Laserpointer

Laserpointer (Farbe: Rot, Grün, Violett)

Der Laserpointer ist ein Lichtzeiger insbesondere für Vorträge mit Projektion. Laserpointer werden in handlichen Größen, auch in Form von Schlüsselanhängern, Kugelschreibern oder auch in Kombination mit Fernbedienungen (Presenter) hergestellt. Während die ersten Laserpointer ausschließlich rotes Licht (erst He-Ne-Laser, dann rote Laserdiode) emittierten, kamen nach Grün auch Blau, Gelb und Orange auf den Markt.

Mit der Leistungs- und Effizienzsteigerung bei Halbleiterdiodenlasern wurden preiswerte batteriebetriebene Laser im Format von Laserpointern verfügbar, deren Lichtleistung teilweise weit über den Grenzwerten (Laser-Klasse 2 bzw. 2M) liegen, die bei kurzfristiger Bestrahlung noch als ungefährlich für das Auge gelten. Diese Strahlquellen werden auch als Laserpointer verkauft, mit ihrer Benutzung sind jedoch hohe Risiken körperlicher Verletzung und juristischer Belangung für verursachte Schäden verbunden. In manchen Regionen ist bereits der grundlose Besitz dieser Strahlquellen verboten. International wurde teilweise der Verkauf ganz oder unter der Bezeichnung Laserpointer verboten.

Geschichte

Bevor Laserdioden überhaupt und dann auch preiswert verfügbar waren, gab es als Vorläufer sogenannte Lichtzeiger (Beispiel:^[1]), die aus einer modifizierten Taschenlampe bestanden. Die Lampe wurde dabei statt mit einem Hohlspiegel mit einer Linsenoptik ausgestattet, so dass wie mit einem einfachen Diaprojektor ein Pfeilsymbol (flächig oder als Umrisslinie) projiziert werden konnte. Der Vorteil dieser Anordnung bestand in dem Pfeilsymbol, mit dem man etwas aussagekräftiger zeigen konnte als mit dem Punkt eines Laserpointers. Der Nachteil bestand in der meistens doch recht lichtschwachen Ausführung und in der Notwendigkeit, die Linsenoptik zwecks Anpassung an die Entfernung zur Projektionsfläche ständig nachzustellen.

Erste Laser als Zeiger verwendeten miniaturisierte Helium-Neon-Laser. Doch erst mit der Verfügbarkeit günstiger und effizienter Laserdioden gelang dem Laserpointer der Durchbruch als Massenprodukt.

Aufbau und Funktion

Schematischer Aufbau

Der bei Nacht auf eine Palme gerichtete Strahl eines grünen 5-mW-Laserpointers.

In dem handlichen Gehäuse sind folgende Bauteile untergebracht:

• Laserdiode (auch Halbleiterlaser genannt)
• Kollimator-Linse
• Batterien
• elektronische Schaltung zur Ansteuerung der Laserdiode, meist nur aus einem Widerstand bestehend
• Taster

Da an die Strahlgüte und andere Eigenschaften bei Laserpointern keine hohen Forderungen gestellt werden, finden hier hauptsächlich Laserdioden Anwendung, die bei der Herstellung für Industriezwecke als Ausschuss eingestuft wurden.

Bei den grünen Modellen wird üblicherweise ein frequenzverdoppelter DPSS-Laser (532 nm) eingesetzt. Die orangen Modelle verwenden eine Mischung aus zwei Laserquellen. Blaue Modelle verwenden Laserdioden oder DPSS.

Eigenschaften

Leistung

Die abgegebene Lichtleistung beträgt meistens unter 3 mW; damit entspricht der Laser den Klassen 1 bis 3R. Die Streubreite der Leistungswerte ist bei Laserpointern – auch bei baugleichen Modellen – oft sehr hoch, wodurch auch Laserpointer mit Ausgangsleistungen von 10 mW vorkommen (entspricht Klasse 3B, obwohl diese Laserpointer oft nicht entsprechend gekennzeichnet sind).

Nach der zurzeit geltenden Norm EN60825-1 werden Laser, die im sichtbaren Wellenlängenbereich emittieren (400–700 nm), bei einer Ausgangsleistung bis 1 mW als Laser Klasse 2 und mit einer Leistung < 5 mW als Laser der Klasse 3R eingestuft. Laser mit einer Leistung > 5 mW fallen in die Klasse 3B und erfordern zusätzliche Sicherheitseinrichtungen und -vorkehrungen. Nur Laser bis Klasse 2 gelten als bedingt unbedenklich (augensicher), da durch den Lidschlussreflex die Einwirkungsdauer nicht ausreicht, um eine Netzhautschädigung hervorzurufen. Wird der Lidschlussreflex jedoch (z. B. manuell) unterdrückt, kann auch die Netzhautbestrahlung mit Lasern der Klasse 2 zu Schädigungen führen. Eine Studie der FH Köln von 2001 zeigte zudem, dass der Lidschlussreflex bei der Mehrzahl der teilnehmenden Testpersonen nicht als Schutz ausreicht.^[2]

Laserstrahlquellen oberhalb der Klasse 2 dürfen in Deutschland nicht zu Lehrzwecken eingesetzt werden. Der betriebliche Einsatz dieser Laser ist nur nach Prüfung der Laserschutzvorrichtungen und entsprechender Laserschutzeinweisungen des Personals durch einen Laserschutzbeauftragten und Einhaltung entsprechender Schutzmaßnahmen (Schutzbrillen, Absperrungen) erlaubt.

