Lasers et sécurité oculaire

Au fur et à mesure que notre utilisation des lasers augmente, nous avons tendance à les considérer comme banals et nous commençons à oublier que ces petites sources lumineuses souvent invisibles sont capables de causer des dommages permanents à nos yeux.

QUEL EST LE DANGER ?

L'exposition à la lumière laser peut causer des dommages importants aux yeux, généralement sous la forme de brûlures et de dommages directs à la rétine. Les normes traditionnelles de sécurité oculaire se concentraient uniquement sur les dommages à la rétine, qui peuvent causer des blessures permanentes et la cécité. Les lasers avec des longueurs d'onde de 400 nm à environ 1400 nm (1,4 µm) traversent directement le cristallin, la cornée et le liquide interoculaire pour atteindre la rétine. Lorsque l'énergie laser est absorbée par la rétine, elle peut causer des dommages permanents, mais pas toujours immédiatement perceptibles. Une fois qu'une partie suffisamment importante de la rétine est endommagée ou que le nerf optique est directement irradié, la perte de vision devient apparente.

LASER VS. AUTRES SOURCES DE LUMIÈRE

L'une des raisons pour lesquelles les lasers sont si dangereux est que leur lumière est collimatée en un petit faisceau, contrairement à une ampoule ou au soleil. Pour les sources lumineuses non laser, l'énergie est diffusée sur une grande surface avant d'atteindre nos yeux (à moins que vous ne regardiez directement le soleil - ce que nous avons tous été avertis de ne pas faire, car cela endommagerait également les yeux).

Un autre danger particulier aux lasers infrarouges est leur manque de visibilité. Nous pouvons regarder directement dans le faisceau d'un laser infrarouge et ne pas le voir, car sa longueur d'onde n'est tout simplement pas visible à l'œil humain. Nos instincts naturels de cligner des yeux et de détourner le regard ne sont pas déclenchés et nous ne ressentons aucune gêne. Étant donné que nous n'avons aucune tendance naturelle à éviter l'exposition au rayonnement laser infrarouge, nous risquons d'être exposés suffisamment longtemps pour causer des dommages importants.

ENTRER 1400 NM

Les longueurs d'onde laser supérieures à 1400 nm sont fortement absorbées dans la cornée et le cristallin, ce qui fait que les niveaux d'énergie dommageables n'atteignent souvent pas la rétine. Les lasers produisant de la lumière dans cette plage, en dessous d'un certain seuil de puissance, sont essentiellement « sans danger pour la rétine ».

Les longueurs d'onde sans danger pour la rétine permettent des expositions plus élevées (temps d'exposition plus long et/ou puissance plus élevée) avant qu'il n'y ait des dommages permanents à l'œil. La cornée et le cristallin absorbent l'énergie laser, les faisant chauffer. En règle générale, les dommages (le cas échéant) à ces longueurs d'onde plus élevées concerneront la cornée. La quantité de chaleur, ainsi que les dommages potentiels, dépendent non seulement de la longueur d'onde, mais aussi de la puissance, de la divergence du faisceau, de la qualité du faisceau et de la durée d'exposition.

Par rapport aux dommages rétiniens causés par les lasers, la plupart des brûlures de la cornée causées par les lasers finiront par guérir, bien qu'elles puissent être incroyablement douloureuses.

L'un des avantages des diodes laser de SemiNex dans la plage de 1400 à 1700 nm est leur sécurité rétinienne relative par rapport aux lasers dans d'autres plages de longueurs d'onde.

ATTENTION EST TOUJOURS OBLIGATOIRE

Alors que nous développons de nouvelles applications laser, en particulier celles destinées à être utilisées dans les domaines médical, dermatologique et militaire, nous nous concentrons de plus en plus sur la prévention des dommages à la cornée et à la rétine. Des études à long terme des effets des lasers sur les yeux sont en cours, en mettant l'accent sur l'impact à long terme de l'exposition. L'œil compense souvent les petits angles morts, il est donc courant que les dommages passent inaperçus jusqu'à ce qu'ils soient graves.

Il convient de noter que toutes les longueurs d'onde supérieures à 1400 nm ne sont pas également sûres pour les yeux ; la lumière avec des longueurs d'onde d'environ 3 µm et 10 µm en particulier est plus facilement absorbée dans la cornée. Cela a pour résultat que la lumière est absorbée dans une fine couche externe de la cornée au lieu d'être distribuée dans toute la cornée, et peut causer des dommages importants à la cornée à des expositions beaucoup plus faibles que les autres longueurs d'onde.

Pour compliquer encore les normes de sécurité, les lasers pulsés peuvent produire des effets très différents de leurs homologues non pulsés, même à la même longueur d'onde. Les effets des lasers pulsés sur l'œil ne sont pas encore entièrement compris.

LIGNE INFÉRIEURE

Étant donné qu'aucun laser n'est totalement sans danger pour les yeux, il est toujours conseillé d'être extrêmement prudent et de ne pas regarder directement le laser. Des dispositifs de sécurité doivent être utilisés lors de l'utilisation d'un laser. La sécurité relative des lasers autour de 1400 nm a conduit à leur utilisation accrue dans des situations où l'exposition humaine au laser est possible ou probable. L'armée en particulier a étudié l'exposition au laser et a repensé une grande partie de son équipement pour utiliser des lasers dans la plage de 1400 à 1800 nm ; cependant, ils cherchent aussi continuellement à améliorer les lunettes des soldats pour les protéger contre les dommages causés par le laser. Puisque nous ne recevons que deux yeux chacun, il est important de se rappeler que les lasers sont un danger invisible lorsque nous travaillons avec et autour d'eux.

LECTURES COMPLÉMENTAIRES :

Article de mai 2014 dans Photonics Spectra: Évolution des normes de sécurité laser ; intégration de lasers dans des systèmes pour les rendre produits de classe 1

Encyclopédie de la photonique RP : Lasers sans danger pour les yeux; aussi Sécurité laser – comprend des descriptions simplifiées pour les classifications de sécurité laser

FAQ sur le laser de Sam: Couverture étendue de la sécurité laser

Résumé de la lettre d'examen physique d'avril 2014: – potentiel de dommages au niveau de l'ADN par les lasers

*Schéma du National Eye Institute, National Institutes of Health, via Wikimedia Commons