Laser
Um laser, também grafado lêiser, é um dispositivo que emite luz por um processo de amplificação óptica baseado na emissão estimulada de radiação eletromagnética. A palavra laser surgiu como acrônimo da expressão inglesa light amplification by stimulated emission of radiation, "amplificação da luz por emissão estimulada de radiação". O primeiro laser funcional foi construído em 1960 por Theodore Maiman, no Hughes Research Laboratories. Sua construção foi precedida por propostas de Charles H. Townes, Arthur Leonard Schawlow e Gordon Gould sobre a amplificação e a oscilação da luz por emissão estimulada.
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O primeiro dispositivo que usava amplificação por emissão estimulada operava em frequências de micro-ondas e recebeu o nome de maser, acrônimo de microwave amplification by stimulated emission of radiation, "amplificação de micro-ondas por emissão estimulada de radiação". Quando dispositivos semelhantes foram propostos para a região óptica, foram inicialmente chamados de masers ópticos. A substituição de microwave por light no acrônimo produziu a palavra laser. Gordon Gould publicou o acrônimo "LASER" no artigo de conferência de 1959 The LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Ele pretendia usar acrônimos terminados em "-ASER" para partes distintas do espectro, como "XASER" para raios X, "UVASER" para ultravioleta e "RASER" para ondas de rádio. O uso que se consolidou chama de lasers os dispositivos que operam acima da região de micro-ondas, aproximadamente além de 300 GHz, abrangendo o infravermelho, o visível, o ultravioleta e os raios X. A expressão laser de raios gama é usada para dispositivos propostos nessa faixa. Dispositivos que operam em micro-ondas ou em frequências de rádio mais baixas são chamados de masers.
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Fótons são os quanta da radiação eletromagnética. Átomos e moléculas podem absorvê-los ou emiti-los em transições entre estados de energia. Fontes incandescentes, como o filamento de uma lâmpada, emitem um espectro amplo de irradiação térmica, determinado principalmente por sua temperatura e pelas propriedades do material. No laser, o fornecimento de energia mantém o meio ativo fora do equilíbrio térmico e permite amplificar a luz por emissão estimulada. Nesse processo, a interação de uma radiação com uma partícula excitada pode provocar sua transição para um nível de energia inferior. A energia liberada aumenta o campo óptico que estimulou a transição. Para uma transição entre níveis definidos, a frequência da radiação precisa estar dentro da faixa de frequências que o meio pode amplificar. A emissão estimulada acrescenta fótons ao mesmo modo óptico da radiação incidente. A luz amplificada pode provocar novas emissões, produzindo uma sequência de amplificação. Isso exige manter uma população adequada no estado superior da transição. Em muitos lasers atômicos e de íons, estados metaestáveis permitem armazenar energia por um tempo relativamente longo. A existência de um estado metaestável não é, porém, um requisito universal de todos os tipos de laser. O material no qual ocorre a amplificação recebe o nome de meio laser ativo, e o processo que lhe fornece energia é chamado de bombeamento.
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Um oscilador laser típico é formado por um meio de ganho, um mecanismo de bombeamento e um sistema de realimentação óptica. O meio de ganho amplifica a radiação em uma determinada faixa espectral. A realimentação permite que parte dessa radiação retorne ao meio e seja amplificada repetidamente. A oscilação pode ser comparada à microfonia de um sistema de sonorização, em que o som de um alto-falante retorna ao microfone e é novamente amplificado. No laser, as frequências que oscilam dependem do ganho do meio e das perdas e ressonâncias da cavidade. Uma ou mais frequências podem atingir o limiar de oscilação, de modo que a realimentação não garante, por si só, a emissão em uma única frequência. O bombeamento costuma ser realizado por corrente elétrica ou pela absorção de luz de outra fonte. Uma lâmpada de flash ou outro laser pode fornecer a luz de bombeamento. Há também lasers alimentados por reações químicas e outros mecanismos de transferência de energia.
