Akronym, das durch die Abkürzung von "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" gebildet wurde. Übersetzt bedeutet dies eine Lichtverstärkung durch induzierte Emission. Ein Laser ist ein Generator und Verstärker elektromagnetischer Wellen. Dieser erzeugt einen Lichtstrahl, wenn elektrisch angeregte Elektronen in einen energieärmeren Zustand überzugehen. Hierbei wird ein zusätzliches Photon ausgesandt, das mit dem Ausgangsphoton in Energieinhalt und Polarisation übereinstimmt.

Die Entwicklung des Laser geht zurück auf fundamentale Arbeiten der Nobelpreisträger. Albert Einstein schuf 1921 die theoretische Physik mit den photoelektrischen Effekten. C.H. Townes, N.G. Basov, A.M. Prokhorov beschäftigten sich mit der Quantenelektronik und der Konstruktion des Maser Lasers. Der erste Laser (ein Rubin-Festkörperlaser) wurde 1960 von Theodore Maiman gebaut. Zum Durchbruch der Lasertechnologie verhalf 1981 A.L. Shawlow mit der Laserspektroskopie.

Je nach Anwendung kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz. Der Molekülgaslaser (CO₂-Laser) wird beim Laserschweißen und Laserstrahlschneiden eingesetzt und erzielt eine Dauerleistung von 1 kW bis 12 kW. Verwendet wird hier als aktiven Stoff ein CO₂-N₂-He-Gasgemisch, das durch eine Gasentladung elektrisch angeregt wird.
Für die Laserbeschriftung werden Feststofflaser (beispielsweise ND:YAG-Laser) eingesetzt. Deren aktives Material besteht aus einem künstlich hergestellten Kristall z. B. YAG = Yttrium-Aluminium-Granat in dem Neodymatome (Nd) eingelagert sind. Als Festkörperlaser werden optisch angeregte Laser bezeichnet, deren aktives Medium aus einem kristallinen oder glasartigen Festkörper besteht. In diesem sogenannten Wirtskristall sind Fremdionen dotiert.
Um im aktiven Medium eine Energieaufnahme zu erreichen, müssen Elektronen ins obere Energieniveau gehoben werden. Dieser Vorgang heißt Pumpen. Festkörperlaser werden immer optisch durch Strahlung gepumpt. Aus der für die Dotierungsionen charakteristischen Energiedifferenz zwischen unterem und oberem Energieniveau ergibt sich die wirksame Wellenlänge.
Die Laser können mit kontinuierlicher Frequenz (CW,continous wave) oder gepulst betrieben werden. Die Pulsung kann durch das Pumpen mit Blitzlampen oder durch einen resonatorinternen optischen Schalter (Cavity,Güteschalter) erfolgen. Kombiniert man die hohe Pumpleistung durch Blitzlampe mit der anschließenden Freisetzung der im oberen Laserniveau gespeicherten Energie durch Öffnen des Güteschalters sind im Nanosekundenbereich bemerkenswerte Spitzenleistungen von einigen Megawatt erreichbar.
Eine spezielle Form des Festkörperlasers ist der Faserlaser. Das aktive Medium bildet hier der dotierte Kern einer Glasfaser. Es handelt sich also um einen gepulsten Glaslaser mit der Eigenschaften eines Lichtwellenleiter.

Siehe Wikipedia: Laser, Excimerlaser, Faserlaser, Festkörperlaser, Laserdiode.

Laserarten

Laser sind vielseitig einsetzbare Lichtquellen. Sie sind in großer Vielfalt im Spektralbereich von UV bis IR kommerziell verfügbar. Beispiele für Laseranwendungen sind: Schweißen, Schneiden, Beschriften, Vermessen, Überwachen. Je nach Anwendung werden Excimerlaser (157 nm bis 351nm), Rubin Laser (694,3 nm), CO2-Laser (10600 nm), HeNe-Laser (632,8 nm), Nd:YAG-Laser (1064 nm), Dioden-Laser (940nm), Scheibenlaser, Faserlaser oder Farbstofflaser verwendet.

Laserklassifizierung

Eine europäische Norm teilt Laser je nach Strahlungs-Stärke in unterschiedliche Klassen ein. Dabei gelten die Klassen 1 und 2 als unbedenklich. Ein unsachgemäßer Gebrauch von Lasern der Klasse 3 und 4 kann allerdings irreparable Augenschäden verursachen. Je nach Intensität sind die Schädigungen der Netzhaut vorübergehend oder dauerhaft (Verblitzen oder Erblinden). Blaues Licht ist am gefährlichsten. Nahes UV wird vorübergehend an der Linse absorbiert und führt dort zu Schäden (z. B. grauer Star). Nach § 6 der Unfallverhütungsvorschrift Laserstrahlung (BGV B2) muss für den Betrieb von Lasern der Klassen 3B und 4 (nach der bisherigen Klassifizierung) ein Laserschutzbeauftragter vom Unternehmerschriftlich bestellt werden.

