ایمنی لیزر شبکه فیبر نوری

ایمنی لیزر شبکه فیبر نوری، هنگام طراحی و یا فعالیت با لیزر ها و منابع نوری، ایمنی چشم یک نگرانی مهم به شمار می آید. به طور کلی، چنانچه کاربر از خطرات احتمالی آگاه باشد و اقدامات احتیاطی را جهت اجتناب از آنها انجام دهد، فعالیت با سیستم‌های فیبر نوری خطرناک‌تر از هر نوع سیستم الکترونیکی دیگری نیست. تمامی انواع سورس های نوری، از جمله لیزرها، ال ای دی ها (LEDs) و حتی منابع نور سفید در صورت استفاده نادرست (برای نمونه چنانچه به شکل مستقیم از طریق یک لنز ذره بین و یا چشم مشاهده شوند) می توانند باعث ایجاد مشکلات بینایی شوند.

فهرست

1. ایمنی لیزر
2. طبقه بندی

به طور خاص، بیشتر سیستم های فیبر نوری از نور مادون قرمز بهره می برند که با چشم غیرمسلح نامرئی می باشد. در شرایط نامناسب، یک منبع نوری مادون قرمز با توان کمتر از 1 میلی وات mW می تواند باعث آسیب جدی به چشم شود. ایمنی نور به مشاهده مستقیم منبع نوری محدود نمی شود، بلکه ممکن است شامل مشاهده نوری باشد که از یک کانکتور باز شده بیرون می آید، به خصوص چنانچه همانطور که پیش تر ذکر شد کاربر از لنز استفاده نماید. در ایالات متحده، وزارت بهداشت و خدمات انسانی (DHHS)، اداره ایمنی و بهداشت شغلی (OSHA)، و سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) مجموعه ای از استانداردها و طبقه بندی ایمنی چشم را برای انواع مختلف لیزر تعریف نموده اند. ( FDA/CDRH 21 CFR زیرفصل J)

استاندارد اصلی جهت استفاده ایمن از لیزر اولین بار در سال 1998 توسط موسسه استاندارد ملی آمریکا ارائه شد. از آن زمان، چندین به روز رسانی و استانداردهای اضافی منتشر شده است (استاندارد ANSI Z136.X، که در آن X به یکی از شش استاندارد موجود برای لیزر در محیط های مختلف اشاره دارد). نسخه هایی از این استانداردها از منابع مختلف، از جمله موسسه لیزر آمریکا (LIA)، که آموزش ایمنی لیزر را نیز ارائه می دهد، در دسترس است.

متاسفانه در کشور ما تا به امروز طبقه بندی مشخصی جهت محافظت و ایمنی چشم در برابر منابع نوری از طرف سازمان های وابسته ارائه نشده است، و هستند بسیار افراد نا آگاهی که با لیزر های غیر استاندارد آسیب های جدی به زیر ساخت های فیبر نوری و همچنین به چشم خود و یا دیگران وارد نموده اند.

ایمنی لیزر شبکه فیبر نوری

علاوه بر این، پزشکان بایستی از تمام اقدامات احتیاطی استاندارد جهت فعالیت با اجزای فیبر نوری آگاه باشند. به عنوان مثال، برش کلیو و فیوژن فیبر نوری می تواند تکه های بسیار کوچک و نازکی از شیشه ایجاد نماید که می تواند به راحتی به پوست وارد شود. دستگاه های فیوژن حرارت کافی جهت ذوب تار فیبر نوری شیشه ای را تولید می نمایند و تجهیزات جانبی مانند هیتر حرارت دهی شیرینک های محافظ اتصال تار فیبر حرارت دیده می تواند باعث سوختگی شود. هنگام کار با ژل های تطیبق پذیر شاخص، استون و یا مواد شیمیایی پاک کننده نوری بایستی از اقدامات احتیاطی ایمنی شیمیایی بکارگیری شود. الکل گاهی اوقات جهت تمیز نمودن فیبر نوری و کانکتور ها استفاده می شود، در نظر داشته باشید که در صورت استفاده نادرست می تواند قابل اشتعال باشد. کپسول های هوای فشرده که جهت گردگیری اجزای نوری استفاده می شوند، نبایستی سوراخ شوند یا با حمل و نقل هوایی حمل شوند تا از فشار زدایی انفجاری جلوگیری شود. اقدامات احتیاطی معمولی ایمنی جهت فعالیت با تجهیزات الکترونیکی و سطوح ولتاژ یا جریان بالا نیز ممکن است اعمال شود. به طور کلی، فقط یک متخصص گواهی شده و آموزش دیده بایستی اجازه داشته باشد بدون نظارت با فیبر نوری، الکترونیک نوری یا تجهیزات مشابه فعالیت نماید.

