Seguridad Láser es el diseño, uso e implementación segura de los láseres para minimizar accidentes, especialmente heridas oculares. La venta y uso de láseres en la vida cotidiana esta normalmente sujeta a regulaciones gubernamentales.
Los láseres moderadamente potentes o altamente potentes son peligrosos porque pueden quemar la retina o incluso la piel. Para controlar el riesgo de heridas, hay varias especificaciones publicadas en el IEC 60825, el cual separa los láseres en "clases" dependiendo de su potencia y longitud de onda. Estas regulaciones imponen medidas de seguridad en los fabricantes, como etiquetar los láseres con señales de advertencia específicas, el uso de anteojos de seguridad cuando se operan algunos láseres, entre otras.
Mecanismos de daño miniaturadeimagen|Etiqueta típica de advertencia láser en los EUA (ANSI) Los láseres pueden causar daño a tejidos biológicos, en el ojo y la piel, por varios mecanismos. Daño térmico o quemadura, ocurre cuando los tejidos se calientan por encima de la temperatura a la cual las proteínas se descomponen. Otro mecanismo es el daño fotoquímico donde la luz desencadena una reacción química en el tejido. Este daño ocurre principalmente para luz con longitudes de onda corta (azul y utravioleta). Los láseres pulsados, cuyos pulsos duran menos de 1 μs pueden causar un aumento rápido en la temperatura, resultando en una pequeña explosión provocada por el agua del tejido que hierve. El choque de la onda provocado por la explosión puede causar daño bastante lejos del punto de impacto. Pulsos ultra-cortos pueden exhibir auto enfoque en las partes transparentes del ojo como el cristalino, ocasionando un aumento en el posible daño comparado con pulsos más largos con la misma energía. El último mecanismo del que vamos a hablar es la fotoionización, la cual es el mecanismo de daño de radiación cuando se usa un láser titanio-zafiro.
Es importante notar que el ojo enfoca la luz visible y el cercano infrarrojo en la retina. Un haz láser puede ser enfocado en la retina con una potencia 200 000 veces mayor que en el punto donde el haz entra al ojo. La mayor parte de la luz es absorbida por la melanina que se encuentra en el epitelio que se encuentra justo detrás de los fotorreceptores y causa quemaduras en la retina. La luz ultravioleta que se encuentra entre los 300 y 400 nm tiende a ser absorbida por el cristalino y la luz menor a 300 nm por la córnea donde produce heridas incluso para potencias relativamente bajas por daño fotoquímico. La luz infrarroja causa principalmente daño térmico. El cercano infrarrojo causa daño en la retina y longitudes de onda más largas causan daño en la parte más frontal del ojo. La tabla de abajo resume varias condiciones médicas causadas por láseres de diferentes longitudes de onda, no incluye heridas debido a láseres pulsados.
Longitudes de Onda Efecto patológico 180–315 nm (UV-B, UV-C) fotoqueratitis (inflamación de la córnea, equivalente a una quemadura de sol) 315–400 nm (UV-A) fotoquímico catarata (opacidad del cristalino) 400–780 nm (visible) daño fotoquímico en la retina, quemadura de la retina 780–1400 nm (near-IR) catarata, quemadura en la retina 1.4–3.0 μm (IR) bengala rosa (exceso de proteínas en el humor vítreo), cataratas, quemadura de la córnea 3.0 μm–1 mm quemadura de la córnea
La piel es mucho menos sensible a la luz láser que el ojo, pero una exposición excesiva a luz ultravioleta de cualquier fuente puede causar efectos a corto y largo plazo igual que una quemadura de sol, mientras que la luz visible e infrarroja son peligrosas debido al daño térmico que pueden provocar.
Regulaciones En varias jurisprudencias, los entes normativos, la legislación y las regulaciones gubernamentales definen la clasificación de los láseres de acuerdo a los riesgos asociados a ellos y definen las medidas de seguridad necesarias para gente que pueda estar expuesta a estos láseres.
