SECURITE LASERSECURITE LASER

LASER LASER – – LLight ight AAmplification by mplification by SStimulated timulated EEmission of mission of

RRadiationadiation

Conditions de Conditions de fonctionnementfonctionnement

Milieu ActifMilieu Actif : Solide, : Solide, liquide, gazeuxliquide, gazeux

Cavité optiqueCavité optique : : simple ou à simple ou à interrupteurinterrupteur

ExcitationExcitation : optique, : optique, electrique, ou electrique, ou chimiquechimique

Familles de LASERFamilles de LASER

Laser Continus Laser Continus

Laser impulsionnelsLaser impulsionnels

Les LASER les plus utilisésLes LASER les plus utilisés

Laser SolideLaser Solide• Nd YagNd Yag• Ti:SaphireTi:Saphire• OPO-OPAOPO-OPA• Diode laserDiode laser• Nd YLFNd YLF

Laser LiquideLaser Liquide• Laser à colorantLaser à colorant

Laser à GazLaser à Gaz• He-NeHe-Ne• Argon Argon • KryptonKrypton• ExcimèreExcimère• AzoteAzote• CO2CO2

Spectre des sources laser : Spectre des sources laser : couleurscouleurs

Sources laser

De L’Ar2 (126 nm) au CO2

(10.6 µm)

Aspects temporelsAspects temporels

Laser continu (CW)Laser continu (CW)Laser impulsionnel Laser impulsionnel Relaxé : Relaxé :

Durée d’impulsion de quelques micro secondes à quelques 100 ms Durée d’impulsion de quelques micro secondes à quelques 100 ms Energie de quelques micro Joules à quelques JoulesEnergie de quelques micro Joules à quelques JoulesTaux de répétition de quelques Hertz à quelques kilos Hertz Taux de répétition de quelques Hertz à quelques kilos Hertz

Q-Switch :Q-Switch :Durée d’impulsion de 1ns à quelques centaines de ns Durée d’impulsion de 1ns à quelques centaines de ns Energie de quelques micro Joules à quelques Joules Energie de quelques micro Joules à quelques Joules Taux de répétition de quelques Hertz à quelques kilos Hertz Taux de répétition de quelques Hertz à quelques kilos Hertz

Blocage de mode ( mode-locked)Blocage de mode ( mode-locked)Durée d’impulsion de 200 ps à 10 fsDurée d’impulsion de 200 ps à 10 fsTaux de répétition : 100 Mhz (quasi continu)Taux de répétition : 100 Mhz (quasi continu)

Puissance et EnergiePuissance et Energie

Puissance (Watts) : Emission Puissance (Watts) : Emission Continue Continue

EnergieEnergie

Largeur d’impulsion en seconde

Fréquence de répétition en Hz

Classification des laserClassification des laser longueurs d’onde en fonction de la puissance pour les différentes classeslongueurs d’onde en fonction de la puissance pour les différentes classes

Classification des laserClassification des laser Laser de classe 1 < 0.39µWLaser de classe 1 < 0.39µW

Classe 1Classe 1 : Ces lasers ne présentent aucun danger dans les : Ces lasers ne présentent aucun danger dans les conditions d’utilisation raisonnablement prévisibles, lorsque la conditions d’utilisation raisonnablement prévisibles, lorsque la vision du faisceau s’effectue à l’aide d’optiquesvision du faisceau s’effectue à l’aide d’optiques..

Classe 1MClasse 1M : Ces lasers émettent dans la gamme de longueurs : Ces lasers émettent dans la gamme de longueurs d’onde de 302.5 nm à 4000 nm et ne présentent pas de danger d’onde de 302.5 nm à 4000 nm et ne présentent pas de danger dans les conditions d’utilisation raisonnable prévisibles mais le dans les conditions d’utilisation raisonnable prévisibles mais le faisceau peut se révéler dangereux si celui-ci est utilisé avec des faisceau peut se révéler dangereux si celui-ci est utilisé avec des optiques. Les deux conditions à considérer sont :optiques. Les deux conditions à considérer sont :

Le cas de faisceaux fortement divergents comme ceux de la plupart des Le cas de faisceaux fortement divergents comme ceux de la plupart des diodes électroluminescentes (DEL) et les diodes lasers ou composants diodes électroluminescentes (DEL) et les diodes lasers ou composants optiques seraient placés dans un intervalle de 100 mm de la source pour la optiques seraient placés dans un intervalle de 100 mm de la source pour la concentrer ou le rendre collimaté. concentrer ou le rendre collimaté. Le cas de faisceaux collimatés de grands diamètres qui seraient vus à Le cas de faisceaux collimatés de grands diamètres qui seraient vus à travers un télescope ou des jumelles. travers un télescope ou des jumelles.

