Házi készítésű lézer - mítosz vagy valóság? Saját kezűleg készítünk egy nagy teljesítményű égető lézert DVD-meghajtóból.

itthon

Kútszivattyúk

Ma arról fogunk beszélni, hogyan készítsünk saját kezűleg saját kezűleg saját kezűleg improvizált anyagokból erőteljes zöld vagy kék lézert. Figyelembe vesszük a rajzokat, diagramokat és a házi készítésű lézermutatók eszközét is, gyújtósugárral és legfeljebb 20 km-es hatótávolsággal.

A lézeres berendezés alapja egy optikai kvantumgenerátor, amely elektromos, hő-, kémiai vagy egyéb energia felhasználásával lézersugarat állít elő.

A lézer működése a stimulált (indukált) sugárzás jelenségén alapul. A lézersugárzás lehet folyamatos, állandó teljesítményű, vagy impulzusos, rendkívül magas csúcsteljesítményű. A jelenség lényege, hogy egy gerjesztett atom egy másik foton hatására képes fotont kibocsátani annak elnyelése nélkül, ha az utóbbi energiája megegyezik az atom előtti és utáni energiaszintek különbségével. kibocsátás. Ebben az esetben a kibocsátott foton koherens a sugárzást okozó fotonnal, vagyis annak pontos másolata. Így erősödik a fény. Ez a jelenség különbözik a spontán emissziótól, amelyben a kibocsátott fotonok terjedésének, polarizációjának és fázisának véletlenszerű iránya van.
Annak a valószínűsége, hogy egy véletlenszerű foton egy gerjesztett atom stimulált emisszióját okozza, pontosan egyenlő annak a valószínűségével, hogy egy gerjesztetlen állapotban lévő atom ezt a fotont abszorpálja. Ezért a fény felerősítéséhez szükséges, hogy a közegben több gerjesztett atom legyen, mint gerjesztetlen. Egyensúlyi állapotban ez a feltétel nem teljesül, ezért a lézeres aktív közeg pumpálására különféle rendszereket (optikai, elektromos, kémiai stb.) alkalmaznak. Egyes sémákban a lézer munkaelemét optikai erősítőként használják más forrásból származó sugárzáshoz.

A kvantumgenerátorban nincs külső fotonfluxus, az inverz populáció benne jön létre különféle pumpás források segítségével. A forrástól függően többféle szivattyúzási módszer létezik:
optikai - nagy teljesítményű vakulámpa;
gázkibocsátás a munkaanyagban (aktív közegben);
áramhordozók befecskendezése (átvitele) egy félvezetőbe a zónában
p-n átmenetek;
elektronikus gerjesztés (tiszta félvezető vákuumbesugárzása elektronárammal);
termikus (a gáz felmelegítése és ezt követő gyors hűtés;
kémiai (kémiai reakciók energiájának felhasználásával) és néhány más.

A generálás elsődleges forrása a spontán emisszió folyamata, ezért a fotongenerációk folytonosságának biztosításához pozitív visszacsatolás szükséges, melynek köszönhetően a kibocsátott fotonok későbbi stimulált emissziós aktusokat idéznek elő. Ehhez a lézer aktív közeget optikai rezonátorba helyezzük. A legegyszerűbb esetben két tükörből áll, amelyek közül az egyik áttetsző - a lézersugár részben kilép a rezonátorból.

A tükrökről visszaverődő sugárnyaláb ismételten áthalad a rezonátoron, indukált átmeneteket okozva benne. A sugárzás lehet folyamatos vagy impulzusos. Ugyanakkor a gyors ki- és bekapcsolási visszacsatolás és ezáltal az impulzusperiódus csökkentésére szolgáló különféle eszközök segítségével lehetőség nyílik nagyon nagy teljesítményű sugárzás előállítására - ezek az úgynevezett óriás impulzusok. Ezt a lézeres üzemmódot Q-kapcsolt üzemmódnak nevezik.
A lézersugár koherens, monokróm, polarizált keskeny fénysugár. Egyszóval ez egy olyan fénysugár, amelyet nem csak szinkron források bocsátanak ki, hanem nagyon szűk tartományban is, és irányítottak. Egyfajta rendkívül koncentrált fényáram.

