对激光夜视仪辐射安全及改进方案的思考
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￡。 Ｐ‘ Ｔ。 ｅ ｘ ｐ（ 一 ２ Ｉ Ｊ Ｒ）
（ 古 ） 。 ・ 】 ， Ｐ 为 激 光 辐 射 的 总
四、 结论
本文针对激光 夜视 产品存在 的强激光辐射 可能对人
功率 ， ｅ为激光发散 角。从上式我们可 以得 到 ，对于高斯 光束 ，扩束后可减小发散 角，这样更有利于 实现光束远距
离传 输 。
眼造成 的伤害进行了初步分析 ，针对辐射安全性问题给 出 了一定的思考 ，并提 出了有关激光夜视产品的相 关测试方
法以供参考。
第二 ，采用波 长为 １ ． ５ ４ Ｌ Ｊ ｍ附近的激光 。有研 究表 明 ，１ ． ５ ４ ｕ ｍ附近 的激光辐射是人眼安全的 、允许曝光量 是波长 为 １ ． ０ ６ ｕ ｍ激 光 的 ４ ０ 万 倍 ’ 。 另 外 ，波 长 为 １ ． ５ ４ ｕ ｍ的激光处于大气传输窗 Ｉ Ｚ ｌ ，对烟 、雾的穿透能力 强。该 波段的辐射有较好的 目标反射特性 。当然 ，对于 波长 大于 １ １ ０ ０ ｎ ｍ的光来说 ，由于ＣＣ Ｄ的量子效 率极 低 ， 这时候ＣＣ Ｄ已经不适合 作为成像 元器件 。只能考虑采 用
分布 图 ，最后通过计算机进行数值模拟计算得到光斑 内最
大光辐照度值 ，从理论上来讲这种方法可避免出现 以上三
个因素所导致的测量不准确性。
两点好处 ，第一 ，可以在 一定程度上增大光斑 半径 ，从而
将 降 低 平 均 辐 照 度 ； 第 二 ， 根 据 主 动 成 像 方 程
１ Ｔ・ Ｒ ｅ
时，坚持以人 为本 的原则 ，要保护人员避 免受到可能存在 的激光辐射的危害 。应对激光夜视产 品等类似包含强激光
辐射产品的应 用场合做出明确规定 ，以避免 出现人眼暴露
于波长 ＝ ８ ０ ８ ｎ ｍ，输 出功率 为Ｐ ｏ ＝ ５ Ｗ的连续波半导体激
光器 ，不考虑大气衰减的情况下，Ｅ
＝
［ ３ ］ ＧＢ １ ６ ７ ９ ６ — ２ ０ ０ ９安全 防范报警设备 ． 安全要 求和试验方法
［ ４ ］Ｄ Ｓ ｉ ｆ ｎ ｅ ｙ ａ ｎ ｄ Ｍ． Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｗｉ ｔ ｈ Ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ Ｏｔ ｈ ｅ ｒ Ｏｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ Ｗｏ ｌ ｂ ａ ｒ ｓ ｈ ｔ （ Ｐ １ ｅ ｎ Ｈ ｍ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ） Ｎｅ ｗ Ｙｏ ｒ ｋ ， １ ９ ８ ０
．
），激光辐射
对人眼有一定的伤害。
三 、对激光辐射改进方案的思考
针对现 有的激光夜视仪 由于激光辐射可能 存在的危 害 ，笔者提出 以下三个方面的建议和解决方案。 第一 ，对激 光束进行适 当的扩 束 ，这种做 法主要有
量激 光输 出总功率 ，再 由激光光束分析仪得到光斑 的光场
得到Ｃ ＝１ ． ５ ８，由此 得 到 Ｈ 一２ ８ ． ４ Ｊ・ｍ～，最 大 允许
照射 量为Ｅ ㈣
＝
．
ＨＭ Ｐ Ｅ ／ ｔ ：２ ８． ４ Ｗ ・ｍ～。
（ 二 ） 标称眼危 害距离 标 称眼危害距离 表征在理想条件 下 ，激光辐照度或 辐 照量低于相应 的人眼最 大允许 照射量值 时的距离川 。对
波长 ＝ ８ ０ ８ ｎ ｍ、输 出功率为Ｐ 。 ＝ ５ Ｗ、发散角 巾＝ Ｏ ． ５ ｍ ｒ ａ ｄ、 出射光光束直径 ａ ＝ Ｉ ｍｍ的连续波半导体激光器 ，照射 时间
为１ Ｓ ，在距离光源９ ４ ５ ｍ的通光区域范围内，理论上辐照度 值已超过 角膜上的最大允许照射量 （ Ｅ Ｍ
Ｄ：
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击
二 呈 ９ ４ ５ ｍ 。
内 ，测试 方法可采用光谱仪 测量波长 ，检验光波长是否
符合标准 中所规定的人 眼安全激光波长范 围，但是由于波
从计算结果得到，在不考虑大气衰减的情况下 ，对于