Note: Les Note: Les LEALEA des classes 1 et 1M sont équivalentes mais les critères de des classes 1 et 1M sont équivalentes mais les critères de mesure sont différents. Le niveau de rayonnement des lasers de classe 1M mesure sont différents. Le niveau de rayonnement des lasers de classe 1M susceptible de passer à travers un instrument optique ne peut dépasser susceptible de passer à travers un instrument optique ne peut dépasser celui de la classe 3B.celui de la classe 3B.

Classe 2Classe 2 : Lasers qui émettent un rayonnement visible, dans la gamme : Lasers qui émettent un rayonnement visible, dans la gamme de la longueur d’onde de 400 à 700 nm. La protection de l’oeil est de la longueur d’onde de 400 à 700 nm. La protection de l’oeil est normalement assurée par les réflexes de défense comprenant le réflexe normalement assurée par les réflexes de défense comprenant le réflexe palpébralpalpébral. . Cette réaction est censée fournir une protection appropriée dans les Cette réaction est censée fournir une protection appropriée dans les conditions d’utilisation raisonnablement prévisibles, même dans le cas de vision conditions d’utilisation raisonnablement prévisibles, même dans le cas de vision du faisceau à l’aide d'instruments d’optique.du faisceau à l’aide d'instruments d’optique.Note: Les éventuels rayonnements supplémentaires que pourraient émettre les Note: Les éventuels rayonnements supplémentaires que pourraient émettre les lasers de classe 2, en dehors de la gamme de 400 à 700 nm, ne doivent pas lasers de classe 2, en dehors de la gamme de 400 à 700 nm, ne doivent pas dépasser la LEA de la classe1.dépasser la LEA de la classe1.Classe 2MClasse 2M : Lasers qui émettent un rayonnement visible, dans la gamme : Lasers qui émettent un rayonnement visible, dans la gamme de la longueur d’onde de 400 à 700 nm. La protection de l’oeil est de la longueur d’onde de 400 à 700 nm. La protection de l’oeil est normalement assurée par les réflexes de défense comprenant le réflexe normalement assurée par les réflexes de défense comprenant le réflexe palpébral. Cependant, la vision du faisceau peut se révéler dangereuse palpébral. Cependant, la vision du faisceau peut se révéler dangereuse si celui-ci est utilisé avec des optiques. Les deux conditions à considérer si celui-ci est utilisé avec des optiques. Les deux conditions à considérer sont:sont:

• Le cas de faisceaux fortement divergents comme ceux de la plupart des DEL et des Le cas de faisceaux fortement divergents comme ceux de la plupart des DEL et des diodes lasers ou des composants optiques seraient placés dans un intervalle de diodes lasers ou des composants optiques seraient placés dans un intervalle de 100 mm de la source, pour le concentrer ou le rendre collimaté. 100 mm de la source, pour le concentrer ou le rendre collimaté.

• Le cas d’un faisceau collimaté de grand diamètre dont la source serait vue à Le cas d’un faisceau collimaté de grand diamètre dont la source serait vue à travers un télescope ou des jumelles. travers un télescope ou des jumelles. Note: Les LEA des classes 2 et 2M sont équivalentes mais les critères de mesure Note: Les LEA des classes 2 et 2M sont équivalentes mais les critères de mesure sont différents. Le niveau de rayonnement des lasers de classe 2M susceptible de sont différents. Le niveau de rayonnement des lasers de classe 2M susceptible de passer à travers un instrument optique ne peut dépasser celui de la classe 3B. Les passer à travers un instrument optique ne peut dépasser celui de la classe 3B. Les éventuels rayonnements supplémentaires que pourraient émettre les lasers de éventuels rayonnements supplémentaires que pourraient émettre les lasers de classe 2M, en dehors de la gamme de 400 à 700 nm, ne doivent pas dépasser la classe 2M, en dehors de la gamme de 400 à 700 nm, ne doivent pas dépasser la LEA de la classe 1M.  LEA de la classe 1M. 

