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激光雷達(dá)人眼安全測(cè)試

描述：

激光對(duì)人眼的危害

激光對(duì)人體危害是通過(guò)光熱效應(yīng)，聲效應(yīng)，光化學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生的。生物組織吸收了激光能量后會(huì)引起溫度的突然上升，這就是熱效應(yīng)。熱效應(yīng)損傷的程度時(shí)又曝光時(shí)間，激光波長(zhǎng)，能量密度，曝光面積以及組織的類型共同決定。聲效應(yīng)是由激光誘導(dǎo)的沖擊波產(chǎn)生的，沖擊波在組織中傳播時(shí)會(huì)使局部組織汽化，最終導(dǎo)致組織產(chǎn)生一些不可逆的傷害。激光還具有光化學(xué)效應(yīng)，誘發(fā)細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生改變，從而對(duì)組織產(chǎn)生傷害。圖1為激光發(fā)射到輻射面上的能量形式。

可能造成的傷害由以下幾種類型

1、對(duì)人眼的傷害

嚴(yán)重暴露在激光下可能會(huì)造成對(duì)角膜和視網(wǎng)膜的傷害，傷害的位置和范圍取決于激光的波長(zhǎng)和級(jí)別。長(zhǎng)期接觸可能造成白內(nèi)障或者視網(wǎng)膜損傷，嚴(yán)重暴露在高級(jí)別激光下也會(huì)造成同樣的結(jié)果。佩帶合適的激光防護(hù)眼鏡或者其他工程防護(hù)手段可以很容易的預(yù)防激光對(duì)眼睛的傷害。

2、對(duì)皮膚的傷害

嚴(yán)重的暴露在強(qiáng)的紅外波段激光下可能對(duì)皮膚造成燒傷。而紫外激光可能造成燒傷，皮膚癌以及加速皮膚老化。

3、電學(xué)危害

在激光使用的過(guò)程中遇到最多的電學(xué)傷害是電擊。高壓系統(tǒng)是激光系統(tǒng)中潛在的致命的危險(xiǎn)。

4、化學(xué)危害

激光系統(tǒng)中的一些物質(zhì)，如染料，準(zhǔn)分子等，具有毒性，可能對(duì)人體造成危害，同時(shí)，激光導(dǎo)致的化學(xué)反應(yīng)可能會(huì)產(chǎn)生有害的粒子和氣體。

5、火災(zāi)危害

燃料激光器中的溶劑是非常易燃的。高壓脈沖和燈的閃爍可能造成火星，引發(fā)火災(zāi)，激光過(guò)程中激光的直接照射，以及連續(xù)紅外激光的反射光意外照射，都可能引燃易燃品，其他潛在的火災(zāi)隱患。

激光雷達(dá)人眼安全GB/T7247.1檢測(cè)

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關(guān)于激光雷達(dá)（LiDAR）人眼安全的 GB/T 7247.1 檢測(cè)，是確保該類激光產(chǎn)品在使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)人眼造成傷害的關(guān)鍵合規(guī)步驟。隨著激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛、智能交通、測(cè)繪、機(jī)器人等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其激光輻射安全性受到高度關(guān)注。GB/T 7247.1 是中國(guó)針對(duì)激光產(chǎn)品安全的核心國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，直接關(guān)系到產(chǎn)品能否合法上市及出口。

以下是針對(duì)激光雷達(dá)人眼安全GB/T 7247.1檢測(cè)的詳細(xì)介紹：

一、標(biāo)準(zhǔn)概述：GB/T 7247.1-2024

GB/T 7247.1-2024《激光產(chǎn)品的安全第1部分：設(shè)備分類、要求》是我國(guó)最新發(fā)布的激光安全標(biāo)準(zhǔn)，已于2025年正式實(shí)施，替代了舊版 GB 7247.1-2012。該標(biāo)準(zhǔn)等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC 60825-1:2014，具有國(guó)際互認(rèn)性。

