Leistungsgrenzen der Laserklassen

[wolfgang]

Hallo,

also, es gibt ja diese Daumenwerte für die Maximale Leistung einer Klasse, z.B. 50 mW für Klasse 1M (früher 3A) im Wellenlängenbereich von mehr als 1400 nm und 24 mW darunter. Diese Werte stehen auch in der EN-60825-2:2000 als Werte für die schlechteste Einmodenfaser.
Wenn ich nun per Hand gemäß 60825-1 Anhang A die oberen Leistungsgrenzen je Klasse berechne, komme ich (wie auch die Beispielrechnungen in der Norm selbst auch) auf viel höhere Werte.
Im Einzelnen (für Modenfelddurchmesser 11um):

1300nm:
Klasse___60825-2___60825-1/Rechnung
1_______8,85 mW___15,6 mW
1M______24 mW_____43 mW

1550nm:
Klasse___60825-2___60825-1/Rechnung
1________10 mW___10 mW
1M______50 mW____111 mW

Das sind ja schon recht beträchtliche Unterschiede. Weiss jemand, woher die Werte aus der 60825-2 kommen, da sie ja offensichtlich nicht durch die normale Berechnung ermittelt wurden. Und an welche Werte hält mich sich denn nun...? Oder sind das veraltete Werte, da meine Ausgabe der 60825-2 nur die von 2000 ist?

Gruß,
Wolfgang

[ekkard]

Hallo Wolfgang,

also mit "Daumenwerten" kann man nur dann etwas anfangen, wenn sie deutlich unter der Klassengrenze liegen. Das ist bei den aufgeführten Zahlen eher nicht der Fall. Frage: Woher hast Du diese Werte? Es kommt ja auch noch auf das vorgeschriebene Messverfahren an. Also: die Sache ist eine Klasse komplexer, als Du sie hier darstellst.

Ich bin gerne bereit, konkret Auskunft zu geben. Dazu muss ich aber das konkrete Problem kennen. (Und wenn das in Arbeit ausartet, dann wird auch (m)ein Honorar fällig).

Die Grenzwerte kommen aus Literaturdaten, zumeist von Kaninchen- und Resusaffenaugen. In seltenen Fällen hat man menschliche Augen mit Krebsbefall zuvor nochmal bestrahlt, ehe man sie ohnehin entfernen musste, und sie untersucht. Die Patienten waren einverstanden. Allerdings handelte es sich dabei um kranke, womöglich nicht voll funktionstüchtige Augen.

Die Grenzkurven wurden so gelegt, dass im Sichtbaren und bis etwa 1300 nm ein (leistungsmäßiger) Sicherheitsabstand zu den Schadensschwellen von etwa dem Faktor 5 besteht (daher auch die Klasse 3R mit dem fünfachen Grenzwert der Klasse 1). Im Infraroten oberhalb 1300 nm nimmt das Gefährdungspotential allmählich ab, weil die Strahlung zunächst nicht mehr scharf gebündelt wird und mit der Wellenlänge zunehmend auch den Augenhintergrund nicht mehr erreicht. Damit entfällt der Brennglaseffekt. Mithin ergeben sich höhere MZB.

[wolfgang]

Hallo Ekkard

...also mit "Daumenwerten" kann man nur dann etwas anfangen, wenn sie deutlich unter der Klassengrenze liegen. Das ist bei den aufgeführten Zahlen eher nicht der Fall. Frage: Woher hast Du diese Werte? Es kommt ja auch noch auf das vorgeschriebene Messverfahren an. Also: die Sache ist eine Klasse komplexer, als Du sie hier darstellst.

