レーザーポインター

レーザーポインターは、電池の小型のポータブルデバイスです。それは興味のあるものを強調するために使用することを意図したもので、可視光の非常に狭いコヒーレントな低消費電力のレーザービームを、面発光レーザダイオードを持っています。パワーは5 mWを超えないように、ほとんどの法域で制限されています。

ビームの小さい幅は、光の点を示す、合理的にクリーンな雰囲気の中でビーム自体は不可視。いくつかの高出力レーザーポインターは、ビーム経路に沿ってダスト粒子や水滴からの散乱を介して可視光を投影する。高いパワーと高い周波数緑や青のレーザーは適度に対薄暗い条件で表示する場合は特に、でもきれいな空気で目に見えるビームを生成することがあります。これらのビームは、ビーム軸近傍の角度から見ているときのような散乱の強度が増加します。このようなポインタは、特に緑色の光出力範囲では、教育目的のために天文学的なオブジェクトのポインタとして使用されています。 1000 MW（1W）の出力はIR励起周波数逓倍の世代を作成している最大の赤外線（IR）ダイオードレーザモジュールの最近の低コストで可用性の高い目に見えるの、緑、青、紫の（DPSS）レーザーポインタ、電源は、通常最大300 mWの。これらの可視光レーザービームにおけるIR-レーザーコンポーネントは、除外することは困難であり、また、それは小さなポケット "レーザーポインター"パッケージに放散することは困難である余分な熱に寄与するフィルタリングので、それはしばしばビーム成分として残されているので安価なハイパワーポインタインチこの目に見えないレーザー光コンポーネントは、近くのオブジェクトと人々を指摘し、これらのデバイス内に追加可能な潜在的な危険の程度を引き起こします。

レーザーポインターでも日光の下で、強力なシグナル伝達ツールを作成し、定期的に緊急キットに運ぶことができましたタイプの安価な小型軽量デバイスを使用して潜在的な捜索救助車のための明るいシグナルを生成することができます。
人の目を目指した場合、レーザポインタは、ビジョンへの一時的な障害を引き起こす可能性があります。そこに珍しいマイナーな恒久的な害のいくつかの証拠があるが、低出力レーザーポインタは健康に深刻な危険はありません。彼らはいくつかの状況に大きな迷惑かもしれません。赤色レーザーポインターからの光のドットが怒り、可能な危険を引き起こし、レーザー照準器に起因すると思われるかもしれません。[1]夜の航空機で指摘すると、レーザーポインターは目をくらませるとパイロットをそらすと、ますます厳格な法律があったかもしれないこれを禁止に渡される。


初期のレーザーポインターは、通常、1 mWの下で出力電力を有するレーザビームを生成するように設計さ633 nmでヘリウムネオンガスレーザーおよび生成されたレーザー照射した。最も高価なレーザーポインターは650分の670 nmの波長に近い深い赤色レーザーダイオードを使用しています。少し高価なものは、より簡単に目に見えるので、635 nmでの人間の目より高い感度の赤オレンジ色の635 nmのダイオードを使用しています。他の色は、最も一般的な代替である532 nmの緑色のレーザーでも可能です。黄色 - オレンジ色のレーザーポインターは、593.5 nmで、後で利用できるようになりました。月に473 nmの2005ハンドヘルド青色レーザーポインタが利用できるようになりました。 2010年初頭に405 nmでの "ブルーレイ"レーザーポインタが発売されました。

レーザービームのスポットの明るさは、レーザの光パワーは、表面の反射率と、人間の目の波長応答に依存します。人間の目は、スペクトルの緑色領域（波長520から570 nm）の低光レベルで最も敏感であるため、同じ光パワーでは、緑色のレーザ光は、他の色よりも明るいように見えます。感度が赤くまたは青く波長に減少します。

レーザーポインタの出力電力は、通常、ミリワット単位で記載されています。米国のレーザで米国規格協会によって分類される[2]と食品医薬品局（FDA）。 1未満mWの電力で動作する可視レーザーポインタ（400から700 nm）はクラス2またはIIであり、1から5 mWの電力で動作する可視レーザポインタは、クラス3AまたはIIIaのです。クラス3BまたはIIIbレーザーは、5〜500 mWを生成します。クラス4またはIVのレーザーは500 mW以上を生成します。連邦規則、米国FDAのコードは、このようなポインタは、クラスI、IIA、II、またはIIIaのデバイス用の該当する要件に従わなければならないようにその "デモンストレーションレーザ製品"を定めている。

