隨著技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)在激光技術(shù)和激光部件在信息技術(shù)設(shè)備和家用電子產(chǎn)品中應(yīng)用十分廣泛。對(duì)于激光輻射的危害如何評(píng)估和測(cè)量是認(rèn)證檢測(cè)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 
                         
     一、激光輻射的危害
        激光具有極好的方向性和單色性，并具有高亮度，與普通光有很大的差別.  激光輻射引起損傷的機(jī)理，對(duì)于所有的生物系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都是相似的。可以包括熱反應(yīng)、熱聲瞬變和光化學(xué)相互作用的過(guò)程。上述任何一種機(jī)理引起損傷的程度均與輻照源的某些固有物理參數(shù)有關(guān)，其中最重要的是波長(zhǎng)、脈寬、聚焦尺寸、輻照度和輻照量。概括地講，在超閾值照射中，主要的損傷機(jī)理與照射的持續(xù)時(shí)間有關(guān)。隨著脈沖持續(xù)時(shí)間的逐漸延長(zhǎng)，起主要作用的損傷機(jī)理是：照射時(shí)間為100ms至數(shù)秒時(shí)，為熱效應(yīng)；照射時(shí)間超過(guò)100s時(shí)，為光化學(xué)效應(yīng). 激光輻射，其光束準(zhǔn)直性與許多其他已知的輻照類型不同，所加光輻照初期含有高能量，使得過(guò)多的能量傳導(dǎo)到生物組織中。各種激光輻照時(shí)對(duì)生物器官的損傷主要是由于該器官對(duì)輻照的吸收所致。 短脈沖、高峰值功率激光器，通過(guò)不同損傷機(jī)理的聯(lián)合作用，可加重組織損傷。能量在極短的時(shí)間內(nèi)釋放到生物組織上，受照射部位會(huì)產(chǎn)生很高的輻照度，致使生物組織細(xì)胞由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。在多數(shù)情況下，這些相變極快，可使組織爆裂，細(xì)胞崩解。中等劑量，長(zhǎng)時(shí)間照射可引起某些生物組織，如皮膚、眼睛的水晶體，尤其是視網(wǎng)膜的不可逆改變。
     二、激光輻射的評(píng)估和測(cè)量方法
        在信息技術(shù)產(chǎn)品中，我國(guó)對(duì)激光部分的要求依據(jù)GB 7247.1-2001《激光產(chǎn)品的安全 第一部分：設(shè)備分類、要求和用戶指南》。
              1.根據(jù)激光產(chǎn)品的危害程度可分為四類，每一類規(guī)定了相應(yīng)的可達(dá)發(fā)射極限ALE。
              1類：激光器在合理可預(yù)見的工作條件下是安全的。
              2類：發(fā)射波長(zhǎng)為400nm～700nm可見光的激光器，通?？捎砂ㄕＱ鄯瓷湓趦?nèi)的回避反應(yīng)提供保護(hù)。
              3A類：用裸眼觀測(cè)激光器是安全的。對(duì)發(fā)射波長(zhǎng)為400nm～700nm的激光，由包括眨眼反射在內(nèi)的回避反應(yīng)提供保護(hù)。對(duì)于其他波長(zhǎng)對(duì)裸眼的危害不大于1類激光器。用光學(xué)裝置（如：望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡）直接進(jìn)行3A類的光束內(nèi)視觀察是危險(xiǎn)的。
              3B類：直接光束內(nèi)視這類激光器是危險(xiǎn)的。觀察漫反射一般是安全的。
              4類：4類激光器能產(chǎn)生危險(xiǎn)的漫反射。它們可引起皮膚灼傷、也可引起火災(zāi)。使用這類激光要特別小心。
              2.根據(jù)不同的波長(zhǎng)范圍、時(shí)間基準(zhǔn)和各修正系數(shù)，可計(jì)算出各類激光的ALE限值。具體的ALE限值的計(jì)算方法在GB 
              7247.1中有詳細(xì)描述。
       首先，介紹一下對(duì)向角和最大允許照射量這兩個(gè)概念。
