laserpuissant's blog: "laser classe 4"

Le laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) produit et amplifie une onde lumineuse monochromatique, c'est-à-dire d’une seule longue d’ondes, dans l’infrarouge, le visible ou l’ultraviolet : il est utilisé de façon croissante dans différents domaines, comme dans les machines de bureau (imprimantes, …), dans les établissements hospitaliers (comme couteaux ou comme sondes, ou encore à des fins d'imagerie), dans les laboratoires pour traiter et tester des matériaux, pour des analyses électriques et de structure, mais aussi dans des secteurs d’activité aussi variés que l’industrie (les lasers infrarouges peuvent être utilisés pour la gravure laser de reglage carabine , la soudure ou la découpe de matériaux) , les arts du spectacle, la défense nationale etc.…
La grande efficacité et la directivité du rayonnement laser (en direct ou en réfléchi) a pour corollaire qu’il peut entraîner des dommages oculaires temporaires ou permanents, liés au faisceau en fonction de sa longueur d’onde, de sa puissance, de son mode continu ou impulsionnel, et de l’exposition dans l’axe du rayonnement.
Des brûlures cutanées plus ou moins profondes peuvent également survenir.
Les mesures de prévention comprennent le confinement du rayonnement laser, l’aménagement des locaux, la définition des zones d’exclusion, la signalisation et les avertissements lumineux et/ou sonores pendant l’émission laser, la protection individuelle de l’œil, la formation à la sécurité laser.

La lumière est due à une émission de photons causée par le changement d’orbites d’électrons sous l’influence d’une excitation de l’atome, par exemple thermique : cette émission spontanée s’effectue avec un rayonnement incohérent, c'est-à-dire avec un large spectre de longueurs d’ondes et dans toutes les directions.
Mais si un photon est projeté sur un atome convenablement excité par décharge électrique, réaction chimique, éclairs optiques, il peut provoquer l’émission d’un second photon en phase avec le photon incident et à la même fréquence (stimulation par « pompage ») : placé dans une cavité de résonance avec surfaces réfléchissantes, cela permet d’obtenir une lumière cohérente amplifiée, monochromatique, c'est-à-dire d’une seule longueur d’ondes.
Un laser est donc composé d’un milieu actif, solide, visée laser pistolet , gazeux, liquide ou à semi-conducteur (diode), qui détermine la longueur d’onde émise par le laser, d’une source d’excitation, électrique, optique ou chimique, et d’une cavité résonnante qui amplifie l’intensité de la lumière laser à l’aide de miroirs. Les lasers à milieu actif gazeux avec excitation électrique sont les plus communément utilisés. À l’extérieur du laser, des lentilles peuvent être utilisées pour diriger, aligner ou concentrer la lumière selon les besoins.

Les émissions laser produisent un faisceau quasiment cylindrique variant du millimètre ou centimètre : les rayons sont parallèles et se propage sur de longues distances en ne divergeant presque pas.
La longueur d’ondes peut varier de l’ultraviolet (inférieure à 400 nm), à l’infrarouge (supérieure à 700 nm) (nm, millionième de millimètre), en comprenant toute la lumière visible.
La durée d’émission peut être extrêmement brève (microseconde) avec la capacité à transporter un nombre de photons considérable concentré dans un temps très court.
L’émission peut être réalisée en impulsions à cadence variable ou en continu.
La puissance correspondant à l’énergie transportée peut varier de quelques centaines de microwatts à plusieurs centaines de kilowatts, voire des puissances de crête bien supérieures : les puissances d’utilisation des rayons laser augmentent régulièrement, module laser rouge ,émettant des puissances au niveau du kilowatt en continu et du térawatt en impulsionnel.
Le faisceau peut être concentré spatialement, ce qui se traduit par la focalisation sur de très petites surfaces.

Les rayons laser sont utilisés de façon croissante dans différents domaines :

dans les machines de bureau (imprimantes, …) et le matériel audio-vidéo, dans la lecture de codes-barres,
dans les établissements hospitaliers, comme couteaux ou comme sondes, ou encore à des fins d'imagerie, en dermatologie, ophtalmologie, chirurgie, photo-lithotritie,…
dans les laboratoires pour traiter et tester des matériaux, pour des analyses électriques et de structure (spectroscopie…),
dans l’industrie : les lasers infrarouges peuvent être utilisés pour le marquage, laser classe 4 , la gravure, la soudure ou la découpe de matériaux, car dans ces applications, l’énergie transportée dans le faisceau est concentrée par focalisation sur une surface très petite (disque de quelques µm de diamètre), avec forte élévation de la température par un processus thermique rapide.
dans les arts du spectacle (holographie, effets lumineux spéciaux),
dans les activités de télémétrie, topographie, métrologie, réglages, détection à distance dans des installations industrielles ou du bâtiment ou sur les chantiers du BTP (alignement d'éléments, interféromètres, barrages immatériels…),
dans le domaine militaire.