Divergenz und Farbe

Die handelsübliche Divergenz beträgt ca. 1 mrad, d. h. die Strahldicke nimmt 1 mm/m zu.

Meist werden günstige rote Laserdioden verwendet (Wellenlänge von 635–750 nm). Mittlerweile sind auch grüne (490–575 nm) und deutlich teurere orange bis gelbe (575–635 nm) sowie blaue (405–490 nm) Laserpointer erhältlich. Das menschliche Auge ist für grünes Licht ca. 10 Mal empfindlicher als für alle anderen Farben. Vergleicht man grüne Laserpointer mit einem gleichstarken roten Laser, so empfindet man den grünen Laser ca. 10 Mal heller. Bei 405 nm fluoreszieren manche angeleuchteten Gegenstände.

Sichtbare Laser-Effekte

Speckles

Je kürzer die Wellenlänge, umso stärker wird Licht in der Luft gestreut. Dies geschieht aufgrund der Rayleigh-Streuung. Das Auge ist für Wellenlängen von 520 bis 570 nm besonders empfindlich. Daher können grüne und bedingt auch orange und blaue Laserpointer benutzt werden, um sichtbare Effekte zu erzeugen, während sie in den (Nacht)himmel zielen.

Wenn man den Lichtpunkt eines Laserpointers betrachtet, kann man einen optischen Effekt sehen, der „Speckles“ bzw. „Granulation“ genannt wird. Der Lichtpunkt erscheint nicht einheitlich hell, sondern granuliert, wie „flimmernd“. Man sieht diesen Effekt besonders gut, wenn man das Licht mit einer Linse aufweitet und auf eine matte Oberfläche richtet. Diese Granulation entsteht durch Interferenz im Auge bedingt durch die nicht ideal glatte Oberfläche des bestrahlten Körpers.

Missbrauch von Laserpointern

Die Zweckentfremdung von Laserpointern und mobilen Laserstrahlquellen zur absichtlichen Blendung stellt eine Gefahr dar. Bereits Laser der Klasse 2 können in Einzelfällen die Netzhaut kurzfristig oder bleibend schädigen und die Sehfähigkeit beeinträchtigen. Laserstrahlen von Geräten mit höheren Leistungen (Klasse 3R, 3B und 4) sind als gefährlich für das Auge deklariert. Bei absichtlicher Blendung zieht dies entsprechende strafrechtliche Folgen nach sich. Nutzer haften aber auch für die Gefahren verursacht von blendungsbedingter Handlungsunfähigkeit, etwa bei Kraftfahrern, Lokführern oder Piloten^[3].

Das deutsche Strafgesetzbuch fasst Laser-Angriffe auf Piloten als gefährlichen Eingriff in den Luftverkehr auf; zusätzlich kommt versuchter Totschlag in Betracht. Die Ahndung erfolgt mit Bewährungs- und Geldstrafen, es können aber auch Haftstrafen von bis zu zehn Jahren verhängt werden.^[4]

Internationale Regelungen

Australien führte 2008 einige restriktive Maßnahmen gegen Laserpointer hoher Leistung ein. Seit Juli 2008 gilt ein Einfuhrverbot für Laser >1 mW. In Teilen des Landes fallen solche Laser und Laserpointer unter das Waffengesetz.^[5]

In Großbritannien ist der Verkauf von Laserpointern mit Leistungen über 1 mW verboten. Die öffentlichen Sicherheitsrichtlinien untersagen den Einsatz von Lasern oberhalb der Klasse 2 in der Öffentlichkeit, wo das Laserlicht Menschen gefährden könnte.

In den USA ist der Vertrieb von Strahlquellen unter der Bezeichnung Laser-Pointer nur für Laser unter 5 mW (Klasse 3R) erlaubt. In einzelnen Staaten ist insbesondere das Blenden von Polizisten unter Strafe gestellt.

Einzelnachweise

1. ↑ Ein "Lichtzeiger" von Rhaco aus den 1950ern. Abgerufen am 2. November 2009
2. ↑ Anmerkung zum Laserstrahlenschutz von Klasse-2-Lasern
3. ↑ sueddeutsche.de 26. Januar 2011
4. ↑ Immer mehr Attacken mit Laserpointern Weser-Kurier, 22. April 2011
5. ↑ Tecchannel: Laserpointer fallen in Australien jetzt unter das Waffengesetz

Weblinks

 Commons: Laserpointer – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Strahlenschutzkommission (2006): Gefährdungen durch Laserpointer: Empfehlung der Strahlenschutzkommission. In Bundesanzeiger Nr. 75 (20. April 2006). (pdf, 184 KiB)