长为 １ ｌ ５ ｕ ｍ附近 的光电探测器的成本 要比普通 Ｃ ＣＤ 高很 多 ，在实 际操作中 ，这项措施还需要进一步研究 ；第三 ， 对 ＧＢ １ ６ ７ ９ ６ — ２ ０ ０ ９ 中激 光 辐照 度 值 的试 验 方 法进 行 修 订。现有试验方法的前提是激光光斑 与光功率计的探测器
参考文献
【 １ ］ Ｃ Ｂ ７ ２ ４ ７ ． １ ～ ２ ０ ０ ｌ 激光产品的安全 第一部 分： 设备分类、要
求和 用户 指 南
wenku.baidu.com
［ ２ 】于 晓 红 ， 刘 豪， 张鑫 ． 激 光夜视技 术及其应 用． 警 察 技
术， ２ ０ ０ ８ （ ３ ）
例如 Ｉ ｎ Ｇａ Ａ ｓ 、Ｐ ｂ Ｓ 等 近 红外 波 段 的 光 电探 测 器 ，相 比 ＣＣ Ｄ而言 ，成本上会增加不少。 第三 ，制修订 有关激光夜视产 品的标准。笔者认 为 可从 以下三个方面进行考虑 ：第一 ，对 于激光夜视产品 ，
．
在激光辐射区域范 围的可能性；第二 ，建议在有关标准中
增加对激光波长 的技术要求 ，规定将激光夜视仪等产品所 用激光的工作波长限定在人眼安全波长 １ ． ５ ４ ｕ ｍ附近 范围
２ ８ ４ Ｗ ・ｍ～，
这 里取 发 散 角 ＝ ０ ． ５ ｍｒ ａ ｄ，出射 光 光束 直径 ａ ＝ １ ｍｍ，
靶面几何尺寸相匹配 ，同Ｂ － ， ｔ ￣ Ｒ设激光光斑 内的光场是均匀 的。然而 ，由于光的衍射效应 ，通常输 出激光光束的光斑 形状 为椭 圆形 ；其次 ，激光光束多数是高斯光束 ，光斑 内 的场强分布并非是均匀 的；再次 ，激光功率计探测器靶面 面积 并不一定等于激光光斑面积。笔者提 出的方案是 ，测
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Ｃ６ ＝ １ ，Ｃ ＝１ ０ 。 ０ 。
，这里取ｆ － １ Ｓ ， ＝ ８ ０ ８ ｎ ｍ，计算
建议 对它 的使 用场合 给出分类规 定。如果 是作为警 用装 备 ，目的就是为了对犯罪分子进行有力的震慑 ；但如果是 应 用在 民用领域 ，就 需要考虑在 满足安防监 控需求 的同
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（ 古 ） 。 ・ 】 ， Ｐ 为 激 光 辐 射 的 总
四、 结论
本文针对激光 夜视 产品存在 的强激光辐射 可能对人
功率 ， ｅ为激光发散 角。从上式我们可 以得 到 ，对于高斯 光束 ，扩束后可减小发散 角，这样更有利于 实现光束远距
离传 输 。
眼造成 的伤害进行了初步分析 ，针对辐射安全性问题给 出 了一定的思考 ，并提 出了有关激光夜视产品的相 关测试方
法以供参考。
第二 ，采用波 长为 １ ． ５ ４ Ｌ Ｊ ｍ附近的激光 。有研 究表 明 ，１ ． ５ ４ ｕ ｍ附近 的激光辐射是人眼安全的 、允许曝光量 是波长 为 １ ． ０ ６ ｕ ｍ激 光 的 ４ ０ 万 倍 ’ 。 另 外 ，波 长 为 １ ． ５ ４ ｕ ｍ的激光处于大气传输窗 Ｉ Ｚ ｌ ，对烟 、雾的穿透能力 强。该 波段的辐射有较好的 目标反射特性 。当然 ，对于 波长 大于 １ １ ０ ０ ｎ ｍ的光来说 ，由于ＣＣ Ｄ的量子效 率极 低 ， 这时候ＣＣ Ｄ已经不适合 作为成像 元器件 。只能考虑采 用
分布 图 ，最后通过计算机进行数值模拟计算得到光斑 内最
大光辐照度值 ，从理论上来讲这种方法可避免出现 以上三
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两点好处 ，第一 ，可以在 一定程度上增大光斑 半径 ，从而
将 降 低 平 均 辐 照 度 ； 第 二 ， 根 据 主 动 成 像 方 程
１ Ｔ・ Ｒ ｅ
时，坚持以人 为本 的原则 ，要保护人员避 免受到可能存在 的激光辐射的危害 。应对激光夜视产 品等类似包含强激光
辐射产品的应 用场合做出明确规定 ，以避免 出现人眼暴露
于波长 ＝ ８ ０ ８ ｎ ｍ，输 出功率 为Ｐ ｏ ＝ ５ Ｗ的连续波半导体激
光器 ，不考虑大气衰减的情况下，Ｅ
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［ ３ ］ ＧＢ １ ６ ７ ９ ６ — ２ ０ ０ ９安全 防范报警设备 ． 安全要 求和试验方法