Classification des laserClassification des laser 0.39 µW < Laser de classe 2 <1 mW 0.39 µW < Laser de classe 2 <1 mW

dans le visibledans le visible

Classe 3RClasse 3R : Ces lasers émettent dans le domaine de la longueur : Ces lasers émettent dans le domaine de la longueur d’onde de 302.5 nm à 10d’onde de 302.5 nm à 106 6 nm. La vision directe du faisceau est nm. La vision directe du faisceau est potentiellement dangereusepotentiellement dangereuse mais le niveau de risque demeure plus mais le niveau de risque demeure plus faible que celui des lasers de la classe 3B. Les prescriptions de fabrication faible que celui des lasers de la classe 3B. Les prescriptions de fabrication et les mesures de contrôle pour l’utilisateur sont plus réduites que celles et les mesures de contrôle pour l’utilisateur sont plus réduites que celles qui sont exigées pour la classe 3B. La limite d’émission accessible est 5 fois qui sont exigées pour la classe 3B. La limite d’émission accessible est 5 fois celle de la classe 2 pour les longueurs d’onde comprises entre 400 et 700 celle de la classe 2 pour les longueurs d’onde comprises entre 400 et 700 nm et 5 fois celle de la classe 1 pour les autres longueurs d’onde.nm et 5 fois celle de la classe 1 pour les autres longueurs d’onde.

Classe 3BClasse 3B : Lasers qui sont normalement dangereux dans le cas de  : Lasers qui sont normalement dangereux dans le cas de vision directe du faisceau (comme a l’intérieur de la zone vision directe du faisceau (comme a l’intérieur de la zone nominale de risque oculaire).nominale de risque oculaire). La vision des réflexions diffuses est La vision des réflexions diffuses est normalement sans danger (si la vision s’effectue avec une distance normalement sans danger (si la vision s’effectue avec une distance minimale entre la cornée et l’écran de 13 cm et une durée de 10s).minimale entre la cornée et l’écran de 13 cm et une durée de 10s).

Classification des laserClassification des laser 1mW <Laser de classe 3 < 500mW1mW <Laser de classe 3 < 500mW

Classification des laserClassification des laser Laser de classe 4 > 500 mWLaser de classe 4 > 500 mW

La plupart des laser au GONLOLa plupart des laser au GONLO

Classe 4Classe 4 : Lasers qui sont dangereux dans le  : Lasers qui sont dangereux dans le cas de vision directe du faisceau mais qui cas de vision directe du faisceau mais qui sont aussi sont aussi capables de produire des capables de produire des réflexions diffuses dangereusesréflexions diffuses dangereuses. . Ils Ils peuvent causer des lésions cutanées et peuvent causer des lésions cutanées et constituer un danger d’incendie. Leur constituer un danger d’incendie. Leur utilisation requiert des précautions extrêmes.utilisation requiert des précautions extrêmes.

Note concernant les lasers des classes 1M, 2M et 3R : Des précautions sont Note concernant les lasers des classes 1M, 2M et 3R : Des précautions sont surtout requises pour empêcher la vision directe continue du faisceau. Une surtout requises pour empêcher la vision directe continue du faisceau. Une vision momentanée (0.25 s) du rayonnement, dans la gamme de 400 à 700 nm, vision momentanée (0.25 s) du rayonnement, dans la gamme de 400 à 700 nm, comme cela peut se produire de manière accidentelle, n’est pas considérée comme cela peut se produire de manière accidentelle, n’est pas considérée comme dangereuse. Cependant, le faisceau laser ne doit pas être comme dangereuse. Cependant, le faisceau laser ne doit pas être intentionnellement pointé sur les personnes. L’utilisation d’aides optiques à la intentionnellement pointé sur les personnes. L’utilisation d’aides optiques à la vision (comme des jumelles) avec des lasers de classe 1M, 2M et 3R peut vision (comme des jumelles) avec des lasers de classe 1M, 2M et 3R peut augmenter le risque oculaire. Des précautions supplémentaires doivent être augmenter le risque oculaire. Des précautions supplémentaires doivent être prises.prises.

Risques occulairesRisques occulaires Sensibilité de l’œil en fonction de la longueur d’onde Sensibilité de l’œil en fonction de la longueur d’onde

L’œilL’œilAbsorption des radiations électromagnétiques par l’œil pour le visible et le proche Absorption des radiations électromagnétiques par l’œil pour le visible et le proche

infrarougeinfrarougeDANGER : FOCALISATION SUR LA RETINEDANGER : FOCALISATION SUR LA RETINE

Les risques cutanésLes risques cutanés

Risques d’incendie Risques d’incendie

Faire attention aux matériaux Faire attention aux matériaux inflammables (papiers, tissus ….)inflammables (papiers, tissus ….)