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Emissão estimulada
Um átomo possui estados de energia discretos. A absorção de um fóton pode levar o átomo de um estado inferior a outro superior quando a energia do fóton corresponde à diferença entre os níveis, dentro da largura da transição. Colisões e outros mecanismos também podem transferir energia ao átomo. Em sólidos, a interação com vibrações da rede, quantizadas como fônons, participa de processos de relaxação e pode alargar as faixas de absorção e emissão. Uma partícula excitada pode emitir radiação espontaneamente ou por estímulo de um campo incidente. Na emissão espontânea, o evento não requer um sinal óptico aplicado. Na emissão estimulada, a energia da transição é acrescentada ao modo do campo que a induziu, mantendo uma relação de fase com ele. Em equilíbrio térmico, a absorção é compensada pela soma da emissão espontânea e da emissão estimulada.
Modelo simples
O modelo de Albert Einstein para a interação entre matéria e radiação usa estados atômicos estacionários com energias definidas, como no modelo de Bohr. Einstein introduziu coeficientes de probabilidade para absorção, emissão estimulada e emissão espontânea, relacionando-os à distribuição de radiação térmica da lei de Planck. Para dois níveis com energias E b > E a {\displaystyle E_{b}>E_{a}} , a frequência da transição satisfaz h ν = E b − E a {\displaystyle h\nu =E_{b}-E_{a}} . Seja ρ ( ν , T ) {\displaystyle \rho (\nu ,T)} a densidade espectral de energia da radiação. A taxa de absorção por partícula no nível inferior é proporcional a B a b ρ ( ν , T ) {\displaystyle B_{ab}\rho (\nu ,T)} , e a de emissão estimulada por partícula no nível superior, a B b a ρ ( ν , T ) {\displaystyle B_{ba}\rho (\nu ,T)} . O coeficiente A b a {\displaystyle A_{ba}} dá a taxa de emissão espontânea, que não depende da intensidade de um campo aplicado. Em equilíbrio termodinâmico, as populações N a {\displaystyle N_{a}} e N b {\displaystyle N_{b}} satisfazem:
Sistemas de três e quatro níveis
Em um sistema de dois níveis bombeado diretamente por luz ressonante, a ocupação crescente do nível superior também aumenta a emissão estimulada. No modelo mais simples, o bombeamento intenso aproxima as populações da igualdade, sem produzir uma inversão estacionária. Esquemas de três ou quatro níveis contornam essa limitação. Em um sistema de três níveis, o bombeamento leva partículas do estado fundamental a um nível superior de curta duração. Elas relaxam rapidamente para o nível laser superior, que pode ser metaestável. A transição laser retorna ao estado fundamental. Como esse estado também é o nível laser inferior, é necessário retirar dele uma fração elevada da população antes de estabelecer a inversão. O laser de rubi é um exemplo desse esquema.
Meio de ganho e cavidade
O meio de ganho recebe energia de uma fonte externa. Conforme o tipo de laser, a excitação pode ocorrer por absorção de luz, descarga elétrica, injeção de portadores em um semicondutor ou reação química. O material ativo pode ser um gás, um líquido, um sólido ou um plasma, com composição e geometria escolhidas para obter ganho nas condições desejadas. A absorção da energia de bombeamento altera a população dos estados quânticos do meio. Nas transições usuais de lasers atômicos ou moleculares, a inversão de população permite que a emissão estimulada supere a absorção. Os esquemas de três ou mais níveis facilitam a manutenção dessa condição, permitindo alimentar o nível laser superior e esvaziar o inferior.