A lézer által keltett sugárzás monokromatikus, egy adott hullámhosszúságú foton kibocsátásának valószínűsége nagyobb, mint a spektrális vonal kiszélesedésével összefüggő közeli fotoné, és ezen a frekvencián az indukált átmenetek valószínűsége is maximális. . Ezért fokozatosan a keletkezési folyamat során az adott hullámhosszúságú fotonok dominálnak minden más foton felett. Ráadásul a tükrök speciális elrendezése miatt csak azok a fotonok tárolódnak a lézersugárban, amelyek a rezonátor optikai tengelyével párhuzamos irányban, attól kis távolságra terjednek, a többi foton gyorsan elhagyja a rezonátor térfogatát. . Így a lézersugárnak nagyon kicsi az eltérési szöge. Végül a lézersugárnak szigorúan meghatározott polarizációja van. Ehhez különféle polarizátorokat vezetnek be a rezonátorba, például a lézersugár terjedési irányához képest Brewster-szögben elhelyezett síküveglemezek lehetnek.

A lézerben használt munkafolyadék függ a hullámhosszának munkahullámhosszától, valamint egyéb tulajdonságaitól. A dolgozó testet energiával "pumpálják", hogy elérjék az elektronpopuláció-inverzió hatását, ami stimulált fotonkibocsátást és optikai erősítést okoz. Az optikai rezonátor legegyszerűbb formája két párhuzamos tükör (lehet négy vagy több is), amelyek a lézer munkateste körül helyezkednek el. A dolgozó test stimulált sugárzását a tükrök visszaverik és ismét felerősítik. A kifelé való kilépés pillanatáig a hullám sokszor visszaverődhet.

Tehát röviden fogalmazzuk meg a koherens fényforrás létrehozásához szükséges feltételeket:

kell egy működő anyag inverz populációval. Csak akkor lehetséges a fény erősítése a kényszerített átmenetek miatt;
a munkaanyagot a visszacsatolást biztosító tükrök közé kell helyezni;
a munkaanyag által adott erősítést, ami azt jelenti, hogy a munkaanyagban a gerjesztett atomok vagy molekulák számának nagyobbnak kell lennie, mint a küszöbérték, amely a kimeneti tükör reflexiós együtthatójától függ.

A lézerek tervezésénél a következő típusú munkatestek használhatók:

Folyékony. Munkafolyadékként használják, például festéklézerekben. A készítmény szerves oldószert (metanolt, etanolt vagy etilénglikolt) tartalmaz, amelyben kémiai színezékek (kumarin vagy rodamin) vannak feloldva. A folyékony lézerek működési hullámhosszát az alkalmazott festékmolekulák konfigurációja határozza meg.

Gázok. Különösen szén-dioxid, argon, kripton vagy gázkeverékek, mint a hélium-neon lézereknél. Ezen lézerek energiájának "szivattyúzása" leggyakrabban elektromos kisülések segítségével történik.
Szilárd anyagok (kristályok és üvegek). Az ilyen munkatestek szilárd anyagát kis mennyiségű króm, neodímium, erbium vagy titán ionok hozzáadásával aktiválják (ötvözik). A leggyakrabban használt kristályok ittrium-alumínium-gránát, ittrium-lítium-fluorid, zafír (alumínium-oxid) és szilikátüveg. A szilárdtestlézereket általában vakulámpával vagy más lézerrel "pumpálják".

Félvezetők. Olyan anyag, amelyben az elektronok energiaszintek közötti átmenetét sugárzás kísérheti. A félvezető lézerek nagyon kompaktak, elektromos árammal "szivattyúzzák", ami lehetővé teszi fogyasztói eszközökben, például CD-lejátszókban való felhasználásukat.

Ahhoz, hogy az erősítőt generátorrá alakítsa, visszajelzést kell szerveznie. A lézereknél ezt úgy érik el, hogy a hatóanyagot visszaverő felületek (tükrök) közé helyezik, amelyek az úgynevezett "nyitott rezonátort" alkotják, mivel a hatóanyag által kibocsátott energia egy része visszaverődik a tükrökről, és ismét visszatér. a hatóanyaghoz.

A lézerben különféle típusú optikai üregeket használnak - lapos tükrös, gömb alakú, lapos és gömb alakú kombinációk stb. a rezonátor, izgatott lehet.

