激光产品人眼安全白皮书
激光产品人眼安全白皮书
前言
激光产品人眼安全现状调研
第一章 激光为何会影响我们的眼睛健康？
1.1了解我们的眼睛
1.2人眼可见的光谱
1.4激光及激光的特性
1.5激光技术的普及和应用
第二章 激光的安全与防护
2.1激光的危害
2.2激光的安全等级分类
10 2.3现行全球激光安全标准
12 第三章 激光制造业人眼安全解决方案
——激光雷达助力无人驾驶
3.1车载激光雷达的发展背景
3.2车载激光雷达的优势
3.3车载激光雷达的工作原理
3.4车载激光雷达的激光安全
3.5车载激光雷达未来以及激光安全的相关问题
第四章 激光产品人眼安全标准发展进程
4.1消费者对激光产品的认知和评价
4.2为激光制造业构建安全健康的环境
19 4.3德国莱茵TüV人眼安全认证
激光产品人眼安全白皮书
前言
激光技术的快速发展和普及给我们的工作和生活带来了很大便利，人脸识别、无人驾驶、激光投影等技术也越来越多地让我们的眼睛暴露在各种激光辐射中。
这些应用的激光安全如果得不到严格控制，会给用户以及带来很严重的安全隐患；与此同时，人脸识别等高频率、低功率、长时间的激光辐射累积所带来的潜在危害还没有得到深入的研究。特别是对于快速增长的近红外激光器的应用，由于发射的激光对人眼不可见，用户对于激光辐射的位置、强度、以及风险并不知情。
该白皮书将会主要以激光雷达为例，系统讲述不可见近红外激光器如何做到人眼安全。
当前的汽车行业正在面临着巨大的历史变革，人工智能、新材料等技术的创新不断推动着汽车行业向电动化、网联化、智能化和共享化的方向发展。汽车自动驾驶技术的实现在减少交通事故、缓解交通拥堵、提高道路及车辆利用率等方面具有巨大的潜能，环境感知系统是自动驾驶技术中基础且至关重要的一环，是安全性和智能性的关键保障。激光雷达使用激光作为测量媒介，在精确高效重建三维环境方面具有无可取代的优势，是自动驾驶环境感知系统的关键部件，被形象地称为自动驾驶车辆的“眼睛”。
德国莱茵TüV与禾赛科技致力于激光产品安全性及可靠性的研究，从产品设计、失效分析、测试认证以及质量管控等环节出发，满足一系列的标准及法规。我们希望通过《激光产品人眼安全白皮书》能够让激光产品的安全性问题得到更广泛的了解和更多的重视。我们将持续关注国际上激光安全标准的研究进展，在确保产品安全性的前提下，为用户提供性能更强、可靠性更优的创新型产品。
FrankHolzmannTüVRheinlandVicePresident
FrankHolzmann
孙恺
禾赛科技
董事长兼首席科学家
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激光产品人眼安全现状调研
激光的应用在过去几年经历了非常快速的发展，从高端的工业加工制造领域，走向了老百姓日常生活的方方面面，将会极大地方便我们的生活，提升我们的生活质量。快速增长的人脸识别，激光雷达等新兴激光应用将使人眼直接接触不可见激光的辐射。
德国莱茵TüV一直致力于激光产品人眼安全问题的研究，以保障消费者的用眼安全为己任。为此我们做了如下调研，说明消费者对于激光安全的认知状况，作为我们进一步发展激光人眼安全的基础。
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激光产品人眼安全白皮书
第一章 激光为何会影响我们的眼睛健康？
了解我们的眼睛
在人的所有感知中，视觉系统是最主要的信息获取来源。视觉系统由眼睛，视神经以及大脑共同组成：
其中，眼睛是人类视觉系统的最主要组成部分，是自然界中已知的最复杂，最高效的光学器件。人眼类似于一个光学信息处理系统，但它不是一个普通的光学信息处理系统，还受到神经系统的调节。人眼的构造相当于一架摄像机或照相机。前面是由角膜、晶状体、前房、后房、玻璃体所共同组成的具备镜头功能的组合，把物体发出的光线聚焦到后面的相当于胶卷的用于检测光线的视网膜上。
图1.1视觉系统图
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人眼可见的光谱
据科学研究表明，眼睛的性能与太阳的关系最为密切。事实上，人眼发展成这样一个复杂灵巧、维妙传神的光学系统，是人类在自然选择过程中，漫长进化的一个结果。我们的眼睛能够对于波长范围在380到780纳米之间的可见光波段做出响应，对于其他波长范围的光没有视觉感知，但是，这不代表其他波长的光对于我们的视觉健康没有影响。
图1.2光谱图
我们眼睛的不同部分会选择性的吸收或透过特定波长的光，同时，不同的光谱对眼睛各个部分的作用和影响也会不同。在我们考虑激光人眼安全的时候，激光的波长范围将会是主要的考虑因素。对于可见光范围内的激光，比如红激光和绿激光，我们的视觉系统能够产生强烈的自然生理响应，从而导致瞳孔缩小，闭合眼睑以及转头等方式快速躲避过强的激光辐射。但是对于不可见激光，如紫外线和近红外激光，由于我们无法产生亮度，