            對(duì)向角是表觀光源（包括漫反射）在觀察者眼睛或測(cè)量點(diǎn)所張的視角。最大允許照射量MPE水平是指眼或皮膚受到照射即刻或長(zhǎng)時(shí)間后無(wú)損傷發(fā)生的最大照射水平，它與輻射波長(zhǎng)、脈寬和照射時(shí)間、處于危險(xiǎn)狀態(tài)的生物組織、暴露在400nm～1400nm的可見和近紅外輻射中的視網(wǎng)膜成像的大小等有關(guān).測(cè)試示意圖如附圖。以輻射功率和輻射能量為表達(dá)形式的值，可用50mm的圓形孔徑測(cè)量輻射功率或輻射能量。光源在視網(wǎng)膜的輻射的大小是無(wú)法直接測(cè)量的。對(duì)波長(zhǎng)在400nm～1400nm之間的表觀光源（單點(diǎn)）的輻射，采用7 mm的圓形孔徑，然后根據(jù)對(duì)向角的大小來(lái)估算表觀光源的輻照度和輻照亮度.

            現(xiàn)在檢測(cè)產(chǎn)品遇到的大部分都是表觀光源， min=1.5mrad  ，當(dāng)光源的對(duì)向角（在不小于100mm的自由空氣距離進(jìn)行測(cè)量）小于或等于 min時(shí)，ALE和MPE與光源的對(duì)向角無(wú)關(guān)，任何小于       min的角都限制到  min。 在302.5mm～4000mm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，接收角為 max=0.1rad，當(dāng)光源的對(duì)向角（在不小于100mm 的自由空氣距離進(jìn)行測(cè)量）大于或等于 min時(shí)，ALE和MPE與光源的對(duì)向角無(wú)關(guān)，任何大于 max的角都限制到 max  表觀光源的對(duì)向角大于 min時(shí)的光源稱為擴(kuò)展光源。對(duì)于擴(kuò)展光源而言，測(cè)得功率和能量必須低于規(guī)定類別的AEL（可達(dá)發(fā)射極限）的允許值。在此，AEL是對(duì)向角的函數(shù)。最小對(duì)向角     min也是相對(duì)的，它是照射時(shí)間t的函數(shù)。
                   min=1.5mrad              t<0.                   min=2t3/4mrad           0.7s≤t<10s
                   min=11mrad               t≥10s
                  按GB 7247.1:2001的規(guī)定，使用多種時(shí)間基準(zhǔn)。
                  ——對(duì)于波長(zhǎng)小于或等于400nm的激光輻射，對(duì)于波長(zhǎng)大于400nm且有意觀察是該激光產(chǎn)品設(shè)計(jì)或功能上固有要求的激光輻射，時(shí)間基準(zhǔn)為30000s。
                  ——對(duì)于波長(zhǎng)大于400nm，單波長(zhǎng)輻射和有防護(hù)罩防護(hù)的激光輻射，時(shí)間基準(zhǔn)為100s。
                  ——在波長(zhǎng)400nm～700nm范圍內(nèi)，時(shí)間基準(zhǔn)為0.25s。
                  對(duì)波長(zhǎng)在400nm～1400nm范圍內(nèi)的擴(kuò)展光源輻射時(shí)，光束內(nèi)視的MPE值可被修正因子C6 所放大。
                  C6 =1                     ≤   min
                  C6 =/ min            min＜ ≤ max
                  C6 =  min / min    ＞  max
                  對(duì)向角min< ≤ max (在100mm處測(cè))且波長(zhǎng)在400nm～1400nm范圍內(nèi)，可以通過(guò)一個(gè)直徑為7 mm的圓形孔徑測(cè)量輻射功率或輻射能量。
                  值得注意的是：上述測(cè)試方法是     IEC 825-1（1993）的測(cè)試方法，在其中明確規(guī)定了光柵孔徑（7   mm）和測(cè)試的距離(在100mm處測(cè))?，F(xiàn)行的 GB 4943-2001標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于激光的測(cè)試方法是GB  7247.1-2001，但是新的GB 7247.1在等同采用        IEC  825-1（1993）的基礎(chǔ)上又加入了第一修訂案的內(nèi)容。由于第一修訂案對(duì)測(cè)試方法有一定的改動(dòng)，下面把GB7247.1標(biāo)準(zhǔn)中的測(cè)試方法與IEC 825-1（1993）不同的地方，介紹如下：