Luz emitida
Na maioria dos osciladores laser, a emissão espontânea inicia o campo que é amplificado. A emissão estimulada acrescenta energia aos modos presentes, com relações de fase determinadas pela interação entre o campo e o meio. A filtragem do ressonador e a dinâmica da amplificação determinam a coerência, a largura espectral e a polarização da saída. A largura de linha laser pode ser muito menor que a largura da ressonância da cavidade passiva. Alguns sistemas empregam semeadura por injeção, recebendo luz de outro laser para iniciar ou controlar a oscilação e estreitar o espectro. Em 1963, Roy Glauber desenvolveu a formulação quântica dos estados coerentes e incoerentes do campo de radiação. Em um estado coerente ideal, o número de fótons segue uma distribuição de Poisson. Esse é um modelo útil para muitos lasers operando bem acima do limiar, mas não uma descrição exata de qualquer emissão laser: ruído técnico, modulação e outras condições podem alterar as estatísticas.
Processos de emissão quânticos e clássicos
Nos lasers que usam transições atômicas ou moleculares, o meio fornece energia à radiação por emissão estimulada. Os coeficientes de Einstein relacionam as taxas de absorção e emissão ao campo de radiação e às populações dos estados. O coeficiente A 21 {\displaystyle A_{21}} dá a taxa de emissão espontânea do nível 2 para o nível 1. Os coeficientes B 21 {\displaystyle B_{21}} e B 12 {\displaystyle B_{12}} precisam ser multiplicados pela densidade espectral de energia para fornecer, respectivamente, as taxas de emissão estimulada e absorção por partícula. Uma descrição semiclássica combina estados quânticos da matéria com um campo eletromagnético clássico e explica muitos aspectos do funcionamento do laser. A descrição quântica do próprio campo é necessária para tratar integralmente suas flutuações e estatísticas de fótons. Já os lasers de elétrons livres extraem energia do movimento de elétrons relativísticos, sem usar transições entre níveis eletrônicos ligados de átomos ou moléculas.
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Um laser pode operar em modo contínuo ou pulsado, conforme a potência de saída seja aproximadamente constante ou se concentre em pulsos. Um laser normalmente contínuo também pode ser modulado para emitir intermitentemente. Quando a modulação é lenta em relação à dinâmica da cavidade e do meio de ganho, a saída pode ser entendida como a de um laser de onda contínua ligado e desligado. A modulação rápida, comum em diodos usados em comunicações, também envolve a dinâmica dos portadores e do campo óptico.
Operação em onda contínua
Um laser de onda contínua, ou CW, do inglês continuous wave, mantém emissão durante o funcionamento. Isso não exige que a potência instantânea seja perfeitamente constante em todas as escalas de tempo. Lasers multimodo podem apresentar batimentos entre frequências longitudinais próximas, cuja separação depende do intervalo espectral livre da cavidade. Quando observada em intervalos maiores que essas oscilações, a potência pode parecer estável. Na operação contínua, o bombeamento repõe a população do nível laser superior à medida que a emissão e a relaxação a esvaziam. A remoção de calor precisa impedir que o meio e os elementos ópticos sejam danificados. Certos meios ou configurações não permitem manter esse equilíbrio com eficiência, tornando mais adequada a operação pulsada. Lasers com bloqueio de modos podem ser bombeados continuamente, embora sua saída seja um trem de pulsos.
Operação pulsada
Na operação pulsada, a energia óptica é emitida em pulsos com duração e taxa de repetição determinadas pelo sistema. Alguns lasers são pulsados porque a excitação ou a dinâmica de seus níveis não permite emissão contínua nas condições usadas. Em outros, a aplicação exige concentrar energia em um intervalo curto. Para um trem regular de pulsos iguais, a energia de cada pulso é a potência média dividida pela taxa de repetição. Reduzir essa taxa pode permitir o armazenamento de mais energia entre pulsos, dentro dos limites do meio e do bombeamento. Na ablação por laser, por exemplo, o fornecimento rápido de energia pode remover material antes que o calor se espalhe amplamente pelo restante da peça. O mesmo depósito de energia ao longo de um tempo maior pode produzir um resultado diferente.