赤と赤橙色
レーザダイオードは、これらの波長で使用可能なので、これらは単純なポインタです。ポインタは、バッテリ駆動のレーザダイオードよりも多くはありません。 1980年代初頭にリリースされた最初の赤いレーザーポインタが数百ドルで売られ、大規模で扱いにくいデバイスであった。[4]今日、彼らははるかに小さく、一般的には非常に少しを要した。近年では、671 nmで発光[とき？]ダイオード励起固体（DPSS）赤色レーザーポインタが利用できるようになりました。この波長は、安価なレーザダイオード、高ビーム品質と狭いスペクトル帯域幅を直接得ることができますが、DPSSによって達成されています。

黄色
593.5 nmの発光黄色のレーザーポインターは、過去数年間で利用可能となりました。彼らはDPSSプロセスに基づいていますが、この場合、2つの発振ND行：YVO4、1064 nmおよび1342 nmのは、非線形結晶と一緒に加算されます。このプロセスの複雑さは、彼らが高すぎたり低すぎたりし得る場合を大幅に温度とともに変化し、通常モードホッピング、その出力が1mWから約10 mWまでの範囲で、これらのレーザーポインターは本質的に不安定で非効率になります。このような複雑なプロセスは、温度安定化と小型ホストにマウントすることはできませんアクティブ冷却を必要とするかもしれないのでそれがあります。彼らは、より小さく、強力なポンプダイオードを使用できるように、また、最も小さい593.5 nmのポインタは、パルスモードで動作します。

緑色のレーザーポインタは、2000年頃に市場に登場し、DPSSレーザーの最も一般的なタイプです。レーザダイオードは、この波長範囲で一般的には利用できませんので、彼らは、標準の赤色レーザーポインターよりも複雑です。緑色の光は808nmでハイパワー（通常は100から300 mW）の赤外AlGaAs系レーザダイオードの動作から始めて、間接的なプロセスで生成されます。 808 nmの光ポンプ1064nmの赤外線でより深いlasesネオジムドープイットリウムアルミニウムバナジン酸の結晶。この発振動作は、これらの結晶のすべてに存在する蛍光ネオジムイオンは、Nd、の電子遷移によるものである。
のNd：YVO4または他のNdドープ結晶は、1064nmで808 nmと送信時に反映している誘電体ミラーとダイオード側にコーティングされています。結晶は、ヒートシンクとして機能し、銅ブロックにマウントされ、その1064 nmの出力は、レーザ共振器のキャビティ内にヒートシンクに取り付けられたカリウムチタニルリン酸塩の結晶に供給されます。 YVO4の出力偏光：彼らは異方性およびNd両方あるので、結晶の配向は、一致しなければなりません。このユニットは、周波数ダブラとして動作し、所望の波長532 nmの波長を半分にします。空洞共振器は、波長532 nmで1064 nmおよび送信時に反映している誘電体ミラーで終了します。ミラーの後ろに赤外線フィルターは出力ビームから赤外線を除去し、アセンブリは、コリメータレンズで終了します。
Nd：YAGレーザやNd：YVO4は、Ndなどの他のNdドープ材料を置き換えてYLFを低いため、依存関係のこのようなシステムでポンプダイオード、広い吸収帯、低発振しきい値、高スロープ効率の直線偏光の正確なパラメータに出力光、単一モード出力。高電力レーザの周波数逓倍では、LBOは、KTPの代わりに使用されます。 YVO4/KTP結晶の代わりに離散的なもの：新しいレーザー複合Ndを使用しています。
いくつかの緑色のレーザーは、冷却の問題を低減し、バッテリ寿命を延ばすために、パルスまたは準連続波モードで動作します。
直接グリーンレーザー（倍を必要としない）の最近の発表は、はるかに高い効率を約束し、新しいカラービデオプロジェクターの開発を促進することができます。
さらに低消費電力のグリーンレーザーは、空気分子からのレイリー散乱を介して夜に見えるため、ポインタのこのタイプは、簡単に星や星座を指摘する天文学者によって使用されます。グリーンレーザーポインターは、異なる出力電力の様々な来ることができます。 5 mWのグリーンレーザーポインター（クラスllla）が使用するのが最も安全であり、ビームが暗い照明条件ではまだ目に見えるので、より強力なものが通常のポインティング目的のために必要ではありません


