प्रकाश से होने वाली क्षति मुख्य रूप से तापमान प्रभाव और ऊर्जा के अवशोषण के कारण होने वाली फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया के कारण होती है, जो जैविक क्षति का कारण बनती है। क्षति का प्राथमिक तरीका प्रकाश की तरंग दैर्ध्य और उजागर ऊतक पर निर्भर करता है। लेज़रों के खतरों के लिए, क्षति का मुख्य कारण तापमान का प्रभाव है, और क्षति के मुख्य भाग आँखें और त्वचा हैं।
आंख में चोट का स्थान सीधे लेजर विकिरण की तरंग दैर्ध्य से संबंधित है। आंखों में प्रवेश करने वाले लेजर विकिरण के लिए:
1. निकट-पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य (यूवीए) 315-400 एनएम, अधिकांश विकिरण आंख के लेंस में अवशोषित होता है, प्रभाव में देरी होती है, और समस्याएं (जैसे मोतियाबिंद) कई वर्षों तक नहीं हो सकती हैं।
2. सुदूर पराबैंगनी (यूवीबी) 280-315 एनएम और (यूवीसी) 100-280 एनएम, अधिकांश विकिरण कॉर्निया द्वारा अवशोषित होता है। यदि पर्याप्त मात्रा में खुराक अवशोषित हो जाती है, तो इससे केराटोकोनजंक्टिवाइटिस, तथाकथित स्नो ब्लाइंडनेस और वेल्ड आई हो सकती है।
3. अधिकांश दृश्यमान (400-760 एनएम) और निकट-अवरक्त (760-1400 एनएम) विकिरण रेटिना में संचारित होता है, और ओवरएक्सपोजर से फ्लैश ब्लाइंडनेस या रेटिना में जलन और घाव हो सकते हैं।
4. सुदूर अवरक्त (1400 एनएम-1 मिमी) अधिकांश विकिरण कॉर्निया में संचारित होता है, इन तरंग दैर्ध्य के अत्यधिक संपर्क से कॉर्निया में जलन हो सकती है।
आंख में थर्मल बर्न (घाव) तब होता है जब कोरॉइड परत में रक्त का प्रवाह, जो रेटिना और स्केलेरा के बीच स्थित होता है, रेटिना के थर्मल लोड को नियंत्रित करने में विफल हो जाता है। सीमा से बाहर दृष्टि धुंधली हो गई है।
यद्यपि रेटिना मामूली क्षति की मरम्मत कर सकता है, लेकिन रेटिना के मैक्यूलर क्षेत्र को बड़ी क्षति के परिणामस्वरूप दृष्टि या अस्थायी अंधापन, या यहां तक कि दृष्टि की हानि भी हो सकती है। यूवी प्रकाश से कॉर्निया को होने वाली फोटोकेमिकल क्षति से फोटोकेराटोकोनजक्टिवाइटिस हो सकता है (जिसे अक्सर वेल्डर फ्लैश या स्नो ब्लाइंडनेस कहा जाता है)। यह दर्दनाक स्थिति कई दिनों तक बनी रह सकती है और व्यक्ति बहुत कमज़ोर महसूस कर सकता है। लंबे समय तक यूवी किरणों के संपर्क में रहने से लेंस में मोतियाबिंद बन सकता है।
एक्सपोज़र की अवधि भी आंखों की क्षति का एक महत्वपूर्ण कारण है। उदाहरण के लिए, यदि लेज़र दृश्यमान तरंग दैर्ध्य (400 से 700 एनएम) है, बीम शक्ति 1.0 मेगावाट से कम है, और एक्सपोज़र समय 0.25 सेकंड (एनाफोबिक प्रतिक्रिया समय) से कम है, तो लंबे समय तक बीम एक्सपोज़र से रेटिना क्षतिग्रस्त नहीं होगी। कक्षा 1, 2ए, और 2 (लेजर वर्गीकरण के लिए नोट देखें) लेजर इस श्रेणी में आते हैं और इसलिए आम तौर पर रेटिना के लिए खतरा पैदा नहीं करते हैं। दुर्भाग्य से, कक्षा 3ए, 3बी या 4 लेजर पर बीम या स्पेक्युलर अवलोकन और कक्षा 4 लेजर से फैला हुआ प्रतिबिंब अत्यधिक बीम शक्ति के कारण ऐसी क्षति का कारण बन सकता है, ऐसे मामलों में 0.25 सेकंड की फोटोफोबिक प्रतिक्रिया आंखों को चोट से बचाने के लिए पर्याप्त नहीं है।
स्पंदित लेजर के लिए, पल्स अवधि भी आंखों की चोट की संभावना को प्रभावित करती है। रेटिना पर केंद्रित 1 एमएस से कम अवधि वाले पल्स ध्वनिक क्षणिक का कारण बनते हैं जो अपेक्षित थर्मल क्षति के अलावा गंभीर अतिरिक्त क्षति और रक्तस्राव का कारण बनते हैं। आज, कई स्पंदित लेज़रों की पल्स अवधि 1 पिकोसेकंड से कम है। अमेरिकी राष्ट्रीय मानक संस्थान का ANSI Z136.1 मानक अनुमेय एक्सपोज़र (MPE) को परिभाषित करता है जो आंखों के लिए स्वीकार्य है जहां आंखों को कोई नुकसान होने की उम्मीद नहीं है (निर्दिष्ट एक्सपोज़र शर्तों के तहत)। यदि एमपीई अधिक हो जाए तो आंखों में चोट लगने की संभावना बढ़ सकती है।
विशेष रूप से, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि आंख की फोकल लंबाई में लगभग 100,000 गुना वृद्धि (ऑप्टिकल लाभ) के कारण लेजर रेटिनल क्षति गंभीर हो सकती है, क्योंकि इसका मतलब है कि आंख में प्रवेश करने वाला 1 मेगावाट/सेमी2 का विकिरण प्रभावी रूप से 100 डब्ल्यू/सेमी2 तक बढ़ जाएगा।
महत्वपूर्ण: किसी भी परिस्थिति में किसी भी लेजर बीम द्वारा निर्देशित न हों! इसके अलावा, आंखों में लेजर किरण के परावर्तन को रोकने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए, ताकि आंखों की क्षति के कारण होने वाले दर्द और यहां तक कि अंधेपन के खतरे से भी बचा जा सके।