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Fundamentos
Em 1917, Albert Einstein publicou Zur Quantentheorie der Strahlung, "Sobre a teoria quântica da radiação", relacionando a lei de Planck aos coeficientes de absorção, emissão espontânea e emissão estimulada. Esse tratamento forneceu uma das bases teóricas do laser e do maser. Em 1928, Rudolf W. Ladenburg investigou a absorção negativa relacionada à emissão estimulada. Em 1939, Valentin A. Fabrikant propôs usar a emissão estimulada para amplificar ondas eletromagnéticas curtas. Em 1947, Willis E. Lamb e R. C. Retherford empregaram transições induzidas por micro-ondas em seus experimentos sobre a estrutura do hidrogênio. Em 1950, Alfred Kastler propôs o bombeamento óptico, método demonstrado experimentalmente por Brossel, Kastler e Winter em 1952. Kastler recebeu o Nobel de Física de 1966 por seus métodos ópticos para estudar ressonâncias em átomos.
Maser
Em 1951, Joseph Weber submeteu um trabalho sobre amplificação de micro-ondas por emissão estimulada a uma conferência do Institute of Radio Engineers realizada em junho de 1952, em Ottawa, no Canadá. Depois da apresentação, a RCA convidou-o a dar um seminário sobre a ideia, e Charles H. Townes pediu uma cópia do trabalho. Em 1954, Townes, James P. Gordon e Herbert J. Zeiger demonstraram um maser de amônia. Um campo elétrico selecionava moléculas excitadas de um feixe molecular e as conduzia a uma cavidade de micro-ondas. A chegada contínua dessas moléculas permitia sustentar a oscilação. O aparelho amplificava e gerava micro-ondas pelo mesmo princípio de emissão estimulada que seria empregado no laser.
Laser
Em abril de 1957, o engenheiro japonês Jun-ichi Nishizawa propôs um "maser óptico semicondutor" em um pedido de patente. Nesse ano, Charles H. Townes e Arthur Leonard Schawlow começaram a estudar a extensão do princípio do maser ao infravermelho e à região óptica. Gordon Gould, então pós-graduando da Universidade Columbia, trabalhava em uma tese sobre níveis de energia do tálio excitado. Ele e Townes conversaram sobre emissão de radiação, sem discutir em detalhe os projetos que desenvolviam. Em novembro de 1957, Gould anotou ideias para construir um laser, incluindo o uso de um ressonador aberto. Seu caderno continha um esquema de bombeamento óptico, o termo "laser" e propostas de aplicações.
Inovações posteriores
O desenvolvimento dos lasers passou a buscar diferentes combinações de desempenho, como: Em 2015, pesquisadores demonstraram um laser branco monolítico baseado em uma nanofolha semicondutora com regiões capazes de emitir no vermelho, no verde e no azul. O dispositivo permitia controlar a combinação das três emissões. Em 2017, uma equipe da Universidade Técnica de Delft demonstrou emissão coerente de micro-ondas baseada em uma junção Josephson CA. O dispositivo supercondutor, chamado de laser de junção Josephson no artigo, foi proposto para uso em circuitos quânticos. Naquele ano, pesquisadores da Universidade Técnica de Munique demonstraram que um laser semicondutor de nanofio podia emitir pares de pulsos de picossegundos com coerência de fase mútua. Os intervalos entre os pulsos correspondiam a frequências de até 200 GHz.
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Lasers de elétrons livres, ou FEL, extraem energia de um feixe de elétrons relativísticos que atravessa uma estrutura magnética periódica, o ondulador. A interação entre os elétrons e a radiação pode organizar o feixe eletrônico em agrupamentos que reforçam a emissão coerente. Não há uma transição entre níveis eletrônicos ligados que fixe o comprimento de onda. Diferentes instalações cobrem faixas que vão de micro-ondas e radiação terahertz ao infravermelho, visível e raios X. A emissão não se limita aos raios X moles: o LCLS demonstrou operação na região de raios X duros, com comprimentos de onda da ordem de 0,1 nm. Cada instalação possui sua própria faixa de sintonização, definida pela energia dos elétrons e pelo ondulador. A possibilidade de um laser de raios gama baseado em transições entre estados isoméricos de um núcleo atômico motivou trabalhos teóricos desde a década de 1970. As propostas precisam conciliar a criação de uma população nuclear adequada com perdas, alargamento das linhas e transferência de energia.