ブルー

主要な記事：ブルーレーザー
青色レーザーポインタは、通常、DPSSグリーンレーザと同じ基本構造を持っています。 2006年に多くの工場は、大容量ストレージデバイス用の青色レーザーモジュールの生産を開始し、これらはあまりにもレーザーポインタで使用されていた。これらは、DPSS型周波数逓倍装置であった。 YAGまたはNd：YVO4結晶（Ndドープ結晶は、通常、1064nmの主波長を生成しますが、と彼らは、最も一般的なダイオード励起Ndから946 nmのレーザー照射の周波数逓倍によって生成される473 nmで光を放出する適切な反射コーティングミラーはも）他の "高調波"非主要ネオジム波長でLASEさせることができます。高出力用にBBO結晶は、周波数逓倍器として使用されています。下の力のために、KTPが使用されます。日亜化学工業は、2006年には青色レーザーダイオード市場の80％を制御します。

一部のベンダーは現在1,500 MWを超えて主張した力を持つ青色レーザーポインタを販売しています。しかし、 "レーザーポインター"製品のクレーム·パワー以降も赤外線ビームでまだ存在して電力（後述の理由で）、DPSS型レーザから厳密に視覚、青の成分に基づいて比較が問題のままで、含まれています情報は頻繁には使用できません。ために使用される高調波の高いネオジム、周波数逓倍変換の効率が低下から、IRのパワーの割合が最適に構成DPSSモジュールで473 nmの青色レーザ光に変換さは、通常（緑色レーザ用の約半分にその典型的な10から13パーセントです。 20-30％）。

青色レーザーは、周波数逓倍なしで青色光を生成するInGaN系半導体と直接作製することができます。 450nmの青色レーザーダイオードは、現在開いている市場で利用可能です。より長い波長が人間の目の感度のピークに近いので、デバイスは、405nmのバイオレットレーザーダイオードに比べ、同じ消費電力のために明るい。レーザープロジェクターのような商用デバイス用のレーザーダイオードの量産価格をダウンして駆動している。


バイオレット

主要な記事：ブルーレーザー

405nmで紫の光ビームを発するレーザは、GaN（窒化ガリウム）半導体で構成されることがあります。これはこれのために白い服、白い紙、投影スクリーンを含む多くの白い表面に青ではなく、紫色のスポット、人間の視覚の非常に極端に隣接する、紫外線に近い、明るい青色の蛍光を引き起こす可能性がありますし、見事に白色で表示されることを意図した製品の製造に蛍光増白剤の普及。通常の非蛍光物質で、また、霧やほこりで、色はモニターやプリントで再現することはできません深い紫の濃淡として表示されます。 GaN系レーザは、偶発的に危険な赤外線放射の可能性を排除し、直接周波数ダブラせずに405 nmのを発する。これらのレーザダイオード（ダイオードにより放射される光は、紫、青、しかしはっきりとではありませんが）のBlu-rayドライブ内のデータの読み取りと書き込みのために大量生産されています。 2011年9月の時点で、Blu-rayディスクの読者のために作られ、GaN系青紫レーザーダイオードに基づいて、250 mWの光パワーと波長405nmの青紫色レーザーダイオードモジュールは、配達を含む60米ドル程度の価格のために中国のソースからの市場に達していた。

同時に、いくつかのより高性能な404から405 nmの "バイオレット"レーザーポインタは、GaNに基づいてされていない利用可能になっていますが、1ワット808nmの発光ダイオード赤外ダイオードレーザーからDPSS周波数ダブラ技術を使用しています。上記赤外線駆動型グリーンレーザーポインタと同様に、このようなデバイスは、ポップアップバルーンと光マッチすることができますが、これはビームのフィルタ処理されていないハイパワー赤外線コンポーネントの結果としてである。[10]については、下記の危険性に関するセクションを参照してください周波数逓倍IR励起レーザーの困難。