適用范圍：波長(zhǎng)范圍為 180 nm 至 1 mm 的所有激光產(chǎn)品，包括激光雷達(dá)。
核心目標(biāo)：評(píng)估激光輻射對(duì)人體（尤其是眼睛和皮膚）的危害程度，并據(jù)此進(jìn)行安全分類，提出相應(yīng)的工程控制、標(biāo)識(shí)和使用要求。

二、激光雷達(dá)與人眼安全的關(guān)系

激光雷達(dá)通過(guò)發(fā)射激光束并接收反射信號(hào)來(lái)測(cè)量距離和構(gòu)建環(huán)境模型。其人眼安全主要取決于以下參數(shù)：

激光波長(zhǎng)：人眼對(duì)不同波長(zhǎng)的敏感度不同。例如：
- 可見(jiàn)光（400–700 nm）和近紅外（700–1400 nm）波段最危險(xiǎn)，因?yàn)闀?huì)被眼球聚焦到視網(wǎng)膜上，造成永久性損傷。
- 常見(jiàn)激光雷達(dá)使用 905 nm 或 1550 nm，其中 1550 nm 因水吸收較強(qiáng)，在角膜和房水中被大量吸收，不易到達(dá)視網(wǎng)膜，因此人眼安全性更高。
輸出功率/能量：功率越高，潛在危害越大。
脈沖特性：短脈沖高能量激光更容易造成視網(wǎng)膜燒傷。
光束發(fā)散角與掃描方式：影響單位面積上的能量密度和暴露時(shí)間。

三、GB/T 7247.1 檢測(cè)核心內(nèi)容（針對(duì)人眼安全）

為評(píng)估激光雷達(dá)是否滿足人眼安全要求，檢測(cè)主要圍繞以下幾個(gè)方面展開(kāi)：

1. 激光安全等級(jí)分類

根據(jù)激光輻射的可達(dá)發(fā)射限值（AEL），將激光產(chǎn)品分為不同等級(jí)，直接影響其安全要求：

安全等級(jí)	說(shuō)明	與人眼安全的關(guān)系
1類	安全，無(wú)危害	在正常使用條件下，不會(huì)對(duì)人眼造成傷害，最安全。
1M類	在使用光學(xué)儀器（如望遠(yuǎn)鏡）時(shí)可能有害	裸眼觀察通常安全，但通過(guò)光學(xué)設(shè)備聚焦后可能傷眼。
2類	可見(jiàn)光激光（≤1 mW）	依賴眨眼反射保護(hù)，短時(shí)間暴露安全。
2M類	同上，但使用光學(xué)儀器時(shí)危險(xiǎn)	類似2類，但光學(xué)放大后風(fēng)險(xiǎn)增加。
3R類	中低風(fēng)險(xiǎn)（1–5 mW）	直視可能傷眼，需謹(jǐn)慎使用。
3B類	中高風(fēng)險(xiǎn)（5–500 mW）	直接暴露可致眼睛或皮膚損傷。
4類	高風(fēng)險(xiǎn)（>500 mW）	可致嚴(yán)重眼傷、皮膚燒傷，甚至引發(fā)火災(zāi)。

? 激光雷達(dá)目標(biāo)等級(jí)：大多數(shù)車載或民用激光雷達(dá)設(shè)計(jì)目標(biāo)為 1類或1M類，以確保在各種使用場(chǎng)景下對(duì)人眼絕對(duì)或基本安全。

2. 關(guān)鍵檢測(cè)項(xiàng)目

可達(dá)發(fā)射水平（AEL）測(cè)試：測(cè)量激光的最大輸出功率、能量密度、輻照度等，判斷是否超過(guò)對(duì)應(yīng)安全等級(jí)的限值。
波長(zhǎng)測(cè)量：確定激光中心波長(zhǎng)及光譜寬度。
脈沖參數(shù)分析：包括脈寬、重復(fù)頻率、峰值功率等，用于計(jì)算人眼最大允許照射量（MPE）。
光束發(fā)散角與掃描特性：評(píng)估實(shí)際使用中人眼可能接收到的能量。
防護(hù)措施檢查：
- 是否有安全聯(lián)鎖、緊急停機(jī)、光束封閉等工程控制。
- 掃描失效時(shí)是否自動(dòng)降功率或關(guān)閉。
標(biāo)簽與說(shuō)明書(shū)合規(guī)性：
- 必須清晰標(biāo)注激光等級(jí)、波長(zhǎng)、最大輸出功率。
- 提供安全使用說(shuō)明和風(fēng)險(xiǎn)提示。