Lasers a gás
Depois do laser de hélio-neônio, foram desenvolvidos lasers com outros gases e misturas, excitados por descargas elétricas ou por outros processos. O laser de hélio-neônio pode emitir em diferentes comprimentos de onda, embora muitos aparelhos de laboratório sejam projetados para a linha vermelha próxima de 633 nm. O laser de dióxido de carbono usa uma mistura gasosa na qual moléculas de CO2 fornecem o ganho. A emissão mais comum é próxima de 10,6 μm, mas existem outras linhas entre aproximadamente 9 e 11 μm. Sistemas industriais podem fornecer de dezenas de watts a muitos quilowatts. A eficiência de conversão de potência elétrica em luz pode ficar em torno de 10% a 20%, dependendo da configuração. Esses lasers são usados em corte, soldagem e cirurgia.
Lasers de estado sólido
Lasers de estado sólido usam cristais ou vidros dopados com íons que fornecem as transições de emissão. O primeiro laser funcional usava rubi, um coríndon dopado com cromo. O bombeamento é geralmente óptico, por lâmpadas ou outros lasers. No vocabulário da área, a categoria costuma excluir os lasers semicondutores, apesar de seu meio ativo também ser sólido. O neodímio é usado em cristais como Nd:YAG, baseado em granada de ítrio e alumínio, Nd:YVO4 e Nd:YLF. As linhas usuais de Nd:YAG e Nd:YVO4 ficam próximas de 1.064 nm. Nd:YLF possui linhas próximas de 1.047 e 1.053 nm, selecionadas conforme a polarização. Esses lasers são usados em corte, soldagem, marcação, espectroscopia e bombeamento de outros meios. A radiação de 1.064 nm pode ser convertida por duplicação, triplicação ou quadruplicação de frequência para produzir aproximadamente 532, 355 e 266 nm. Apontadores verdes e alguns aparelhos médicos usam lasers de estado sólido bombeados por diodo com conversão de frequência.
Lasers de fibra
Lasers de fibra e amplificadores de fibra usam um meio de ganho que também guia a luz. A fibra óptica permite uma região ativa longa, com grande área superficial em relação ao volume, o que facilita o resfriamento. As propriedades de guia de onda reduzem certos efeitos de distorção térmica, embora possam existir modos transversais adicionais em fibras de núcleo maior. Érbio e itérbio são dopantes comuns. Muitos sistemas de alta potência usam fibra de revestimento duplo. O núcleo guia a emissão laser, enquanto o revestimento interno, de maior área, conduz a luz de bombeamento. O revestimento externo confina essa luz no revestimento interno. A geometria permite usar uma fonte de bombeamento multimodo para alimentar o núcleo ativo, que pode ser projetado para emitir em um único modo ou em poucos modos.
Lasers de cristal fotônico
Lasers de cristal fotônico usam estruturas periódicas para controlar a propagação e o confinamento da luz. A distribuição espacial do índice de refração modifica os modos disponíveis e a densidade de estados ópticos. Cavidades de pequeno volume podem ser formadas por defeitos na periodicidade, enquanto outros projetos usam a realimentação distribuída pela própria estrutura. Foram demonstrados dispositivos desse tipo em diferentes regiões espectrais, incluindo o ultravioleta.
