El láser de infrarrojo cercano se refiere a un láser con una longitud de onda en el rango de 700 nanómetros a 1400 nanómetros. Esta banda está entre la luz visible y el infrarrojo medio, y tiene propiedades físicas únicas y un amplio valor de aplicación. Este tipo de láser tiene una buena penetración tisular y puede alcanzar una profundidad de penetración de varios milímetros o incluso centímetros en tejidos biológicos; Está relativamente lejos del pico de absorción del agua, lo que puede reducir el daño térmico inespecífico; La pérdida de transmisión en la atmósfera es pequeña, que es adecuada para aplicaciones de larga distancia.
1. Clasificación de láseres de YAG
ND: los láseres de YAG son el tipo más importante de láseres sólidos en el campo de los láseres de infrarrojo cercano, y generalmente emiten láseres de infrarrojo cercano con una longitud de onda de 1064 nm. De acuerdo con el modo de trabajo y las características de rendimiento, se pueden dividir en los siguientes tipos principales:
- Onda continua (cw) nd: láseres de yagpuede proporcionar una salida de láser continuo estable, con una potencia de salida que va desde unos pocos vatios hasta varios kilovatios, y se utilizan principalmente en procesamiento de materiales, cirugía médica e investigación científica. Sus ventajas son la salida estable y la alta calidad del haz.
- Q-Switched ND: YAG LasersPuede generar pulsos cortos a nivel de nanosegundos a través de la tecnología de conmutación Q, con megavatios que alcanzan la potencia máxima o incluso más. Ampliamente utilizado en radar láser, rango láser, marcado con láser y belleza médica.
- Modo bloqueado ND: láser de yagPuede generar pulsos de ultrashort de picosegundos o incluso femtosegundos, y tener aplicaciones importantes en espectroscopía ultrarrápida, procesamiento de micro-nano e imágenes biomédicas.
- Duración de frecuencia y láser YAGConvierta la luz de infrarrojo cercano de 1064 nm en la salida de longitudes de onda más cortas a través de cristales no lineales, ampliando el rango de aplicación de los láseres de YAG.
2. Escenarios de aplicación
Los láseres de infrarrojo cercano han mostrado un amplio valor de la aplicación en muchos campos.
- En el campo de la medicina,ND: los láseres de YAG se usan ampliamente en diversos tratamientos quirúrgicos y aplicaciones cosméticas, como la fotocoagulación retiniana, el tratamiento con hiperplasia de la próstata y la belleza de la piel.
- En el campo de la fabricación industrial,Los láseres de infrarrojo cercano se utilizan principalmente para el procesamiento y el tratamiento de materiales. Los láseres de alta potencia ND: YAG se usan para soldadura y corte de metal, mientras que los láseres ND: YAG de Q-Switched se usan ampliamente en el marcado de precisión, el procesamiento de microholos y el tratamiento de superficie.
- El campo de la investigación científicaes una fuerza impulsora importante para la tecnología láser de infrarrojo cercano. Los sistemas láser ND bloqueados en modo proporcionan una herramienta poderosa para estudiar fenómenos ultrarrápidos y se usan ampliamente en ópticas no lineales, óptica cuántica y espectroscopía ultrarrápida.
- Campos militares y de seguridadTambién son escenarios de aplicación importantes para láseres de infrarrojo cercano. Los telémetros láser y los indicadores objetivo láser son componentes clave de las armas y equipos modernos; Los sistemas de radar láser juegan un papel importante en el reconocimiento del campo de batalla y el monitoreo ambiental.
3. Posibles peligros causados por láseres de infrarrojo cercano
Los láseres de infrarrojo cercano pueden causar una variedad de peligros para el cuerpo y el equipo humano durante el uso.
- Daños oculareses la lesión láser más grave y común, porque los láseres de infrarrojo cercano pueden penetrar la córnea y la lente y actuar directamente en la retina. Incluso con los láseres de potencia media, la exposición a corto plazo puede causar quemaduras retinianas, hemorragia e incluso pérdida de visión permanente.
- Daño de la pieles otro peligro láser común. Los láseres de infrarrojo cercano de alta potencia pueden causar quemaduras de piel, manifestadas como eritema, ampollas e incluso carbonización. La exposición a largo plazo y repetida a láseres de infrarrojo cercano de baja potencia puede causar lesiones cutáneas crónicas.
- No se puede ignorar el riesgo de fuego y explosión causado por los láseres.De alta potenciaLas vigas láser de infrarrojo cercano pueden encender muchos materiales comunes. Enentornos o lugares ricos en oxígeno con gases inflamables y explosivos, los láseres pueden convertirse en fuentes de encendido y causaraccidentes graves.
- Peligros eléctricosson otro tipo de riesgo asociado con los sistemas láser. Los láseres de alta potencia generalmente requieren una fuente de alimentación de alto voltaje de varios miles de voltios, y la operación inadecuada puede causar accidentes de descarga eléctrica. Los condensadores del sistema láser aún pueden almacenar cantidades peligrosas de electricidad incluso después de que la energía se apaga.
4. Selección deequipo de protección láser
En vista de los peligros potenciales de los láseres de infrarrojo cercano, es crucial elegir elEquipo de protección derecho.
- Gafas protectoras láserson los equipos de protección personal más básicos e importantes, y su selección debe considerar múltiples parámetros técnicos. Para 1064 nd: láseres de yag, el valor de densidad óptica degafas protectorasdebe determinarse en función de la máxima exposición posible a la potencia láser.
- Máscaras protectoras láser y ropa protectoraProporcione protección adicional para la cara y el cuerpo. Las máscaras protectoras generalmente están hechas de materiales especiales que pueden resistir el daño de los láseres dispersos y los láseres reflejados.Ropa protectora láserse utiliza principalmente para operaciones de alto riesgo en los campos de investigación médica y científica. Por lo general, está hecho de materiales especialmente tratados que pueden absorber y dispersar efectivamente la energía láser.
- Medidas de control de ingenieríason una parte importante deprotección con láser. El sistema de enclavamiento de seguridad láser puede cortar inmediatamente la salida del láser cuando la cubierta protectora se abre accidentalmente. El sistema de contención del haz láser puede minimizar la ruta de propagación del láser en el aire y reducir el riesgo de exposición accidental.
- Monitoreo ambientaly los equipos de monitoreo de dosis personal se están volviendo cada vez más importantes en modernossistemas de seguridad láser. Los medidores de energía láser y los medidores de energía pueden monitorear el nivel de radiación láser en el área de trabajo en tiempo real; Los sensores de seguridad láser pueden detectar la intensidad de los láseres reflejados y dispersos y emitir alarmas a tiempo.
5. Resumen
La tecnología láser de infrarrojo cercano ha penetrado en muchos campos clave, como la industria, la medicina, la investigación científica y el ejército, que muestra un gran valor de aplicación y potencial de desarrollo. Sin embargo, con la aplicación generalizada viene los desafíos de seguridad que no se pueden ignorar. El daño potencial de los láseres de infrarrojo cercano a los ojos y la piel, el fuego y los riesgos eléctricos, etc., todos requieren que otorguemos gran importancia aProtección de seguridad láser.