رینجنگ مصنوعات کے لیے لیزر سیفٹی کلاسیں: کس طرح آنکھ کی حفاظت کی حد آپ کے توانائی کے بجٹ پر فوقیت رکھتی ہے

جزو پروڈکٹ نہیں ہے

ہمارے ہر 905 نینو میٹر کے ڈیٹا شیٹ میں وہی اطلاع شامل ہے، اور یہ دستاویز کا سب سے اہم جملہ ہے:

آپریٹنگ موڈ کے لحاظ سے، یہ ڈیوائسز انتہائی مرکوز غیر مرئی انفرا ریڈ روشنی خارج کر سکتی ہیں جو انسانی آنکھ کے لیے خطرناک ہو سکتی ہے۔ جو مصنوعات ان کو شامل کرتی ہیں انہیں لازمی طور پر IEC 60825-1، لیزر پروڈکٹس کی حفاظت، کے حفاظتی تقاضوں کی پابندی کرنی چاہیے۔

اسے غور سے پڑھیں، کیونکہ یہ اس بات کا بیان ہے کہ ذمہ داری کہاں ہے۔ ایک لیزر ڈایوڈ ایک جزو ہے۔ اس کی کوئی کلاس نہیں ہے۔ درجہ بندی مکمل مصنوعات کی خصوصیت ہے - ڈایوڈ، اس کا ڈرائیور، اس کے آپٹکس، اس کا ہاؤسنگ اور اس کا فرم ویئر، سب کو ایک ساتھ جانچا جاتا ہے۔ وہی 180 واٹ کا ڈایوڈ کلاس 1 مصنوعات یا کلاس 4 مصنوعات میں ہو سکتا ہے۔ ڈایوڈ میں کچھ بھی تبدیل نہیں ہوا؛ آپٹکس، پلس کی چوڑائی، تکرار کی شرح اور اینکلوزر میں تبدیلی ہوئی۔

اسی لیے یہ مضمون پرودکٹ ڈیزائنر کے لیے لکھا گیا ہے نہ کہ جزو خریدار کے لیے۔

کلاسز عمل میں کیا معنی رکھتی ہیں

کلاسیں کم سے زیادہ خطرناک میں چلتی ہیں۔ IEC 60825-1 بین الاقوامی معیار ہے؛ مختلف علاقے اسے مقامی تغیرات کے ساتھ اپناتے ہیں۔

905 این ایم نظر نہیں آتا، اس لیے کلاس 2 آپ کے لیے دستیاب نہیں ہے۔ ایک 905 این ایم پروڈکٹ کلاس 1، 3R، 3B یا 4 میں آتا ہے، اور ان کے درمیان فرق زیادہ تر اس بات پر منحصر ہے کہ معیاری مفروضے کے تحت انسانی آنکھ تک کتنی توانائی پہنچتی ہے۔

وہ کیا چیز اجازت شدہ توانائی کو مقرر کرتی ہے

معیاری ہر کلاس کے لئے ایک قابل رسائی اخراج کی حد (AEL) کو متعین کرتا ہے۔ AEL ایک واحد عدد نہیں ہے؛ یہ درج ذیل سب پر منحصر ہے:

• موج کی لمبائی۔ آنکھ کی ترسیل اور ریٹینا کا جذب اسپیکٹرم میں بہت مختلف ہوتا ہے، اور حدود ان کے ساتھ مختلف ہوتی ہیں۔
• نمائش کی مدت۔ ایک واحد پلس کے لیے اجازت شدہ توانائی اس بات پر منحصر ہے کہ وہ پلس کتنی دیر تک چلتی ہے، اور یہ مدت کے تناسب سے نہیں گھٹتی۔ یہ تعلق یاد رکھنے کے لیے نہیں ہے: موجودہ معیار کے ایڈیشن میں اپنے پلس کی چوڑائی کے لیے اسے دیکھیں۔
• پلس کی ساخت۔ ایک پلسڈ ماخذ کو دو بار حد پوری کرنی ضروری ہے - ایک بار ایک واحد پلس کی توانائی کے لیے، اور ایک بار پلس ٹرین کو مجموعی طور پر دیکھ کر۔ نینو سیکنڈ ماخذ کے لیے عام طور پر واحد پلس ٹیسٹ پابند کرنے والا ہوتا ہے۔
• پیمائش کا جیومیٹری۔ طبقات بندی اس لحاظ سے متعین کی جاتی ہے کہ کسی مخصوص سوراخ سے کسی مخصوص فاصلے پر کیا گزرتا ہے، نہ کہ مجموعی پیدا شدہ توانائی کے لحاظ سے۔ لہذا، ایک چوڑا بیم اور ایک چھوٹا بیم اسی طاقت پر مختلف حدود رکھ سکتے ہیں۔
• ظاہری منبع کا سائز۔ ماپنے کی پوزیشن سے منبع کی کتنی بڑی دکھائی دیتی ہے، یہ اہم ہے، اور چھوٹے ظاہری منبع کے لیے حدود سخت ہوتی ہیں۔
• آپٹکس کے ذریعے جمع کرنا۔ جب بیم کو لینز کے ذریعے جمع کیا جائے تب بھی جائزہ برقرار رہنا چاہیے - یہ معیار بائنوکلر یا دوربین کی نمائندگی کرنے کا طریقہ ہے۔ "بیم اتنی زیادہ پھیل گئی ہے کہ کوئی بھی اسے اپنی آنکھ میں مکمل طور پر نہیں ڈال سکتا" یہ دلیل معیار کے مطابق نہیں چلتی۔