طبقه بندی ایمنی لیزر ها مطابق ANSI

کلاس 1 (Class 1)

• ذاتا ایمن است
• در طول استفاده و یا نگهداری هیچ خطری جهت مشاهده وجود ندارد!
• بدون نیاز به کنترل یا برچسب (معمولاً توان خروجی 0.4 میکرووات و یا کمتر می باشد)

کلاس 1M ا (Class 1M)

• چنانچه از طریق اپتیک های نوری دیده نشود، ذاتا ایمن است
• طراحی شده تا آرایه هایی از منابع نوری را که ممکن است همزمان مشاهده شوند، فراهم نماید

کلاس 2 (Class 2)

• پاسخ طبیعی پلک زدن چشم و یا پاسخ انزجار جهت محافظت از کاربر کافی است
• لیزرهای مرئی کم توان (عملکرد مداوم کمتر از 1 میلی وات mW)
• در حالت عملکرد پالسی، چنانچه سطح توان از کلاس 1 بیشتر شود، برچسب های هشدار لازم است
• محدودیت های مواجهه قابل قبول جهت مدت زمان قرار گرفتن در معرض نور، اگرچه از محدودیت های کلاس 1 جهت نوردهی 0.25 ثانیه تجاوز ننماید.

کلاس 2A ا (Class 2A)

• برچسب های هشدار الزامی است
• لیزرهای مرئی با توان پایین که از محدودیت های نوردهی قابل قبول کلاس 1 که از 1000 ثانیه یا کمتر تجاوز نمی کنند و سیستم هایی که برای مشاهده عمدی پرتو طراحی نشده اند.

کلاس 3A ا (Class 3A)

• پاسخ طبیعی پلک زدن چشم و یا پاسخ انزجار جهت محافظت از کاربر کافی است، مگر اینکه لیزر از طریق اپتیک های جمع کننده نور مشاهده شود.
• به برچسب‌های هشدار دهنده، محفظه/قفل‌های روی سیستم لیزری و علائم هشداردهنده در ورودی که لیزر در آن قرار دارد نیاز دارد.
• معمولاً توان 1-5 میلی وات mW

کلاس 3B ا (Class 3B)

• مشاهده مستقیم خطری جدی به شمار می آید، و انعکاس های منتشر شده ممکن است خطر ایجاد نماید
• تمامی الزامات برچسب هشدار مانند کلاس 3A به علاوه چراغ هشدار دهنده الکتریسیته فعال در هنگام کارکرد لیزر
• معمولاً 5-500 میلی وات mW توان خروجی پیوسته، <10، یا کمتر از 10 ژول در هر سانتی متر مربع عملکرد پالسی برای <0.25 ثانیه

کلاس 4  (Class 4)

• مشاهده مستقیم بسیار خطرناک است، و انعکاس های منتشر شده یا پراکنده ممکن است خطری جدی ایجاد نماید.
• محافظت از پوست و محافظت در برابر سوختگی ضروری و نگران کننده است.
  • الزامات اخطار شامل  برچسب های هشدار مشابه کلاس 3B به همراه وضعیت مهار شونده، الکتریسیته فعال، سوئیچ قطع کننده و یا فیلتر نوری فعال، درب کرکره ای و یا معادل آن
  • معمولاً بیش از 500 میلی وات توان خروجی پیوسته، > 10 ژول بر سانتی متر مربع عملیات پالس

