この記事を読んだ人は皆、レーザーポインターで遊んでいると思います。 最近、中国人は放射能をより高く上げています-そして、私たちは自分たちで安全を気にしなければなりません。



habrですでに分光法について（ キックスターターで、膝で ）書いており、緑色のDPSSレーザーについても書いています（ 1、2 ）。



最近、グリーンレーザーを使用して1Wプリント基板上の銅箔を切断できるかどうかを確認する機会がありました（これまでのところ答えは「いいえ」です）。



これに加えて、1つの周波数で発生するのか、複数の周波数で一度に発生するのかに関係なく、レーザー放射スペクトルを確認することもできました。 これは、自宅でホログラムを記録する場合に必要になることがあります。

グリーンDPSSレーザーの設計を思い出してください

808nmの赤外線レーザーダイオードは、Nd：YVO4またはNd：YAGクリスタルネオジムレーザーを照らします。これらのレーザーは、すでに1064nmの波長の光を放射します。 次に、非線形KTP結晶では、周波数が2倍になり、532 nmの緑色の光が得られます。





ここでの明らかな問題は、808nmおよび1064nmの放射が未知の角度で（出力フィルターがない場合、または品質が悪い場合）レーザーを出ることができ、芸術的な網膜切断を行うことは目立たないことです。 人間の目では1064nmはまったく見えず、808nmの放射は非常に弱いですが、暗闇でも見ることができます（低電力での散乱放射でのみ危険ではありません！）。

焦点のないスプリアス放射

開始するには、IRフィルターのないカメラで緑色のレーザー放射を見てください。



ポイントの周りのリングは、808nmレーザーポンプダイオードの散乱放射です。 レーザーの設計が不完全であるために強力すぎる場合、1064nmと532nmがそこに現れる可能性があります。 高出力-この放射は、特にその存在を知らない場合、危険な場合があります。



しかし、レーザー放射の焦点部分の放射は何ですか？ 調べてみましょう。

最初のアプローチ：紙とCD

アイデアは単純です-A4紙のシートの穴を通して、 スタンプされたCD-ROMの表面にレーザーを照射します。 ディスクの表面の溝-最初の近似では、回折格子のように働き、光をスペクトルに広げます。





各波長は、一度に複数の画像を形成します-いくつかの正および負の次数。



その結果、目と通常のカメラには以下が表示されます。





ただし、IRフィルターのないカメラで紙を見ると、中心から1番目と2番目のポイントの間に奇妙な薄紫色のドットがあります。





これは、寄生のフィルター処理されていない808nm放射です。 残念ながら、この方法では1064 nmの放射のポイントを見ることができません。理想的には、532 nmの放射の2次と正確に一致します。 どうする？

2番目のアプローチ：分散プリズム

また、プリズムは光をスペクトルに分解しますが、異なる波長の屈折角の差ははるかに小さくなります。 だからこそ、このオプションはすぐに私には気づかなかったのです-私は1つのポイントを見続けました。 私のプリズムが通常のガラスで作られていて、特殊なプリズムの2倍のスペクトルに光を分解するため、状況は悪化しました。



その結果、2つのプリズムを使用し、スクリーンまでの距離を2メートルに増やす必要がありました。 レーザーとプリズムの間に穴がある段ボールのシート-レーザーからの偽の焦点の合っていない放射を除去するため。





その結果、808nm、1064nm、緑色の532nmのポイントがはっきりと見えます。 人間の目は、IRポイントの場所では何も見えません。





「フィンガー高精度パワーメーター」（PVIMと略される）を使用した1W緑色レーザーでは、私の場合、圧倒的な放射の部分は532 nmであり、808 nmと1064 nmはカメラで検出可能であるが、そのパワーは限界より20倍以上低いことがわかりましたPVIM検出。

メガネをチェックする時間です

中国は、190〜540nmおよび800〜2000nmの範囲で減衰が10,000倍（OD4）であることを約束しています。 さて、目が公式ではないことを確認しましょう。



カメラに眼鏡をかけます（レーザーに当てると穴が溶けます、プラスチックです）：532nmと808nmは非常に弱くなります。1064nmからは少し残っていますが、重要ではないと思います。





好奇心から、色付きアナグリフグラス（赤と青のグラス）を確認することにしました。 赤半分の緑は長持ちしますが、赤外線の場合は透明です。





青い半分-一般に効果はほとんどありません：

レーザーは1つまたは複数の周波数で生成されますか？

私たちが思い出すように、DPSSレーザーの主な構造要素はファブリペロー共振器であり、2つの鏡、1つの半透明、2つ目の鏡で構成されています。 生成された放射の波長がキャビティの長さに整数回適合しない場合、波は干渉により減衰します。 特別なツールを使用しないと、レーザーはすべての許容周波数で同時に光を同時に生成します。



キャビティが大きいほど、レーザーが生成できる波長が大きくなります。 最も低出力の緑色レーザーでは、ネオジムレーザー結晶は薄いプレートであり、多くの場合、生成する波長は1つまたは2つしかない。



温度（=共振器のサイズ）または電力が変化すると、生成周波数はスムーズに、またはジャンプして変化します。



なぜこれが重要なのですか？ 単一波長の光を生成するレーザーは、家庭でのホログラフィー、干渉法（超精密距離測定）、およびその他の楽しいことに使用できます。



まあ、それをチェックしてください。 同じCD-ROMを使用しますが、今回は10 cmではなく5メートルからスポットを観察します（300 nmではなく0.1 nmのオーダーの波長の違いを確認する必要があるため）。



1W緑色レーザー：共振器のサイズが大きいため、周波数の間隔は短くなります：





10mW緑色レーザー：共振器の寸法は小さく、同じスペクトル範囲に2つの周波数のみが配置されます。





電力が低下すると、1つの周波数のみが残ります。 ホログラムを書くことができます！





他のレーザーを見てみましょう。 赤650nm 0.2W：





UV 405nm 0.2W：

まとめ

• 532nm緑色レーザー-すべてを赤外線で豊富に照らします：808nmの広い非集束ビーム（および大きなスプリアス放射パワー-1064および532nmがあります）、および集束スポットには808および1064があります。
• 保護のためにランダムな色のメガネを期待することは犯罪です。 彼らはこの赤外線を透過し、あなたは静かに網膜を揚げることができます。
• 現場では、CD-ROMのみで、0.1 nmのスケールでレーザー放射スペクトルを確認し、レーザーが単一周波数モードで動作するかどうかを確認することができます。

したがって、レーザーポインターで遊ぶときは注意してください。絶対に必要な場合を除き、過剰な電力を購入しないでください。

コヒーレントな光がありますように！