En la comunidad Europea los requerimientos de protección ocular están especificados en la norma EN 207. Adicionalmente, la norma EN 208 especifica los requerimientos necesarios para las gafas que se deben usar al alinear un haz láser. Estos transmiten una parte de la luz láser, permitiendo que el operador vea donde se encuentra el haz y no proveen una protección completa ante un impacto directo del haz láser. Finalmente la norma Europea EN 60825 especifica las densidades ópticas en situaciones extremas.
En los EUA los lineamientos del uso de anteojos y otros elementos de seguridad láser estipulado en el ANSI en los entes normativos Z136. Estas normas consensuadas son dirigidas a operadores de láseres y son publicadas por Laser Institute of America. Las normas son las siguientes:
ANSI Z136.1 – Uso seguro de láseres. Los entes normativos en este documento son la fundación de programas de seguridad láser en la industria, milicia, investigación, laboratorios de desarrollo y educación superiorANSI Z136.1 - Safe Use of Lasers ANSI Z136.2 – Uso seguro de sistemas de comunicación por fibra óptica que usen fuentes de diodo láser”. Esta norma provee guía para el uso, mantenimiento, servicio e instalación de sistemas de comunicación óptica que utiliza diodos láser o diodos que operan en longitudes de onda entre 0.6 µm y 1 mm. ANSI Z136.3 – Uso de láseres en el cuidado de la salud. Provee una guía para las personas que trabajan con láseres clase 3B y clase 4 en el sector salud (incluyendo, pero no limitado a: personal designado al cuarto de operaciones como oficial de seguridad láserANSI Z136.3 - Safe Use of Lasers in Health Care ANSI Z136.4 – Prácticas recomendadas para medidas de seguridad láser para evaluación del riesgo. Provee una gia para medir los procesos necesarios para clasificar y evaluar los riesgos de la radiación óptica.ANSI Z136.4 - Recommended Practice for Laser Safety Measurements for Hazard Evaluations ANSI Z136.5 – Uso seguro de láseres en instituciones educativas. Esta norma indica las medidas de seguridad que se deben seguir en ambientes educativos.ANSI Z136.5 - Safe Use of Lasers in Educational Institutions ANSI Z136.6 – Uso seguro de láseres en exteriores Esta norma provee una guía sobre el uso seguro de láseres en exteriores, por ejemplo en construcción y espectáculos de luz, investigación astronómica y militar.ANSI Z136.6 - Safe Use of Lasers Outdoors ANSI Z136.7 – Prueba y etiquetado de equipo protector para el uso de láseres. El objetivo de esta norma es proveer una guía adecuada y rasonable en los métodos y protocolos usados para proveer protección ocular contra láseres y sistemas que usen láseres.ANSI Z136.7 - Testing and Labeling of Laser Protective Equipment ANSI Z136.8 – Uso seguro de láseres en investigación, desarrollo y evaluaciones. El propósito de esta norma es proveer una guía sobre el uso seguro de láseres en sistemas que normalmente se encuentran en investigación, desarrollo y evaluación, donde los controles comunes de seguridad usados en láseres comerciales pueden faltar o estar deshabilitados.ANSI Z136.8 - Safe Use of Lasers in Research, Development, or Testing ANSI Z136.9 – Uso seguro de láseres en el ambiente productor' Tiene la intención de proteger a los individuos que tienen mayor riesgo de una exposición en el ámbito productor, esta norma incluye políticas y procedimientos para asegurarse que la seguridad láserr en industrias públicas y privadas así como desarrollo de productos.ANSI Z136.9 - Safe Use of Lasers in Manufacturing EnvironmentsA través de la norma 21 CFR 1040, la Administración de Medicamentos y Alimentos (FDA) de los Estados Unidos regula los productos láseres que entran al comercio interno. Esta norma exige que todos los láseres clases IIIb y clase IV tengan 5 medidas de seguridad: un interruptor de llave, un enclavamiento, un indicador de potencia, un obturador a la salida del haz, y un tiempo de retraso en la emisión, normalmente dos a tres segundos. Los láseres que se encuentran totalmente cubiertos como los quemadores de DVD, están exentos de este requerimiento.