IEC
کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکال (IEC) یک سازمان جهانی است که استانداردهای بین المللی را برای کلیه فناوری های الکتریکی، الکترونیکی و مرتبط تهیه و انتشار می دهد. سند IEC 60825-1 استاندارد اولیه ای است که ایمنی محصولات لیزر را مشخص می نماید. طبقه بندی بر اساس محاسبات است و توسط AEL مطابق با استاندارد ANSI تعیین می شود، اگرچه استاندارد IEC شرایط مشاهده را نیز شامل می شود:

• سیستم‌های لیزر کلاس 1 نمی‌توانند تشعشعات لیزر قابل ارائه را بیش از AEL کلاس 1 قابل اجرا برای هر زمان نوردهی در حداکثر مدت زمان ذاتی در طراحی و یا استفاده مورد نظر لیزر انتشار نمایند، از این رو لیزرهای کلاس 1، از کلیه اقدامات ملاحظاتی خطرات پرتو نور مستثنی هستند.
• لیزرهای کلاس 2 لیزرهای CW و لیزرهای پالسی مکرر با طول موج بین 0.4 میکرومتر تا 0.7 میکرومتر (400 تا 700 نانومتر) هستند که می توانند انرژی بیش از AEL کلاس 1 منتشر نمایند، با این حال جهت مدت انتشار کمتر از 0.25 ثانیه از کلاس 1 AEL تجاوز نمی کنند و دارای قدرت تابشی متوسط می باشند. 1 میلی وات یا کمتر
• لیزرهای کلاس 3a خروجی قابل دسترسی بین 1 تا 5 برابر AEL کلاس 1 برای طول موج های کوتاه تر از 0.4 میکرومتر یا بیشتر از 0.7 میکرومتر یا کمتر از 5 برابر AEL کلاس 2 برای طول موج های بین 0.4 میکرومتر و 0.7 میکرومتر دارند.
• لیزرهای کلاس 3b برای مدت زمان نوردهی کمتر از 0.25 ثانیه برای طول موج‌های بین 0.18 میکرومتر و 0.4 میکرومتر یا بین 1میلی متر، نمی‌توانند یک توان تابشی متوسط بیشتر از 0.5 وات را برای زمان نوردهی برابر یا بیشتر از 0.25 ثانیه یا 0.125 ژول ساطع نماید. علاوه بر این، لیزرهای بین 0.4 میکرومتر و 1.4 میکرومتر که از کلاس 3a AEL توانمندتر می باشند، با این حال نمی‌توانند متوسط توان تابشی بیشتر از 0.5 وات برای نوردهی‌های برابر یا بیشتر از 0.25 ثانیه یا انرژی تابشی بیشتر از 0.03 ژول در هر پالس ساطع نمایند.
• لیزرها و سیستم های لیزر کلاس 4 از کلاس 3b AEL فراتر می روند.

توجه داشته باشید که استاندارد ANSI Z136.1 (2000) تحت بازنگری است. بار دیگر تاکید می نماییم که هرگز به جهت رویت نور به داخل ماژول های فیبر نوری (تمامی ماژول ها SFP ها و …) با چشم خود نگاه نفرمایید. درست است که شما نور رنگی لیزر را مشاهده می فرمایید، اما نور مشاهده شده طول موج رنگی و مرئی لیزر می باشد و طول موج نامرئی آسیب لحظه ای خود را وارد خواهد نمود. در واقع شما لبه یا edge رنگی نور را مشاهده نموده اید و طول موج نامرئی و خطرناک آسیب را وارد می نماید.پ

کابل های فیبر نوری

تجهیزات فیبر نوری