A módusokat a frekvencia és az alak, azaz a rezgések térbeli eloszlása jellemzi. A lapostükrös rezonátorban túlnyomórészt a rezonátor tengelye mentén terjedő síkhullámoknak megfelelő rezgéstípusok gerjesztettek. A két párhuzamos tükörből álló rendszer csak bizonyos frekvenciákon rezonál – és a lézerben is betölti azt a szerepet, amelyet az oszcilláló áramkör tölt be a hagyományos alacsony frekvenciájú generátorokban.

A nyitott rezonátor (nem pedig a zárt - zárt fémüreg -, amely a mikrohullámú tartományra jellemző) használata alapvető fontosságú, mivel az optikai tartományban egy L = ? (L a rezonátor jellemző mérete,? a hullámhossz) egyszerűen nem készíthető, és L-re >> ? a zárt rezonátor elveszti rezonanciatulajdonságait, mivel a lehetséges rezgésmódok száma olyan nagyra nő, hogy átfedik egymást.

Az oldalfalak hiánya jelentősen csökkenti a lehetséges rezgéstípusok (üzemmódok) számát, mivel a rezonátor tengelyével szögben terjedő hullámok gyorsan túllépik annak határait, és lehetővé teszi a rezonátor rezonáns tulajdonságainak megőrzését L >> ?. A lézerben lévő rezonátor azonban nemcsak visszacsatolást ad a tükrökről visszaverődő sugárzásnak a hatóanyagra való visszavezetésével, hanem meghatározza a lézer sugárzási spektrumát, energetikai jellemzőit és a sugárzás irányát is.
A síkhullám legegyszerűbb közelítésében a rezonanciafeltétel egy lapostükrös rezonátorban az, hogy a rezonátor hosszában egész számú félhullám illeszkedik: L=q(?/2) (q egész szám), ami az oszcilláció típusú frekvencia q indexű kifejezéséhez vezet: ?q=q(C/2L). Ennek eredményeként az L. emissziós spektruma általában keskeny spektrális vonalak halmaza, amelyek közötti intervallumok azonosak és egyenlőek c / 2L-rel. A vonalak (összetevők) száma adott L hosszúsághoz az aktív közeg tulajdonságaitól, azaz az alkalmazott kvantumátmenetnél a spontán emisszió spektrumától függ, és elérheti a több tízet és százat is. Bizonyos feltételek mellett lehetségesnek bizonyul egy spektrális komponens elkülönítése, azaz egymódusú generálási rendszer megvalósítása. Az egyes komponensek spektrális szélességét a rezonátor energiavesztesége és mindenekelőtt a tükrök fényáteresztése és -elnyelése határozza meg.

A munkaközeg erősítésének frekvenciaprofilja (a munkaközeg vonalának szélessége és alakja határozza meg) és a nyitott rezonátor sajátfrekvenciáinak halmaza. A lézereknél használt, magas minőségi tényezőjű nyitott rezonátoroknál az egyes módusok rezonanciagörbéinek szélességét, sőt a szomszédos üzemmódok közötti távolságot is meghatározó ??p üreg sávszélessége kisebbnek bizonyul, mint az erősítés. vonalszélesség ??h, és még gázlézereknél is, ahol a vonalszélesítés minimális. Ezért többféle rezonátorrezgés esik az erősítő áramkörbe.

A lézer tehát nem feltétlenül egy frekvencián generál, hanem gyakrabban, éppen ellenkezőleg, egyszerre több típusú rezgésnél történik a generálás, milyen erősítés esetén? több veszteség a rezonátorban. Ahhoz, hogy a lézer egy frekvencián működjön (egyfrekvenciás üzemmódban), általában speciális intézkedésekre van szükség (például a veszteségek növelésére, amint az a 3. ábrán látható), vagy módosítani kell a tükrök közötti távolságot úgy, hogy csak egy divat. Mivel az optikában, amint azt fentebb megjegyeztük, a lézerben a generálási frekvenciát főként a rezonátorfrekvencia határozza meg, a generálási frekvencia stabilan tartása érdekében a rezonátort stabilizálni kell. Tehát, ha a munkaanyag nyeresége fedezi a rezonátor veszteségeit bizonyos típusú rezgések esetén, akkor azokon generálás történik. Előfordulásának magja, mint minden generátornál, a zaj, ami a lézerekben spontán kibocsátás.
Ahhoz, hogy az aktív közeg koherens monokromatikus fényt bocsásson ki, visszacsatolást kell bevezetni, vagyis az e közeg által kibocsátott fényáram egy részét vissza kell küldeni a közegbe stimulált emisszió céljából. A pozitív visszacsatolás optikai rezonátorok segítségével történik, amelyek az elemi változatban két koaxiális (párhuzamos és azonos tengelyű) tükör, amelyek közül az egyik áttetsző, a másik "süket", azaz teljesen visszaveri a fényáramot. A munkaanyag (aktív közeg), amelyben az inverz populáció jön létre, a tükrök közé kerül. A stimulált sugárzás áthalad az aktív közegen, felerősödik, visszaverődik a tükörről, ismét áthalad a közegen, és tovább erősödik. Egy áttetsző tükörön keresztül a sugárzás egy része a külső közegbe bocsátódik ki, egy része pedig visszaverődik a közegbe, és újra felerősödik. Bizonyos körülmények között a működő anyag belsejében a fotonáram lavinaszerűen növekedni kezd, és megkezdődik a monokromatikus koherens fény keletkezése.

