激光技术凭借高能量、高精准度特性，已深度渗透工业加工（切割、焊接、3D 打印）、医疗诊疗（眼科手术、肿瘤治疗）、科研检测等关键领域，成为推动技术革新的核心动力。然而，激光的强辐射本质暗藏潜在风险——过量照射可导致眼部视网膜损伤、皮肤灼伤，高功率激光更可能引发火灾、爆炸等安全事故，其危害常因光束的不可见性而被忽视。
在激光应用日益广泛的当下，科学认知激光风险、落实标准化防护措施，已成为保障人员安全、规避生产事故的关键前提。

一、激光的安全分类标准

根据国标 GB 7247.1-2024 激光被分为以下几类：

1 类激光：专用术语“人眼安全”仅仅适用于 1 类激光，常常指代连续波功率很小，只达微瓦或亚微瓦级的激光，正常运行条件下不会产生危害，一般不必采取防范措施。此外，一类激光也包括完全封闭的高功率激光产品。
1M 类激光：在使用中裸眼长时间直接光束内视仍然安全的激光器，但如果光束直径过大，仍有可能造成眼损伤。
2 类激光：功率为 0.1 mW-1 mW，仍属小功率范围，可以用肉眼观察。其输出剂量不超过1类激光源的最大允许辐射剂量，虽不是绝对安全的，但眼睛对这类激光源看久了会自动生厌（眨眼）而自我保护。
2M 类激光：发射可见激光束时，仅对裸眼短时照射是安全的。准直光束直径过大时，仍有可能伤害眼睛，引起炫目、闪光盲和视后像。应有标志指示用户不要凝视激光束。
3R 类激光：其连续波输出功率通常可达 1 mW-5 mW，通常应增加防护措施，其工作区及激光源本身均应挂相应的警告标记，另外，利用光学仪器直视这类激光源会对眼睛带来危害，也应加强防护。
3B 类激光：其输出功率通常可达 5 mW-500 mW，直接靠近这类激光源会对身体有危害，即便直视 1/100 s 也可能带来视网膜永久性损伤。此类激光源应设警告标记。
4 类激光：激光输出功率在 0.5 W 以上，即使通过漫反射也有可能引起危害，会灼伤皮肤，引燃可燃物。用户操作这类激光源时应特别小心。这类激光源应配备明显的警告标记。

图1 脉冲激光器

二、激光的主要危害与作用机理

激光造成的主要危害包括激光对眼睛、皮肤以及其他部位的危害。眼睛是激光最易损伤的器官，因为眼球本身就是一个高效的光学系统。激光通过角膜、晶状体等屈光介质后，会在视网膜上高度聚焦，能量密度可提高数万倍，造成严重损伤，由于眼睛对不同波长的激光透过率不同，因此，不同波长的激光对眼睛的伤害部位不同。

可见光激光：眼屈光介质（角膜、房水、晶状体）对可见光谱（400 nm-700 nm）的激光透过率很高，吸收率低。造成眼底视网膜和脉络膜损伤。
近红外、远红外激光：1064 nm激光（YAG、Nd 玻璃）能量一半损伤屈光介质 ，一半损伤视网膜。10600 nm辐射（ C02 激光）可完全被角膜吸收。
紫外激光：眼屈光介质透过率随波长变短迅速下降，被角膜吸收，引起角膜炎和结膜炎。

表1 不同波长激光可能对眼睛造成的危害

同时，瞳孔大小也会影响激光对眼组织损伤程度，瞳孔越大进入眼内的激光量越大，眼底损伤程度越重，越不可逆转。在光线较暗的室内，瞳孔散开就大，在这样的环境中调试，使用激光器者，必须慎重保护眼睛。因为此时眼睛的瞳孔处于最大状态，进光量虽少，也最容易伤害眼睛视网膜。

