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Forum: Offtopic Laserklassen und Pulsbetrieb


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Autor: Kurt B. (heliosh)
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Hi,

Ich möchte einen LiDAR zur Atmosphärenuntersuchung bauen. Aber ich werde 
aus den Laserklassen nicht schlau. Soweit ich verstehe beziehen sich die 
zugelassenen Leistungen auf die Dauerstrichleistung, aber ich finde 
widersprüchliche Angaben, wie das im gepulsten Betrieb geregelt ist.

z.B. sind Laserpointer der Klasse 2 erlaubt mit 1mW cw. Würde sich das 
auf die Durchschnittsleistung beziehen, würde das bei 100Hz und 
10ns-Pulsen eine Leistung der Pulse von 1kW erlauben. Wäre ein solcher 
Betrieb erlaubt oder nicht?

Autor: Johannes O. (jojo_2)
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Kurt B. schrieb:
> Ich möchte einen LiDAR zur Atmosphärenuntersuchung bauen.

Du (privat) oder deine Firma? Sowas sollte dann euer 
Laserschutzbeauftragter wissen.

Mit Pulsleistungen wäre ich sehr vorsichtig. Ich durfte mal per 
Mikroskop beobachten (KAMERABILD, da schau ich sicher nicht selbst 
rein!), wie ein einziger 4ns Puls mal eben ein paar Lagen eines ICs 
abgetragen hat... Durchschnittliche Leistung über die Sekunde hinweg? 
Vernachlässigbar... Pulsleistung? im kW Bereich!
Aus diesem Aspekt her wäre ich also tendenziell eher vorsichtig.

Autor: Kurt B. (heliosh)
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Privat - und ich habe auch keine Pulsleistung im kW-Bereich im Sinn. Ich 
versuche erstmal nur die Gesetzeslage zu interpretieren.

Autor: Name H. (hacky)
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> Ich möchte einen LiDAR zur Atmosphärenuntersuchung bauen....

Die Fragestellung besagt du bist kein Fachmann. Ohne Fachmann zu sein 
macht das Vorhaben keinen Sinn. Deine Chancen einen Pulslaser zu bauen 
sind exakt Null. Einen Puls zu generieren ist aber erst der Anfang, Das 
andere ist nochmals eine Stufe komplexer. Da kommt erst mal noch die 
Optik, die so eine Reichweite ermoeglicht.

Autor: Maik .. (basteling)
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... die Berufsgenossenschaft(en) haben entsprechende Vorschriftenwerke 
zur Lasersicherheit.
U.a. wird dabei das Thema geeigneter Laserschutzbrillen und deren 
Schutzklassen - auch im Pulsbetrieb betrachtet.

Viele Materialbearbeitunglaser sind gepulst, und erreichen bei 
Dauerstrichleistungen im niedrigen Wattbereich dann Impulsleistungen im 
Kilowattbereich.

Interessant wird dann die Energie des Pulses. Pulsenergie macht aua - 
und nicht mit dem verbliebenen Auge in den Strahl schauen ;)

Im Netz gibt es zu den BG Vorgaben dann auch diverse Interpretationen 
und Beispielberechnungen. Auch die Lasershowbetreiber sind von dem Thema 
betroffen.

Also - Sicherheit gehr hier vor!

Autor: Kurt B. (heliosh)
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Siebzehn F. schrieb:
> Die Fragestellung besagt du bist kein Fachmann. Ohne Fachmann zu sein
> macht das Vorhaben keinen Sinn.

Nunja, man lebt um zu lernen.
In einem ersten Versuch konnte ich mit einem grünen 1mW Lasermodul und 
einem billigen Newton-Teleskop mit 73mm-Spiegel schon eine Reichweite 
von knapp 1 km erreichen. Mit einem rauscharmen Verstärker und 
Farbfilter dürften schon mit Amateurmitteln brauchbare Resultate möglich 
werden.

Aber wie die Rechtsgrundlage für gepulste Laser ist, habe ich immer noch 
nicht herausgefunden.

: Bearbeitet durch User
Autor: Zitronen F. (jetztnicht)
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Ja, mit so einem Setup kann man die Wolke unten etwas anleuchten.
Und was soll denn mit einem CW Laser herausgefunden werden?
Was soll mit einem Pulslaser herausgefunden werden?
Wie wuerdest du denn einen Pulslaser bauen?
Was soll der koennen?

Autor: Arsch G. (arschgwaf)
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Hi,

Um die Sicherheit gepulster Laser zu beurteilen nimmt man nicht die 
reine Leistung sondern die Leistungs- oder Energiedichte J/cm² oder 
W/cm².