Az optikai rezonátor működési elve, a munkaanyag részecskéinek túlnyomó része, amelyeket fénykörök képviselnek, alapállapotban, azaz alacsonyabb energiaszinten vannak. Csak kis számú részecske van elektronikusan gerjesztett állapotban, amelyeket sötét karikák képviselnek. Amikor a munkaanyagot pumpáló forrásnak teszik ki, a részecskék fő része gerjesztett állapotba kerül (a sötét karikák száma megnőtt), és inverz populáció jön létre. Továbbá (2c. ábra) egyes részecskék spontán kibocsátása történik elektronikusan gerjesztett állapotban. A rezonátor tengelyéhez képest szöget bezáró sugárzás elhagyja a munkaanyagot és a rezonátort. A rezonátor tengelye mentén irányított sugárzás megközelíti a tükör felületét.

Egy félig átlátszó tükörnél a sugárzás egy része átjut rajta a környezetbe, egy része pedig visszaverődik, és ismét a munkaanyagra irányul, gerjesztett állapotban lévő részecskéket bevonva a stimulált emisszió folyamatába.

A „süket” tükörben a teljes sugárfluxus visszaverődik, és ismét áthalad a működő anyagon, kiváltva az összes megmaradt gerjesztett részecske kisugárzását, ami azt a helyzetet tükrözi, amikor minden gerjesztett részecske feladta tárolt energiáját, és a kimeneten. a rezonátor a félig átlátszó tükör oldalán erőteljes indukált sugárzási fluxus jött létre.

A lézerek fő szerkezeti elemei közé tartozik az alkotóelemek atomjainak és molekuláinak bizonyos energiaszintjével rendelkező munkaanyag, egy pumpás forrás, amely inverz populációt hoz létre a működő anyagban, valamint egy optikai rezonátor. Nagyon sok különböző lézer létezik, de mindegyiknek ugyanaz, és ráadásul az eszköz egyszerű kapcsolási rajza is van, ami az 1. ábrán látható. 3.

Kivételt képeznek a félvezető lézerek sajátosságukból adódóan, hiszen bennük minden különleges: a folyamatok fizikája, a szivattyúzási módok és a tervezés. A félvezetők kristályos képződmények. Egy különálló atomban az elektron energiája szigorúan meghatározott diszkrét értékeket vesz fel, ezért az elektron energiaállapotait egy atomban szintek szerint írják le. A félvezető kristályban az energiaszintek energiasávokat alkotnak. Egy tiszta félvezetőben, amely nem tartalmaz szennyeződéseket, két sáv van: az úgynevezett vegyértéksáv és a felette elhelyezkedő vezetési sáv (az energiaskálán).

Közöttük van egy tiltott energiaértékek rés, amit sávköznek nevezünk. Abszolút nullával egyenlő félvezető hőmérsékleten a vegyértéksávnak teljesen ki kell telnie elektronokkal, és a vezetési sávnak üresnek kell lennie. Valós körülmények között a hőmérséklet mindig abszolút nulla felett van. De a hőmérséklet emelkedése az elektronok termikus gerjesztéséhez vezet, néhányuk a vegyértéksávból a vezetési sávba ugrik.