Lasers semicondutores
Nos diodos laser usuais, a corrente injeta elétrons e lacunas em uma região ativa semicondutora. A recombinação desses portadores fornece ganho óptico. As faces do cristal podem formar a cavidade, mas existem configurações com espelhos externos, grades ou ressonadores verticais. Também há lasers semicondutores bombeados opticamente, de modo que a injeção elétrica não define toda a categoria. Diodos de baixa e média potência são usados em apontadores, impressoras e leitores de CD e DVD. Outros bombeiam lasers de estado sólido ou de fibra. Um panorama comercial de 2014 abrangia dispositivos entre cerca de 375 e 3.500 nm, faixa que não deve ser entendida como um limite geral dos lasers semicondutores. Sistemas industriais combinam muitos emissores para obter potências de quilowatts em aplicações de corte e soldagem.
Lasers de corante
Lasers de corante usam moléculas orgânicas como meio de ganho. Sua faixa de amplificação pode permitir grande sintonização e pulsos muito curtos. Embora muitos dispositivos usem soluções líquidas, existem lasers de corante de estado sólido, como os baseados em polímeros dopados. O bombeamento e a configuração podem permitir operação contínua ou pulsada. Lasers de bolha usam uma bolha contendo corante como ressonador. Modos de galeria sussurrante podem produzir um espectro com muitos picos regularmente espaçados, formando um pente de frequência. O espaçamento depende da circunferência da bolha e pode ser usado para detectar mudanças de pressão.
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A ciência do laser ou física do laser estuda a geração, a amplificação e a propagação da radiação laser por métodos teóricos e experimentais. Entre seus temas estão eletrônica quântica, construção de lasers, cavidades ópticas, bombeamento, dinâmica das populações e evolução temporal do campo luminoso. Também abrange os perfis e a qualidade dos feixes, suas aplicações e áreas como óptica não linear e óptica quântica.
Imagem: Tambako the Jaguar · BY-ND · Openverse
O laser foi chamado, nos primeiros anos, de "uma solução à procura de um problema", embora seus proponentes já tivessem apontado usos possíveis. Ele passou a ser empregado em eletrônica de consumo, comunicação, ciência, medicina, indústria e entretenimento. A comunicação por fibra óptica usa fontes laser em sistemas de multiplexação por divisão de comprimento de onda, nos quais diferentes canais de dados são transmitidos em comprimentos de onda distintos. Um dos primeiros usos de grande visibilidade pública foi o leitor de código de barras de supermercado. Em 26 de junho de 1974, scanners instalados em um supermercado Marsh, em Troy, Ohio, começaram a ler códigos UPC usando lasers de hélio-neônio. A Xerox apresentou a impressora laser 9700 em 1977 e a colocou no mercado em 1978, antes da comercialização dos leitores de CD em 1982. O LaserDisc, comercializado em 1978, e o CD levaram a leitura óptica por laser a equipamentos de consumo.
Medicina
Lasers são usados em cirurgia a laser, especialmente cirurgia ocular, tratamento de cálculos urinários, oftalmoscopia de varredura a laser e procedimentos dermatológicos, como depilação a laser. O comprimento de onda e a duração dos pulsos ajudam a determinar como a energia é absorvida e que efeito produz no tecido. Na oncologia, lasers podem remover ou destruir determinados tumores e lesões pré-cancerosas, especialmente na superfície do corpo ou no revestimento de órgãos. Entre os usos estão carcinoma basocelular, alguns casos de câncer de pulmão de células não pequenas, pólipos colorretais e lesões pré-cancerosas do colo do útero, pênis, vagina e vulva. Também podem reduzir obstruções e sangramento causados por tumores.