905 نینو میٹر کے ڈیزائن کے لئے دو نتائج نکلتے ہیں:

کولیمیشن درجہ بندی کو آسان نہیں بلکہ مشکل بناتی ہے۔ ایک فاسٹ-ایکسس کولیمیٹر بیم کو مرکوز کرتا ہے اور ظاہری ماخذ کے سائز کو کم کرتا ہے۔ دونوں اثرات کم اجازت شدہ توانائی کی طرف دھکیلتے ہیں۔ ایک ڈیزائن جو برائل ایمیٹر کے ساتھ کلاس 1 کے طور پر پاس ہوتا ہے، ناکام ہو سکتا ہے جب ایک FAC شامل کیا جائے - دیکھیں FAC اور فائبر جوڑنا۔ یہ آپٹیکل ڈیزائن اور ضابطہ جاتی ڈیزائن کے درمیان ایک حقیقی اور عام طور پر نظر انداز ہونے والا تعامل ہے۔

مختصر پلس حد سے باہر نہیں ہوتے۔ ایک 100 این ایس پلس ایک بہت مختصر واقعہ ہے، لیکن معیاری اس کا جائزہ جیسا ہے ویسا ہی لیتا ہے - یہ پلسز کے درمیان وقت کے اوسط کے طور پر نہیں دیکھتا۔ یہی وجہ ہے کہ مختصر پلس 905 این ایم سسٹمز کو چھوٹے پلس توانائیوں تک محدود کیا جاتا ہے، اور یہی وجہ ہے کہ حد، نہ کہ ڈایوڈ، عام طور پر رینج کو محدود کرتی ہے۔

کیوں 1535 این ایم مختلف ہے

1535 نینو میٹر پر قرنیہ اور لینس اس روشنی کو ریٹینا تک پہنچنے سے پہلے جذب کر لیتے ہیں۔ زیادہ سے زیادہ قابل قبول نمائش اسی کے مطابق زیادہ ہے - تابکاری کی نمائش کے لحاظ سے تقریباً ایک ملین گنا زیادہ، اسی لیے 'آنکھ محفوظ طول موج' کا جملہ وجود میں آیا ہے۔

یہ فرق وہ تمام وجہ ہے کہ LZ1535 خاندان 25 ملی میٹر یا 40 ملی میٹر ایپرچر سے ہوا میں 40 µJ، 300 µJ یا 1000 µJ ڈال سکتا ہے اور پھر بھی ایک محفوظ آنکھ ٹرانسمیٹر کے طور پر مخصوص کیا جا سکتا ہے، جبکہ 905 nm ڈیزائن سنگل مائکروجولز کے لیے جدوجہد کر رہا ہے۔ یہ تبادلہ بھی وضاحت کرتا ہے: ایک محفوظ آنکھ ٹرانسمیٹر کو InGaAs ڈیٹیکٹر، سست ریپیٹیشن ریٹ، اور ڈایوڈ کی بجائے سالڈ سٹیٹ لیزر کی ضرورت ہوتی ہے۔

یہ سب کچھ 1535 nm مصنوعات کو خود بخود کلاس 1 نہیں بناتا۔ یہ حد کو کئی گنا بڑھاتا ہے؛ یہ اسے ختم نہیں کرتا۔