Naja, bei meinen Berechnungen bin ich von den Beispielrechnungen in der 60825-1 ausgegangen, speziell A.6-3 (Einmodenfaser, Betrieb bei 1300/1550nm). Ich habe im Prinzip nur die Werte an meine leicht abweichenden Gegebenheiten angepasst bzw. worst-case-Annahmen gemacht was Wellenlänge und Modenfelddurchmesser betrifft. Also sollten diese Werte schon auch plausibel sein, zumal in dieser Beispielrechnung auch explizit die Grenzwerte für die Laserklassen berechnet werden.
Mich wundert nur, dass eben in der 60825-2:2000, Seite 17 viel niedrigere Werte als Leistungsgrenzen angegeben werden (siehe voriges Posting), noch dazu ohne Begründung/Berechnung. Das ist mein eigentliches Problem, da ich nicht weiss, welche Werte nun ausschlaggabend sind.

Ich bin gerne bereit, konkret Auskunft zu geben. Dazu muss ich aber das konkrete Problem kennen. (Und wenn das in Arbeit ausartet, dann wird auch (m)ein Honorar fällig).

Leider bin ich nur Student und muss mich deshalb ohne Budget mit der Aufgabe beschäftigen;) - aber ich will Deine Auskunftsfreude natürlich nicht über Gebühr beanspruchen.
Ich soll auch nur eine Abschätzung liefern, welche Leistungen pro Wellenlängenkanal für ein Wellenlängenmultiplex-Netz möglich sind, um ohne automatische Leistungsverringerung auszukommen (auch abhängig vom Verwendungsort, deshalb der andere Thread). Das sollte doch auch eigentlich nicht allzu kompliziert sein...dachte ich. Aber die Normen erzeugen da etwas Unklarheit, was auch daran liegen mag, dass ich nicht die neuesten Ausgaben habe und die gegenseitigen Bezüge nicht mehr stimmen.

Gruß,
Wolfgang

[ekkard]

Hallo Wolfgang,

Mich wundert nur, dass eben in der 60825-2:2000, Seite 17 viel niedrigere Werte als Leistungsgrenzen angegeben werden (siehe voriges Posting), noch dazu ohne Begründung/Berechnung. Das ist mein eigentliches Problem, da ich nicht weiss, welche Werte nun ausschlaggabend sind.

Sorry, mit dem Problem kann ich im Moment nichts anfangen. Maßgeblich sind allein die Tabellen DIN EN 60825 Teil 1. Leider sind die Berechnungen häufig nicht trivial. Es ist also nicht auszuschließen, dass entweder das Beispiel einen Fehler enthält, alte 1994-er Werte oder Dir irgend ein Detail entgangen ist. Es kommt ja immer auch auf das jeweils angedachte Messverfahren (Bedingung 1, 2 oder "für die Strahldichte" bzw. im Teil 2 auch 250 mm Abstand/7mm Blende an.
Um heraus zu finden, woher die Diskrapanz denn nun kommt, brauche ich wesentlich mehr Zeit, die Norm und einen ausgeschlafenen Kopf.

[wolfgang]

Also, ich habe mittlerweile den Entwurf von 2004 für die neue Ausgabe der EN 60825-2 in Händen. Darin sind die Gefährdungsgrade an die neuen Laserklassen angepasst worden, d.h. kx3A gibt's nicht mehr, dafür aber 1M, 2M und 3R.
Was die mir rätselhaften Werte angeht, so tauchen die dort nicht mehr auf, sondern stimmen jetzt mit jenen überein, die man bei Rechnung entsprechend den Kriterien der EN 60825-1 (Beispiel A.6-3) erhält. Anscheinend wurden die GZS-Werte mit den Laserklassen auch etwas angepasst, sodass jetzt nicht mehr die Rede von 24/50mW Leistungsgrenze ist, sondern jetzt die teils wesentlich höheren Werte aus meinem Ursprungs-Posting gelten (10, 15.6, 43 und 111mW, je nach Wellenlängenbereich und Klasse).
Ob sich in der neuen Ausgabe der EN 60825-2 bezügl. des Verwendungsortes oder der automatischen Leistungsverringerung verändert hat, muss ich noch schauen. Vielleicht gibt's da ja mittlerweile auch ein paar konkretere Aussagen.

Nochmals danke für Deine Bemühungen, Ekkard!

Gruß, Wolfgang