Klasse
neu

Klasse
alt

Beschreibung

Laserklasse 1

Laserklasse 1

LASER KLASSE 1
Zur Klasse 1 gehören Laser mit sehr geringer Leistung. Sie strahlen sichtbares Licht ab. Die zugängliche Laserstrahlung ist unter vernünftigerweise vorhersehbaren Bedingungen ungefährlich. Die vernünftigerweise vorhersehbaren Bedingungen sind beim bestimmungsgemäßen Betrieb eingehalten. Bei Lasereinrichtungen der Klasse 1 können im oberen Leistungsbereich z.B. Blendung, Beeinträchtigung des Farbsehens und Belästigungen nicht ausgeschlossen werden. Einsatzgebiet: CD-Laufwerk

Laserklasse 1M

nicht sichtbarer Teil der Klasse 3 A und Geräte aufgrund der Leistungsgrenze von Klasse 3B

LASERSTRAHLUNG NICHT MIT FERNROHREN DIREKT IN DEN STRAHL BLICKEN
LASER KLASSE 1M
Wie Klasse 1, außer dass die Benutzung von optischen Gerät gefährlich sein kann.

Laserklasse 2

Laserklasse 2

LASERSTRAHLUNG
NICHT IN DEN STRAHL BLICKEN
LASER KLASSE 2
Bei sachgemäßem Einsatz sichere Laserbauform. Da sie sichtbares Licht abstrahlen, ist der Schutz des menschlichen Auges durch Abwendungs- und Lidschluss-Reflex gewährleistet. Die zugängliche Laserstrahlung liegt im sichtbaren Spektralbereich (400 nm bis 700 nm). Sie ist bei kurzzeitiger Einwirkungsdauer (bis 0,25 s) auch für das Auge ungefährlich. Zusätzliche Strahlungsanteile außerhalb des Wellenlängenbereiches von 400 nm bis 700 nm erfüllen die Bedingungen für Klasse 1. Lasereinrichtungen der Klasse 2 dürfen deshalb ohne weitere Schutzmaßnahmen eingesetzt werden, wenn sichergestellt ist, dass weder ein absichtliches Hineinschauen für die Anwendung über längere Zeit als 0,25 s, noch wiederholtes Hineinschauen in die Laserstrahlung bzw. spiegelnd reflektierte Laserstrahlung erforderlich ist. Von dem Vorhandensein des Lidschlussreflexes zum Schutz der Augen darf in der Regel nicht ausgegangen werden. Daher sollte man, falls Laserstrahlung der Klasse 2 ins Auge trifft, bewusst die Augen schließen oder sich sofort abwenden. Einsatzgebiet: Lichtschranken, Wegmesseinrichtung

Laserklasse 2M

sichtbarer Teil der Klasse 3A und Geräte aufgrund der Leistungsgrenze von 3B

LASERSTRAHLUNG NICHT IN DEN STRAHL BLICKEN ODER STRAHL MIT FERNROHREN DIREKT BETRACHTEN
LASER KLASSE 2M
wie Klasse 2, außer dass die Benutzung von optischen Gerät gefährlich sein kann. Einsatzgebiet: Positionier- und
Nivellieraufgaben bei großer Helligkeit

Laserklasse 3R

Laserklasse 3B

LASERSTRAHLUNG, NICHT DEM STRAHL AUSSETZEN
LASER KLASSE 3R
Direktes Blicken in den Strahl kann gefährlich sein.

Laserklasse 3B

Laserklasse 3B ohne 3R

LASERSTRAHLUNG, NICHT DEM STRAHL AUSSETZEN
LASER KLASSE 3B
Der direkte Blick in einen Laserstrahl mit dieser Strahlungsleistung kann zu Augenschäden führen. Generell besteht Verletzungsgefahr in der Nähe des Laserstrahl-Austritts am Gerät. Deshalb sollte sich man keinesfalls dem Strahl aussetzen. Die zugängliche Laserstrahlung wird für das Auge gefährlich, wenn der Strahlquerschnitt durch optische Instrumente, z.B. Lupen, Linsen, Teleskope, verkleinert wird. Ist dies nicht der Fall, ist die ausgesandte Laserstrahlung im sichtbaren Spektralbereich (400 nm bis 700 nm) bei kurzzeitiger Einwirkungsdauer (bis 0,25 s), in den anderen Spektralbereichen auch bei Langzeitbestrahlung, ungefährlich.

Laserklasse 4

Laserklasse 4

LASERSTRAHLUNG, BESTRAHLUNG VON AUGE ODER HAUT DURCH DIREKTE ODER STREUSTRAHLUNG VERMEIDEN, LASER KLASSE 4
Laser der Klasse 4 werden nur in der Industrie eingesetzt. Bereits diffuse Reflexionen des Laser-Strahls können Hautverletzungen verursachen sowie Brände und Explosionen auslösen. Bei Umgang mit diesen Geräten ist äußerste Vorsicht geboten! Deshalb ist die Bestrahlung von Auge oder Haut durch direkte Stahlung oder Streu-Stahlung zu vermeiden! Brandgefahr! Die zugängliche Laserstrahlung ist sehr gefährlich für das Auge und gefährlich für die Haut. Einsatzgebiet: Laserhärten, Laserschweißen, Laserstrahlschneiden