عملی ڈیزائن کے اصول جو بوجھ کو کم کرتے ہیں

1. آپٹیکل ڈیزائن کے حتمی ہونے سے پہلے سیفٹی اسیسمنٹ شروع کریں۔ اپرچر کی پوزیشن، ہاؤسنگ کی جیومیٹری اور کولی میشن سب کلاس کو تبدیل کرتے ہیں، اور کنٹرولز کو بعد میں لگانا مہنگا پڑتا ہے۔
2. خروجی سوراخ کو ایسی جگہ رکھیں جہاں آنکھ پہنچ نہ سکے۔ ایک اندرونی کھڑکی، ایک بیفل، یا ایک بیم جو اوپر یا پہلو کی طرف نکلتی ہو، بدترین صورت حال کو مکمل طور پر ختم کر دیتی ہے۔
3. اپنی ریزولوشن کی اجازت کے مطابق سب سے چھوٹی نبض استعمال کریں، اور اپنی فاصلے کے مساوات کی اجازت کے مطابق سب سے کم توانائی استعمال کریں۔ دونوں سمتیں خطرے کو کم کرتی ہیں، اور دونوں عام طور پر کلاس 3B کنٹرولز شامل کرنے سے سستی ہوتی ہیں۔
4. ناکامی کے طریقہ کار پر غور کریں۔ ایک پھنسے ہوئے ڈرائیور جو ڈایوڈ کو آن رکھتا ہے، ایک ٹوٹی ہوئی کھڑکی، ایک لینز جو گر جائے - معیاری تقاضہ یہ ہے کہ آپ معقول پیش بینی کردہ حالات پر غور کریں، اور ایک ڈرائیور کی خرابی جو 100 ns کی نبض کو مسلسل ویوفارم میں تبدیل کر دے، ایک پیش بینی شدہ حالت ہے۔ یہ ڈایوڈ کے لیے ایک حرارتی ناکامی کا طریقہ بھی ہے، لہٰذا حفاظتی اقدام دونوں مقاصد کی خدمت کرتا ہے۔
5. کسی بھی آپٹیکل تبدیلی کے بعد دوبارہ جائزہ لیں۔ کسی کولیومیٹر کو شامل کرنا، ونڈو کے مواد کو تبدیل کرنا یا ڈفیوزر کو تبدیل کرنا درجہ بندی کو بدل دیتا ہے۔
6. تیار شدہ پروڈکٹ کو ماپیں۔ درجہ بندی مکمل یونٹ پر کی جاتی ہے، بدترین حالت کے آپریٹنگ پوائنٹ پر، ایک کالیبریٹڈ آلے کے ساتھ، کسی ایسے شخص کے ذریعے جو معیار سے واقف ہو۔ اسے لیزر کے ڈیٹاشیٹ سے مت فرض کریں۔
7. اگر آپ کلاس 3B یا 4 بھیجیں، تو کاغذی کاروائی صحیح طریقے سے کریں۔ وارننگ لیبلز، اپرچرز، کلیدی کنٹرول، انٹر لاکس، مخصوص ویولینتھ اور آپٹیکل ڈینسٹی کے مطابق آنکھیں بچانے والے چشمے، اور حفاظتی پروگرام کے لئے ذمہ دار شخص۔

جب حد کسی مختلف ڈیزائن پر مجبور کرتی ہے

اگر آپ کو جس توانائی کی ضرورت ہے وہ آپ کے ہدف کی کلاس اجازت شدہ سے زیادہ ہے، تو اختیارات وہ ہیں، جیسا کہ ہم عموماً دیکھتے ہیں کہ کس ترتیب میں یہ حل ہوتے ہیں:

1. بڑا وصولی اپرچر۔ رینج اپرچر کے رقبے کے مربع جذر کے مطابق بڑھتی ہے، اور اس کا لیزر سیفٹی پر کوئی اثر نہیں پڑتا۔ وصولی لینز کے قطر کو دوگنا کرنا 1.41 گنا رینج حاصل کرتا ہے اور کلاس میں کوئی تبدیلی نہیں آتی۔
2. بہتر رسیور۔ PIN سے APD میں جانا، یا 5 mm سے 16 چینل ارے میں جانا، وہ حساسیت خریدتا ہے جسے کم ترسیلی توانائی کے بدلے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ دیکھیں APD بمقابلہ PIN۔
3. کثیر نبض اوسط. N واپسیوں کا اوسط سگنل سے شور کے تناسب کو N کے مربع جذر کے طور پر بہتر کرتا ہے، لہٰذا فاصلہ توانائی کے بجائے وقت کے ساتھ خریدا جا سکتا ہے۔
4. ڈیوٹی سائیکل کی اقتصادیات۔ اگر پروڈکٹ سست اپ ڈیٹ ریٹ قبول کر سکتا ہے تو، ہر ماپ میں زیادہ اوسط لینا عام طور پر زیادہ توانائی کے مقابلے میں سستا ہوتا ہے۔
5. 1535 ان میٹر پر منتقل ہوں۔ جب ضرورت واقعی کئی کلومیٹر کی ہو تو یہ ایماندارانہ جواب ہے، اور 905 ان میٹر کی انجینئرنگ سے فرق نہیں بھرا جا سکتا۔ اس کا خرچ ڈیٹیکٹر، ریپیٹیشن ریٹ اور سورس کی پیچیدگی پر آتا ہے - اور یہ توانائی کے بجٹ میں مدد دیتا ہے۔

یہ صفحہ انجینئرنگ کا پس منظر ہے، درجہ بندی نہیں۔ معیار ہی حکمرانی کرتا ہے، اور ہر پروڈکٹ کا جائزہ اس کے اپنے ہارڈ ویئر کی بنیاد پر لیا جانا چاہیے۔ جہاں یہ مضمون اور IEC 60825-1 کا موجودہ ایڈیشن اختلاف رکھتے ہیں، معیار غالب آتا ہے۔