                  對(duì)向角 min< ≤ max (在100mm處測(cè))且波長(zhǎng)在400nm～1400nm范圍內(nèi)，當(dāng)通過(guò)一個(gè)直徑為7  mm的圓形孔徑測(cè)量輻射功率或輻射能量時(shí)，該圓形孔徑與光源的距離r取決于對(duì)向角

                  作為選擇，如果允許在距離表觀光源r以內(nèi)放置一直徑為7mm的圓形孔徑，則可用一個(gè)直徑d在7mm～50mm之間的圓形孔徑光闌進(jìn)行測(cè)量，d取決于光源的對(duì)向角，該圓形孔徑光闌應(yīng)放置在距離表觀光源100mm處。
                  圓形孔徑的直徑由 對(duì)于表觀光源 min 對(duì)應(yīng)不同的照射時(shí)間有不同的取值，而max一般取100mrad。
                  由上可以看出，在有些情況下，光柵孔徑和測(cè)試的距離在符合上述公式的情況下是可以變動(dòng)的。
                  GB 7247.1:2001與IEC60825-1:1993雖然存在一些差異，但是依據(jù)   GB7247.1:2001對(duì)激光輻射進(jìn)行測(cè)量也是沒有問(wèn)題的。依據(jù)CTL538號(hào)決議“作為對(duì)標(biāo)準(zhǔn)（IEC60950-1）中的規(guī)范性引用文件的一種替代，當(dāng)制造商同意時(shí)，IEC  60825-1/A2:2001可以與上述這些標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合使用

 （三）ALE限值的確定
                  如何確定ALE限值對(duì)判定激光輻射是否符合要求是非常重要的。下面舉例說(shuō)明。
                  例1：對(duì)于波長(zhǎng)：=780nm,發(fā)射持續(xù)時(shí)間：t=100s
                  ALE(Class 1)=7×10-4t0.75C4C6 J
                  C4=100.002(-700)=1.4454
                  C6=1 ≤ min       因此，
                  ALE(Class 1)＝7×10-4× 1000.75×                                         1.4454×1＝0.0320 J
                  如果把焦耳換算成毫瓦為：0.32mW
                  例2：對(duì)于波長(zhǎng)：=650nm,發(fā)射持續(xù)時(shí)間：t=100s
                  ALE(Class 1)＝3.9×10-3C3C6 J (t>T2) 或7×10-4t0.75C6 J (t<T2)
                  首先，確定T2＝10×100.02(-550)＝1000
                  C6=1  ≤ min，t<T2
                  因此，ALE(Class 1)＝7×10-4t0.75C6＝7×10-4×1000.75×1＝0.022J
                  ALE(Class 2)＝10-3×C6W， t>0.25s
                  　　              ＝0.001W
                  根據(jù)測(cè)量值與計(jì)算出的ALE限值比較，可以判斷出激光輻射的類別。
                  在測(cè)量時(shí)，還應(yīng)該注意的是測(cè)試環(huán)境對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。太陽(yáng)光和燈光都是可見光，有比較寬的光譜范圍，這些因素直接影響到測(cè)試結(jié)果是否合格的判定。因此在測(cè)量激光輻射時(shí)，要盡量消除這些因素的影響。