A folyamat eredményeként a vezetési sávban bizonyos (viszonylag kis) számú elektron jelenik meg, és a megfelelő számú elektron hiányzik a vegyértéksávból egészen addig, amíg az teljesen meg nem töltődik. A vegyértéksávban lévő elektron üresedést egy pozitív töltésű részecske képvisel, amelyet lyuknak nevezünk. Az elektron kvantumátmenetét a sávközön keresztül alulról felfelé úgy tekintjük, mint egy elektron-lyuk pár létrehozásának folyamatát, ahol az elektronok a vezetési sáv alsó szélén, a lyukak pedig a vegyértéksáv felső szélén koncentrálódnak. A tiltott zónán való átmenet nemcsak alulról felfelé, hanem felülről lefelé is lehetséges. Ezt a folyamatot elektron-lyuk rekombinációnak nevezik.

Ha egy tiszta félvezetőt olyan fénnyel sugároznak be, amelynek fotonenergiája valamivel meghaladja a sávközt, a fény és az anyag között háromféle kölcsönhatás léphet fel egy félvezető kristályban: abszorpció, spontán emisszió és stimulált fénykibocsátás. Az első típusú kölcsönhatás akkor lehetséges, ha egy fotont a valenciasáv felső széle közelében elhelyezkedő elektron nyel el. Ebben az esetben az elektron energiateljesítménye elegendő lesz a sávrés leküzdésére, és kvantumátmenetet fog végrehajtani a vezetési sávba. Spontán fényemisszió akkor lehetséges, ha egy elektron spontán visszatér a vezetési sávból a vegyértéksávba egy energiakvantum - egy foton - kibocsátásával. A külső sugárzás átmenetet kezdeményezhet a vezetési sáv alsó széle közelében elhelyezkedő elektron vegyértéksávjába. A fény e harmadik típusú kölcsönhatása a félvezető anyagával egy másodlagos foton megszületése lesz, amely paramétereiben és mozgási irányában megegyezik az átmenetet elindító fotonnal.

A lézersugárzás generálásához létre kell hozni a "munkaszintek" inverz populációját a félvezetőben - kellően magas elektronkoncentrációt kell létrehozni a vezetési sáv alsó szélén, és ennek megfelelően magas koncentrációjú lyukakat a szélén. a vegyértéksávból. Erre a célra a tiszta félvezető lézerek általában elektronsugárral történő pumpálást alkalmaznak.

A rezonátor tükrei a félvezető kristály csiszolt élei. Az ilyen lézerek hátránya, hogy sok félvezető anyag csak nagyon alacsony hőmérsékleten hoz létre lézersugárzást, és a félvezető kristályok elektronsugárral történő bombázása erősen felmelegszik. Ehhez további hűtőberendezésekre van szükség, ami bonyolítja a készülék kialakítását és megnöveli a méreteit.

Az adalékolt félvezetők tulajdonságai jelentősen eltérnek a nem adalékolt, tiszta félvezetőkétől. Ez annak köszönhető, hogy egyes szennyeződések atomjai könnyen átadják valamelyik elektronjukat a vezetési sávnak. Ezeket a szennyeződéseket donor szennyeződéseknek, az ilyen szennyeződésekkel rendelkező félvezetőket pedig n-félvezetőknek nevezzük. Más szennyeződések atomjai éppen ellenkezőleg, egy elektront rögzítenek a vegyértéksávból, és az ilyen szennyeződések akceptorok, az ilyen szennyeződésekkel rendelkező félvezető pedig p-félvezető. A szennyező atomok energiaszintje a sávszélességen belül helyezkedik el: n-es félvezetőknél nincs messze a vezetési sáv alsó szélétől, f-félvezetőknél a vegyértéksáv felső széléhez közel van.

Ha ebben a tartományban elektromos feszültséget hozunk létre úgy, hogy a p-félvezető oldalán egy pozitív, az n-félvezető oldalán egy negatív pólus van, akkor az elektromos tér hatására az n-ből származó elektronok -félvezető és a p-félvezetőből származó lyukak az rn - átmenet - területre mozognak (injektálják).

Az elektronok és lyukak rekombinációja során fotonok bocsátanak ki, optikai rezonátor jelenlétében pedig lézersugárzás keletkezése lehetséges.

Az optikai rezonátor tükrei a félvezető kristály csiszolt felületei, amelyek merőlegesek a pn átmenet síkjára. Az ilyen lézereket a miniatürizálás jellemzi, mivel a félvezető aktív elem mérete körülbelül 1 mm lehet.

A vizsgált jellemzőtől függően minden lézer az alábbiak szerint van felosztva).

