samozřejmě to není důvod k tomu, abyste se „dostali na špatnou stranu“, tím spíše, že v některých případech je možná mnohem vážnější ztráta zraku. Ale to je důvod, proč se přestat bát, že vás každou chvíli může někdo připravit o zrak a posvítit ukazatelem z balkonu.

Za druhé, bylo by vážnou chybou předpokládat, že se světlo z laseru šíří přísně paralelně. Má to určitou divergenci. Pro většinu ukazatelů je to v rozmezí 1-2 mrad a pro nejhorší - 5 mrad a ještě více. Nebezpečné pro zrak je pouze světlo, které proniklo do oční zornice, jejíž plocha ani za tmavé noci nepřesahuje 50 mm 2 . Čím dále je oko od ukazovátka, tím menší zlomek jeho síly se může dostat do oka. Jeden známý výrobce těžkých ukazatelů uvádí v jejich charakteristikách mimo jiné rozsah, pro který představují nebezpečí. Pro 1000 mW (přesně tisíc) ukazatel s divergenci 1,5 mrad je to 150 m. Dále to nepředstavuje vážnou hrozbu. Ale většina prodávaných ukazatelů tak obrovského výkonu má nyní minimálně dvojnásobnou divergenci, což úměrně snižuje nebezpečnou vzdálenost. Takže paprsek, který „dorazil“ stovky metrů daleko, už nemůže nikoho zranit. Totéž platí pro náhodný zásah odraženého paprsku do oka: ve většině případů je nebezpečný pouze zrcadlový odraz od plochého nebo mírně konkávního povrchu. Odrazy od konvexního nebo matného povrchu mohou poškodit zrak pouze při delším pozorování. do oka se dostává jen malá část vyzářeného výkonu.

Konečně, výkonové záznamy nemají nic společného se silou těch ukazatelů, které se prodávají v podzemních chodbách. S největší pravděpodobností tam nenajdete ani 500 mW modely. O výkonu 200-300 mW. Ale i tato čísla jsou značně nadhodnocená. Zkušenosti ukázaly, že čínská zelená ukazovátka mají obvykle výkon 1,5-3,0krát menší než deklarovaný. Někdy podvádějí i 10x... Kvalitní výkonná ukazovátka sice zlevňují, ale vůbec nejsou tak rychlá, jak nás děsí. Jestliže před pěti lety stál kvalitní 300 MW model 1000 dolarů, nyní cena klesla na 300 dolarů. I když po dalších 5 letech cena klesne na 100 dolarů, stále to zjevně není cena, za kterou to školáci hromadně kupují.