Je nach Wellenlänge, Pulsdauer, Bestrahlungsdauer gibt es dann 
verschiedene Anforderungen. Der Laser muss die strikteste einhalten um 
als sicher zu gelten. Unterschieden wird auch zwischen Haut und Auge.

Der Grenzwert heißt MPE (Maximum permitted exposure) und in der Norm 
60825-1 gibt's Tabellen zur Berechnung. Kannst du dir in einer Unibib 
mal anschauen.

Zu den Atmosphärenuntersuchungen: Mit einem Laser in der Luft rum 
schwenken ist aus Luftfahrsicherheit immer kritisch. 
Luftfahrtunternehmen verfolgen das sehr streng wenn ihnen auffällt, dass 
da jemand mit einem Laser blendend.

Autor: Falk B. (falk)
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Ich hab hier mal vor einiger Zeit ein recht brauchbares Dokument 
ergoogelt, siehe Anhang.

Autor: Falk B. (falk)
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Außerdem noch ein paar App-Notes von Osram zu deren Pulslaserdioden. Die 
werden auch für Entfernungsmessung etc. genutzt, bis zu 75W optische 
Pulsleistung (!) bei 100ns.

Autor: Zitronen F. (jetztnicht)
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>Zu den Atmosphärenuntersuchungen: Mit einem Laser in der Luft rum
schwenken ist aus Luftfahrsicherheit immer kritisch.
Luftfahrtunternehmen verfolgen das sehr streng wenn ihnen auffällt, dass
da jemand mit einem Laser blendet.


Lidar verwendet ueblicherweise Infrarotpulse. Abgesehen davon, dass man 
sie aufgrund der Wellenelaeng schon nicht sieht, sieht man auch einen 
sichtbaren Puls im Nanosekundenbereich nicht. Die Reprate ist so tief, 
dass sich Echos nicht ueberlagern. Und man laesst das system auch nur 
fuer eine Messung laufen. Dauernd zu messen bringt nichts, weil sich das 
Ganze nicht so schnell aendert.

Ich denk 100ns Pulse sind viel zu lange um eine Ortsaufloesung zu 
erhalten.

Autor: Kurt B. (heliosh)
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Mit Infrarotstrahlung ist die Streuung bzw. Reflexion an Aerosolen 
vermutlich kleiner als mit höherfrequenten Strahlung. Mit UV würde es 
vermutlich mit der Optik schwierig.
Angestrebt ist eine Auflösung von <100m bei einer Reichweite von >3000m.
In dem Bereich möchte ich die Verteilung des Dunstes abbilden.

Betreffs Luftfahrtsicherheit: Ich möchte senkrecht nach oben sondieren. 
Für die meisten Piloten dürfte es ausser bei Kurven nicht möglich sein, 
senkrecht nach unten zu blicken. Betreiben würde ich es auch nur wenn 
kein Flugzeug zu sehen ist.

Aber stimmt schon, ich werde mich beim BAZL (Bundesamt für 
Zivilluftfahrt) erkundigen, auf deren Seite steht sogar: "Beobachtungen 
von Blendversuchen an Besatzungen sollten direkt bei der zuständigen 
Kantonspolizei gemeldet werden." - nicht dass es da Missverständnisse 
gibt.

Danke für die Dokumente Falk, das gibt viel zu lesen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Thorsten L. (thorsten_l)
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Hallo ich habe mit Interesse den Thread gelesen und bin sehr an
einem LIDAR nur zum Messen des Abstandes zu den Wolken interessiert.
Habe auch großen Respekt vor der Kraft eines Lasers (nicht zu glauben 
das
Kidis schon mit 10-40 Watt Lasern rumhantieren (youtube)) bei der man
größte Vorsicht walten lassen sollte.
Bin an Ihrem Projekt sehr interessiert,gibt es vieleicht eine
Hompage wo Ihr Vorhaben dokumentiert wird?
Wie schwer ist es den Abstand Boden untere Wokendecke zu Messen?



Vielen Dank für eine Antwort,

Thorsten Lohmann

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Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Don't look into laser beam with remaining eye!

Autor: Name H. (hacky)
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Naja. Man leuchtet die Wolke an und misst die Zeit dazwischen.
-Wie gross ist der Lichtverlust waehrend der Messung.
-Wie gut ist mein Teleskop
-Wieviel Leistung prauch ich untenam Receiver, wieviel am Sender
-Wie kurz muss der Puls sein
-Wie kurze Pulse kann ich machen

Also zeig mal. Rechnen & Recherchieren.

: Bearbeitet durch User
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