激光损伤皮肤的机理主要是激光的热作用。照射皮肤时使用的激光功率密度（或能量密度）越大，则皮肤受到的损伤越大，二者呈正相关比例，皮肤吸收超过安全阈值的激光能量后，受照部位的皮肤将随剂量的增大而依次出现热致红斑、水泡凝固及热致炭化、沸腾，燃烧及热致汽化。

图2 激光损伤皮肤

红外激光对皮肤主要作用是热烧伤，此类激光照射皮肤，功率比较小时致毛细血管扩张，皮肤发红发热。随着激光功率密度增大，热损伤程度也随之增大。

紫外激光对皮肤的作用主要是老化，在紫外激光照射皮肤时会引起皮肤红斑、老化，过量时会导致严重的癌变。对皮肤危害性最大的紫外光波在 270 nm~290 nm，波长比270 nm~290 nm 大或小的紫外激光，危害程度都相对地减少。

表2 不同波长可能造成的皮肤危害

三、激光区域防护设备

激光安全遵循”层级防御”原则，优先采用区域防护，其次是光路防护，最后才是个人防护装备。

区域防护首选高功率型遮光帘，这是由特殊涂层的复合材料制成的帘布，具有低反射率、耐老化、耐腐蚀、阻燃耐高温、耐损、耐污等特性。这类遮光帘往往需要通过阻燃标准 NFPA701 测试，离火自熄，无熔滴或碎片。

图3 高功率型光学平台仪器架遮光帘

需要注意的是，普通的光学平台仪器架遮光帘只有遮蔽环境光的功能，并不带有激光防护和阻燃特性，所以激光受控区域必须配置高功率型的遮光帘。

其次是激光安全屏，这一防护工具可用于隔离实验系统。其表面喷砂氧化发黑处理，形成一个均匀的散射平面，可遮挡环境中杂散光对实验系统的影响，也可避免实验中散射光的射出。多个激光安全屏可直线拼接或角度拼接组合，并使用螺钉安装在面包板或光学平台上。

图4 激光安全屏

四、激光光路防护器件

在光路中如果包含可移动的元件，例如平移台、旋转台，使用时要做好预判，提前做好可能的反射、投射、折射光的遮挡，并合理使用防护器件。

图5 光挡

用于光学系统终端，吸收入射激光的常用防护器件之一就是光挡。这类防护器件可以用于吸收连续光或脉冲激光束。在使用光挡时，应注意高功率光束造成的产品表面温度升高，从而避免烫伤。

图6 激光收集筒

但如果面对更大输入功率的连续光，可以采用激光收集筒来吸收光束能量。相比起光挡，激光收集筒可以采用自然风冷和水冷等冷却方式，面对高功率的激光时，散热效果更好。

五、激光个人防护装备

针对不同场景的激光危害，需要配备专业的个人防护装备方可安全进行实验。首先是激光防护眼镜，其工作波长从紫外波段到近红外波段，其采用进口高分子和高效激光吸收材料制成，利用材料的选择性吸收致使激光衰减，从而达到防护的效果。

图7 激光防护目镜

需要注意的是，符合防护要求的眼镜仅可抵御特定能量密度内的激光直射或散射光，但不可随意直视激光束，因为防护镜有饱和阈值，超设计功率密度可能失效，且长时间直视易引发视觉疲劳或残余光泄漏。

此外，没有一种护目镜材料是对所有波长都适用的，选择护目镜时必须对防护波段进行细致确认，安全规范（如 ANSI Z136、GB 标准）也要求即便佩戴了防护眼镜也要避免直接注视激光束。

最后是防护服和手套，作为阻挡激光对皮肤危害的最后一道防线，这类个体防护设备能有效减少皮肤暴露。其采用阻燃材料制成，能有效避免火灾风险。

图8 防护服与手套

激光技术是一把双刃剑，在为我们带来巨大便利的同时，也伴随着不容忽视的安全风险。通过理解激光危害机理、实施系统防护措施和培养安全意识，我们完全可以实现激光的安全使用。