Clasificación thumb|right|Potencias máximas permitidas para los láseres que pertenecen a las clases 1, 2, 3R y 3B de acuerdo a la norma EN 60825-1:2007. Nota, estos valores solo son válidos para fuentes láser estáticos y puntuales (i.e. colimados o haces láser poco divergentes).
Los láseres han sido clasificados según su longitud de onda y potencia en cuatro clases y algunas subclases desde 1970. Las clasificaciones catalogan a los láseres de acuerdo con su capacidad de producir daño a personas expuestas a este de la clase: 1 (ningún peligro durante su uso normal) hasta la clase 4 (altamente peligroso para los ojos y la piel).
Existen dos sistemas de clasificación, el "sistema viejo" usando antes del 2002 y el "sistema revisado" que comenzó a implementarse desde 2002. Esta nueva clasificación que se realizó con lo aprendido en estos veinte años clasifica algunos láseres como menos peligrosos de lo que se indicaba en el sistema original.
El sistema revisado es parte de la norma CEI 60825. Desde 2007, el sistema revisado fue incorporado en el ANSI en la norma en seguridad láser (ANSI Z136.1). Desde 2007, el etiquetado de acuerdo al sistema revisado es aceptado por la FDA en productos láseres importados a los Estados Unidos. Se puede distinguir entre los dos sistemas por las clases 1M, 2M and 3R que sólo se usan en el sistema revisado y las clases 2A y 3A usadas solo en el sistema viejo. En el sistema viejo las clases estaban designadas usando números romanos (I–IV) en los Estados Unidos y números arábigos (1–4) en la Unión Europea. El sistema revisado usa números arábigos (1–4) en todas las jurisdicciones.
La clasificación de los láseres está basada en el concepto de límite de emisión accesible (AEL) de sus siglas en inglés accessible emission limits'' que está definido para cada clase. Esto es usualmente la potencia máxima (en Watts) o energía (en Joules) que puede se emitido en un rango de longitudes de onda específico que pasa por una apertura especificada a una distancia específica. Para longitudes de onda infrarrojas arriba de los 4 μm, esta especificado como densidad de potencia (en W/m²). Es responsabilidad del manufacturador proveer la clasificación correcta al láser y equipar el láser con las etiquetas de advertencia adecuadas y las medidas de seguridad como esta prescrito en las regulaciones. Las medidas de seguridad usadas con láseres muy potentes incluyen una operación con llave, luces de advertencia para indicar que el láser está prendido, un atenuador o un obturador y un contacto eléctrico que el usuario puede conectar a un sistema de emergencia para parar el láser.
Sistema revisado 120px|thumb|right|Etiqueta de advertencia para la clase 2 y clases más altas
Las principales características y requerimientos del sistema de clasificación como ha sido especificado por la CEI en la norma 2060825-1 están listadas abajo junto con las etiquetas típicas requeridas. Adicionalmente, la clase 2 y otras clases más altas deben tener la etiqueta triangular de advertencia mostrada aquí. Otras etiquetas son requeridas en algunos casos indicando la emisión láser, la apertura láser, peligros a la piel y longitudes de onda invisibles. El sistema viejo se detalla más abajo. Clase 1
Un láser clase 1 es seguro en condiciones normales de uso. Esto significa que la exposición máxima permitida no puede ser excedida cuando se ve al láser con el ojo desnudo o con la ayuda de óptica convergente típica, como puede ser un microscopio o un telescopio. Generalmente son láseres con potencias de unos cuantos microwatts. También si el usuario de un equipo que funcione con un haz láser no tiene acceso a este como es el caso de las impresoras láser, que usan un láser clase IV, se clasifica como clase 1. Clase 1M