Et en particulier si ils sont de couleur Et en particulier si ils sont de couleur noir …noir …

Risques chimiquesRisques chimiques

Laser à colorant (produits Laser à colorant (produits cancérigènes)cancérigènes)

Solvants utilisés pour le nettoyage Solvants utilisés pour le nettoyage des optiques tel que le méthanol et des optiques tel que le méthanol et l’acétone l’acétone

Risques électriquesRisques électriques

Les équipements laser délivrent Les équipements laser délivrent presque toujours de la haute tension presque toujours de la haute tension d’où des risques d’électrocution.d’où des risques d’électrocution.(lampes flash,…)(lampes flash,…)

Equipements des locaux Equipements des locaux laserlaser

Murs gris mat ou noir matMurs gris mat ou noir matTables optiques à une hauteur de 900 mm environTables optiques à une hauteur de 900 mm environMontures optiques peintes en noirs matMontures optiques peintes en noirs matSignal lumineux rouge de fonctionnement du laser au dessus des Signal lumineux rouge de fonctionnement du laser au dessus des portes d’entrée portes d’entrée Coups de poing d’arrêt d’urgence Coups de poing d’arrêt d’urgence Boucle de sécurité sur l’ouverture des capots Boucle de sécurité sur l’ouverture des capots Ordinateur de gestion de l’expérience au dessus du plan des Ordinateur de gestion de l’expérience au dessus du plan des faisceaux faisceaux Utilisation de chaises hautes Utilisation de chaises hautes Lunettes de protection à disposition des visiteurs Lunettes de protection à disposition des visiteurs

Protection des yeux au maximum

Déroulement des manips Déroulement des manips Travailler si c’est possible avec un bon éclairage de la pièce Travailler si c’est possible avec un bon éclairage de la pièce (pupille moins dilatée)(pupille moins dilatée)Effectuer des réglages à puissance réduite Effectuer des réglages à puissance réduite Ne pas mettre de montre, bracelet et bagues susceptibles Ne pas mettre de montre, bracelet et bagues susceptibles de réfléchir la lumière (attention aux alliances !!)de réfléchir la lumière (attention aux alliances !!)Capoter au maximum le trajet du faisceauCapoter au maximum le trajet du faisceauMettre les faisceaux au centre des lentilles (R=4% sur Mettre les faisceaux au centre des lentilles (R=4% sur chaque face et réflexion restant dans le même axe)chaque face et réflexion restant dans le même axe)Sécuriser tous les éléments optiques (fixer les supports ..)Sécuriser tous les éléments optiques (fixer les supports ..)Travailler le plus possible dans un plan horizontal (attention Travailler le plus possible dans un plan horizontal (attention aux ascenceurs permettant de monter un faisceau à une aux ascenceurs permettant de monter un faisceau à une certaine hauteur)certaine hauteur)Travailler debout pour les réglages permet d’être au-dessus Travailler debout pour les réglages permet d’être au-dessus des faisceauxdes faisceaux

Attitudes à adopter en salle Attitudes à adopter en salle laser laser

Prendre connaissance du trajet des faisceaux si Prendre connaissance du trajet des faisceaux si ce n’est pas un montage qu’on connaît ce n’est pas un montage qu’on connaît Ne jamais regarder au niveau des faisceaux pour Ne jamais regarder au niveau des faisceaux pour un alignement optique un alignement optique Toujours réfléchir avant de bouger un élément Toujours réfléchir avant de bouger un élément optique pour soi-même et surtout pour les autres optique pour soi-même et surtout pour les autres Intercepter le faisceau en amont par un écran Intercepter le faisceau en amont par un écran Se baisser le dos tourné à la table optique pour Se baisser le dos tourné à la table optique pour ramasser un objet ramasser un objet Mettre des lunettes de protection adaptées à Mettre des lunettes de protection adaptées à chaque fois que cela ne gêne pas la manipulation chaque fois que cela ne gêne pas la manipulation Privilégier les réglages optiques avec une caméra Privilégier les réglages optiques avec une caméra ou moniteur vidéoou moniteur vidéo

Pour la classe IIIB et la classe Pour la classe IIIB et la classe IVIV

Port de lunettes adaptées très Port de lunettes adaptées très fortement conseillé.fortement conseillé.

La longueur d’onde de coupure doit La longueur d’onde de coupure doit correspondre à la longueur d’onde correspondre à la longueur d’onde