Como armas
Uma arma laser é uma arma de energia dirigida que deposita energia luminosa em um alvo. O desempenho depende da potência, da focalização, do tempo de exposição e da propagação na atmosfera. Desfocalização térmica, turbulência, nuvens, fumaça e partículas podem limitar a energia que chega ao alvo. A Marinha dos Estados Unidos testou o Laser Weapon System, ou LaWS, de cerca de 30 kW, contra pequenos veículos aéreos não tripulados e alvos em embarcações. O sistema HELIOS, de classe superior a 60 kW, foi entregue à Marinha pela Lockheed Martin em 2022, reunindo funções de laser de alta energia, ofuscamento e vigilância. Lasers também podem produzir ofuscamento temporário ou lesões oculares permanentes. Dispositivos de ofuscamento, chamados dazzlers, são diferentes de armas projetadas para causar cegueira permanente, embora a exposição inadequada também possa causar lesões. O Protocolo sobre Armas Laser Cegantes proíbe o emprego e a transferência de armas laser projetadas especificamente para causar cegueira permanente à visão sem ampliação óptica, incluindo os olhos com lentes corretivas. A proibição não abrange indistintamente todos os usos militares de lasers.
Uso por amadores
Alguns entusiastas constroem ou modificam lasers como atividade experimental. Existem projetos amadores com lasers de CO2, além do reaproveitamento de diodos retirados de leitores ou gravadores de DVD e Blu-ray. Esses componentes podem produzir radiação perigosa quando removidos do invólucro de segurança do equipamento original. Lasers pulsados de rubi e YAG, incluindo equipamentos excedentes, também foram usados por amadores em holografia. O pulso curto permite registrar uma exposição antes que movimentos do objeto ou do sistema óptico prejudiquem a interferência.
Exemplos de potência
A potência necessária depende da aplicação. Em lasers pulsados, é preciso distinguir potência média, energia por pulso e potência de pico. Uma potência de pico muito elevada pode corresponder a uma potência média relativamente baixa quando os pulsos são curtos e espaçados. A energia óptica emitida pelo laser provém da energia fornecida ao sistema, e a eficiência de conversão é inferior à unidade. Entre os sistemas de alta potência de pico, a Instalação Nacional de Ignição demonstrou 500 TW em julho de 2012, com 192 feixes. A instalação reúne os feixes em uma câmara de alvo com 10 m de diâmetro. A instalação ELI-NP, em Măgurele, Romênia, alcançou 10 PW em 2019. Esses números correspondem a potências de pico, não à potência média consumida ou emitida continuamente.
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O potencial de dano foi reconhecido desde os primeiros aparelhos. Theodore Maiman comparou a potência de seu laser à capacidade de perfurar uma lâmina de barbear. Mesmo um feixe de poucos miliwatts pode representar risco ocular, dependendo do comprimento de onda, do tempo de exposição e da focalização. A óptica do olho humano concentra parte da radiação visível e infravermelha próxima sobre uma pequena área da retina. A norma IEC 60825-1:2014 classifica produtos laser que emitem entre 180 nm e 1 mm conforme a radiação acessível. Ela introduziu a classe 1C e estabelece requisitos de classificação, informação e proteção. O sistema usa as classes 1, 1C, 1M, 2, 2M, 3R, 3B e 4. Os limites de emissão dependem do comprimento de onda, da duração da exposição, das características dos pulsos e da geometria da fonte. Uma única potência em miliwatts não basta para classificar qualquer laser. A classe do produto refere-se à radiação acessível, não necessariamente à potência de um componente interno.
Brasil
No Brasil, o Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia analisou em 2015 doze modelos de apontadores laser adquiridos no mercado. Os ensaios mediram comprimento de onda, potência óptica e informações de rotulagem. Foram encontrados produtos cuja potência medida diferia da indicada no rótulo, uma amostra sem indicação adequada de potência que excedia o limite adotado na análise e um apontador verde cuja potência ficou muito acima desse limite. O estudo também registrou a oferta pela internet de apontadores anunciados com potências entre 5 e 100 mW e recomendou medidas de informação ao consumidor e prevenção de lesões. O relatório do Inmetro tomou como referência a classificação internacional de segurança de produtos laser e examinou, entre outros aspectos, o risco decorrente da exposição dos olhos ao feixe. A potência indicada na embalagem nem sempre corresponde à potência efetivamente emitida, o que dificulta avaliar o risco de uma ponteira apenas por sua rotulagem.
