激光监测激光的概念

激光，即“因受激辐射而产生的放大光”。它是由处于激发状态下的原子、离子或分子在光子作用下，形成受激辐射而产生的一种具有高度方向性、单色性和极大亮度与高能量或高功率密度的光束。激光是20世纪60年代问世的一种新型光源，是一种人造的、特殊类型的非电离辐射。通常激光波长在200nm～1mm，根据波长不同，激光可分为紫外线（200～400nm）、可见光（400～700nm）、红外线（700～1400nm）及远红外线（1400～1×10⁶nm）。

激光监测激光的主要来源

激光是一种人造光源，产生激光的装置称为激光器。按激光的波谱来划分，可分为紫外、可见和红外激光器，以及近年来发展的X射线和γ射线激光器。按输出方式又可分为连续波激光器和脉冲波激光器。

激光已被广泛应用于工业、农业、军事、医疗和科研等领域。

（1）工业。用于激光打孔、切割、焊接、激光打印等。

（2）军事和航天。用于激光雷达、激光通信、激光测距、激光制导、激光瞄准、激光致盲等。

（3）医学。用于眼科、外科、皮肤科、肿瘤科、妇产科、耳鼻喉科等多种疾病的诊断、治疗。

（4）环境科学。应用激光探测环境中污染物。

（5）其他。激光雕刻、激光排字、激光唱片、娱乐激光灯、高能量激光笔、低能量激光玩具等技术已进入人们的文化生活。

激光监测激光的物理特性

（1）物理特性。激光除具有光的一切特性以外，还具有方向性强、高亮度、高单色性、高相干性等特征。

①方向性好。普通的光源是向四面八方均匀散射的，而激光则是沿着一定的方向规则地向外发出一束很细的光，光束能传播到很远的距离而仍具有足够的强度。

②单色性。普通光源发射的光有较长的波长范围。如太阳光就包含有紫外、可见光到红外等波段。而激光则是具有单一频率（或波长）的单色光，如氦氖激光谱线宽度小于千万分之一埃（Å）。

③高相干性。普通光各组分之间没有固定的相位关系，而激光与无线电波一样，其频率、振幅都是均匀的，连续不断的，是一种相干的波，具有很好的相干性。

④高亮度。激光器能将光能量在空间上、时间上高度集中起来，故亮度较高。

（2）激光安全分级。依据原发束或反射光束对眼睛或皮肤的损伤能力和可接受的输出功率，分为四级：

Ⅰ级：的激光能量等级，如超市里的扫描仪，通常被认为是不产生辐射危害的水平；

Ⅱ级：在小心控制暴露条件下可以直视的可见范围内低能量激光，如激光笔，一般不会产生伤害，但长时间直视激光束有可能伤害视网膜，对皮肤无损伤作用；

Ⅲ级：中等功率的激光和激光系统，典型的有理疗激光。Ⅲ级通常又分为Ⅲa和Ⅲb两个亚级别，Ⅲ用肉眼注视激光在极短时间内不会产生危害，Ⅲb级是直视可产生危害的水平。Ⅲ级激光正常使用不会对皮肤产生伤害并且无漫反射危害反应；

Ⅳ级：大功率激光和激光系统，属最危险的激光，能灼伤皮肤，有漫反射危险。大多数手术激光属于Ⅳ级。^[1]

激光监测激光的监测方法

一般情况下，所需测量的激光参量主要包括激光器的总输出能量和功率，激光的辐照量或辐照度，对扩展激光源应测量激光辐射率。

（1）测量方法。

①测量时将激光器调至输出水平，要消除非测量波长杂散光的影响。

②激光器对眼和皮肤的容许照射量的测量，应在激光人员工作区进行。测量仪器的接头应置于光束中，以光束截面中的辐射水平为准。

③测量容许照射量的圆面积直径为极限孔径。

（2）测量仪器。根据激光器的输出波长和输出功率选择适当的测量仪器。

①用1mm极限孔径测量辐射水平时，测量仪器接收头的灵敏度必须均匀，测量误差不得超过±10%。

②测量时，中小功率的激光器选用锤形腔热电式的功率计，小功率的激光器选用光电型的能量计，大功率的激光器选用流水量热式功率计。

详见《工作场所物理因素测量激光辐射》（GBZ/T189.4—2007）、《激光辐射功率和功率不稳定度测试方法》（GB/T13863—2011）。^[1]