［ ４ ］Ｄ Ｓ ｉ ｆ ｎ ｅ ｙ ａ ｎ ｄ Ｍ． Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｗｉ ｔ ｈ Ｌ ａ ｓ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ Ｏｔ ｈ ｅ ｒ Ｏｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ Ｗｏ ｌ ｂ ａ ｒ ｓ ｈ ｔ （ Ｐ １ ｅ ｎ Ｈ ｍ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ） Ｎｅ ｗ Ｙｏ ｒ ｋ ， １ ９ ８ ０
．
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对人眼有一定的伤害。
三 、对激光辐射改进方案的思考
针对现 有的激光夜视仪 由于激光辐射可能 存在的危 害 ，笔者提出 以下三个方面的建议和解决方案。 第一 ，对激 光束进行适 当的扩 束 ，这种做 法主要有
量激 光输 出总功率 ，再 由激光光束分析仪得到光斑 的光场
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．
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波长 ＝ ８ ０ ８ ｎ ｍ、输 出功率为Ｐ 。 ＝ ５ Ｗ、发散角 巾＝ Ｏ ． ５ ｍ ｒ ａ ｄ、 出射光光束直径 ａ ＝ Ｉ ｍｍ的连续波半导体激光器 ，照射 时间
为１ Ｓ ，在距离光源９ ４ ５ ｍ的通光区域范围内，理论上辐照度 值已超过 角膜上的最大允许照射量 （ Ｅ Ｍ
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内 ，测试 方法可采用光谱仪 测量波长 ，检验光波长是否
符合标准 中所规定的人 眼安全激光波长范 围，但是由于波
从计算结果得到，在不考虑大气衰减的情况下 ，对于
长为 １ ｌ ５ ｕ ｍ附近 的光电探测器的成本 要比普通 Ｃ ＣＤ 高很 多 ，在实 际操作中 ，这项措施还需要进一步研究 ；第三 ， 对 ＧＢ １ ６ ７ ９ ６ — ２ ０ ０ ９ 中激 光 辐照 度 值 的试 验 方 法进 行 修 订。现有试验方法的前提是激光光斑 与光功率计的探测器
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【 １ ］ Ｃ Ｂ ７ ２ ４ ７ ． １ ～ ２ ０ ０ ｌ 激光产品的安全 第一部 分： 设备分类、要
求和 用户 指 南
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［ ２ 】于 晓 红 ， 刘 豪， 张鑫 ． 激 光夜视技 术及其应 用． 警 察 技
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例如 Ｉ ｎ Ｇａ Ａ ｓ 、Ｐ ｂ Ｓ 等 近 红外 波 段 的 光 电探 测 器 ，相 比 ＣＣ Ｄ而言 ，成本上会增加不少。 第三 ，制修订 有关激光夜视产 品的标准。笔者认 为 可从 以下三个方面进行考虑 ：第一 ，对 于激光夜视产品 ，
．
在激光辐射区域范 围的可能性；第二 ，建议在有关标准中
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２ ８ ４ Ｗ ・ｍ～，
这 里取 发 散 角 ＝ ０ ． ５ ｍｒ ａ ｄ，出射 光 光束 直径 ａ ＝ １ ｍｍ，
靶面几何尺寸相匹配 ，同Ｂ － ， ｔ ￣ Ｒ设激光光斑 内的光场是均匀 的。然而 ，由于光的衍射效应 ，通常输 出激光光束的光斑 形状 为椭 圆形 ；其次 ，激光光束多数是高斯光束 ，光斑 内 的场强分布并非是均匀 的；再次 ，激光功率计探测器靶面 面积 并不一定等于激光光斑面积。笔者提 出的方案是 ，测
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建议 对它 的使 用场合 给出分类规 定。如果 是作为警 用装 备 ，目的就是为了对犯罪分子进行有力的震慑 ；但如果是 应 用在 民用领域 ，就 需要考虑在 满足安防监 控需求 的同