Első jel. Szokásos különbséget tenni a lézererősítők és a generátorok között. Az erősítőkben a bemeneten gyenge lézersugárzás történik, a kimeneten pedig ennek megfelelően erősödik. A generátorokban nincs külső sugárzás, a különböző szivattyúforrások segítségével történő gerjesztése következtében a munkaanyagban keletkezik. Minden orvosi lézeres eszköz generátor.

A második jel a munkaanyag fizikai állapota. Ennek megfelelően a lézereket szilárdtest (rubin, zafír stb.), gázra (hélium-neon, hélium-kadmium, argon, szén-dioxid stb.), folyékonyra (folyékony dielektrikum ritka szennyeződésekkel működő atomokkal) osztják. földfémek) és félvezetők (arzenid-gallium, arzenid-foszfid-gallium, szelenid-ólom stb.).

A munkaanyag gerjesztésének módja a lézerek harmadik megkülönböztető jellemzője. A gerjesztési forrástól függően léteznek optikai szivattyúzású, gázkisüléses, elektronikus gerjesztésű, töltéshordozó-injektáló, termikus, vegyi pumpás és még néhány lézer.

A lézer emissziós spektruma az osztályozás következő jele. Ha a sugárzás egy szűk hullámhossz-tartományban koncentrálódik, akkor a lézert monokromatikusnak szokás tekinteni, és a műszaki adataiban meghatározott hullámhossz van feltüntetve; ha széles tartományban, akkor a lézert szélessávúnak kell tekinteni, és meg kell adni a hullámhossz-tartományt.

A kibocsátott energia jellege szerint megkülönböztetünk impulzuslézereket és folytonos hullámú lézereket. Az impulzuslézer és a folyamatos sugárzás frekvenciamodulációjával rendelkező lézer fogalmát nem szabad összetéveszteni, hiszen a második esetben valójában különböző frekvenciájú nem folytonos sugárzást kapunk. Az impulzuslézerek egyetlen impulzusban nagy teljesítményűek, elérik a 10 W-ot, míg a megfelelő képletekkel meghatározott átlagos impulzusteljesítményük viszonylag alacsony. A frekvenciamodulációval rendelkező cw lézereknél az úgynevezett impulzus teljesítménye kisebb, mint a folyamatos sugárzás teljesítménye.

Az átlagos kimenő sugárzási teljesítmény (a következő osztályozási jellemző) szerint a lézereket a következőkre osztják:

nagy energiájú (egy tárgy vagy biológiai tárgy felületén létrehozott fluxussűrűségű sugárzási teljesítmény - több mint 10 W/cm2);

közepes energiájú (létrehozott fluxussűrűségű sugárzási teljesítmény - 0,4-10 W / cm2);

alacsony energiájú (létrehozott fluxussűrűségű sugárzási teljesítmény - kevesebb, mint 0,4 W/cm2).

Lágy (létrehozott energiaexpozíció - E vagy teljesítmény fluxussűrűség a besugárzott felületen - 4 mW/cm2-ig);

átlagos (E - 4-30 mW / cm2);

kemény (E - több mint 30 mW / cm2).

Az 5804-91 számú lézerek tervezésére és üzemeltetésére vonatkozó egészségügyi normáknak és szabályoknak megfelelően, a keletkező sugárzás kezelőszemélyzetre veszélyességi foka szerint a lézereket négy osztályba sorolják.

Az első osztályú lézerek közé tartoznak olyan műszaki berendezések, amelyek kimenő kollimált (korlátozott térszögbe zárt) sugárzása az ember szemére és bőrére besugározva nem jelent veszélyt.

A második osztályba tartozó lézerek olyan eszközök, amelyek kimeneti sugárzása veszélyes, ha közvetlen és tükröződő sugárzással szembe kerül.

A harmadik osztályba tartozó lézerek olyan eszközök, amelyek kimeneti sugárzása veszélyes, ha a szem közvetlen és tükröződő visszaverődésnek, valamint diffúzan visszaverődő sugárzásnak van kitéve 10 cm távolságra a szórt fényvisszaverő felülettől, és (vagy) ha a bőr ki van téve. direkt és tükröződő sugárzásra.

A 4. osztályba tartozó lézerek olyan eszközök, amelyek kimeneti sugárzása veszélyes, ha a bőrt diffúzan visszaverődő sugárzásnak teszik ki 10 cm távolságra a diffúzan visszaverő felülettől.