四、檢測(cè)流程（以專業(yè)機(jī)構(gòu)為例）

申請(qǐng)與資料提交
- 提交產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)、使用說(shuō)明書(shū)、電路圖等。
- 明確產(chǎn)品工作模式（如連續(xù)、脈沖、掃描方式）。
樣品測(cè)試
- 在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量條件下進(jìn)行輻射測(cè)試。
- 評(píng)估是否符合所宣稱的安全等級(jí)。
安全評(píng)估與分類
- 根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)照GB/T 7247.1-2024中的AEL限值，確定最終安全等級(jí)。
報(bào)告出具
- 合格后由CNAS/CMA認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室出具GB/T 7247.1檢測(cè)報(bào)告，作為合規(guī)證明。
認(rèn)證與市場(chǎng)準(zhǔn)入
- 報(bào)告可用于：
  - 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)監(jiān)管備案
  - 醫(yī)療器械注冊(cè)（如用于醫(yī)療LiDAR）
  - 出口認(rèn)證（如CE認(rèn)證中的IEC 60825-1、美國(guó)FDA 21 CFR 1040.10）

五、為何必須進(jìn)行GB/T 7247.1檢測(cè)？

法律合規(guī)：未通過(guò)安全檢測(cè)的產(chǎn)品可能被禁止銷售或引發(fā)法律責(zé)任。
人眼安全保障：防止公眾或操作人員因意外暴露導(dǎo)致永久性視力損傷。
提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力：獲得權(quán)威認(rèn)證有助于贏得客戶信任，進(jìn)入高端市場(chǎng)（如汽車、醫(yī)療）。
保險(xiǎn)與責(zé)任規(guī)避：在發(fā)生安全事故時(shí)，檢測(cè)報(bào)告可作為企業(yè)已履行安全義務(wù)的證據(jù)。

六、建議

對(duì)于激光雷達(dá)制造商：

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就應(yīng)遵循“本質(zhì)安全設(shè)計(jì)”原則，優(yōu)先選擇1550 nm波長(zhǎng)、控制峰值功率、優(yōu)化掃描機(jī)制。
盡早委托具備 CNAS/CMA資質(zhì) 的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)試，避免后期整改成本。
關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)更新，GB/T 7247.1-2024 已強(qiáng)化對(duì)高功率、掃描型激光系統(tǒng)的評(píng)估要求。

常見(jiàn)的幾種激光雷達(dá)

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有脈沖激光雷達(dá)、連續(xù)波激光雷達(dá)和混合型激光雷達(dá)

數(shù)字顯示激光雷達(dá)和成像激光雷達(dá)

有地基固定式激光雷達(dá)、車載激光雷達(dá)、機(jī)載激光雷達(dá)、船載激光雷達(dá)、星載激光雷達(dá)、彈載激光雷達(dá)和手持式激光雷達(dá)

有激光測(cè)距雷達(dá)、激光測(cè)速雷達(dá)、激光測(cè)角雷達(dá)和跟蹤雷達(dá)、激光成像雷達(dá)

激光雷達(dá)的激光對(duì)眼睛的輻射傷害

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大多數(shù)激光雷達(dá)使用激光的光源為發(fā)射波長(zhǎng)為 905 nm 或 1550 nm 的紅外光。雖然不可見(jiàn)的近紅外光（波長(zhǎng)達(dá) 1400 nm）可以穿透我們的眼睛并直接照射到視網(wǎng)膜上，但是，激光雷達(dá)系統(tǒng)都遵循IEC/EN 60825標(biāo)準(zhǔn)，使用的是 1 類激光器——也就是說(shuō)在所有正常使用條件下激光對(duì)人眼是沒(méi)有危害的。

(圖1)