Laser: quels risques pour les yeux et la peau?

Le laser est-il dangereux ? Alors que les performances des sources laser augmentent d’année en année et que leurs applications se multiplient, la question de la sécurité laser est un enjeu primordial. La réponse dépend bien-sûr de quel type de laser nous parlons. On imagine bien qu’un laser capable de découper des métaux doit être dangereux étant donné sa puissance. Certains rayonnements laser peuvent, en effet, causer des dommages irréversibles sur les yeux et la peau. En plus de ces risques s’ajoutent des risques liés aux dispositifs.

Pour comprendre les risques liés aux technologies laser, il convient de comprendre les spécificités des rayonnements laser.

La lumière « traditionnelle » est dite incohérente, c’est-à-dire qu’elle émet simultanément dans différentes longueurs d’ondes d’un large spectre et cela dans toutes les directions. Prenons l’exemple d’une ampoule :  la lumière diffusée par celle-ci est éparpillé dans toute la pièce. Au contraire, grâce à un dispositif spécial, la lumière laser est dite cohérente, c’est-à-dire qu’elle est monochromatique et unidirectionnelle.

On peut constater la différence en dirigeant contre un mur une lampe de poche et un pointeur laser. En reculant la lampe de poche, la tâche de lumière va s’agrandir alors que celle du pointeur laser restera la même quelle que soit la distance à laquelle vous vous trouvez.

Pour simplifier, la lumière laser est un « concentré de lumière », la rendant donc beaucoup plus puissante.

Pour déterminer la dangerosité d’un rayonnement laser, les principales caractéristiques à prendre en compte sont :

• La longueur d’onde dans laquelle il émet : cela peut très bien être dans l’infrarouge, le visible ou l’ultraviolet
• La durée d’impulsion et le mode de fonctionnement (exposition continue ou pulsée)
• La puissance c’est-à-dire la quantité d’énergie transportée par la lumière.

Il est assez classique pour des lasers d’avoir une puissance de l’ordre du joule et une durée d’impulsion de l’ordre de la nanoseconde. La puissance instantanée de l’impulsion laser dans ce cas est de l’ordre du gigawatt ! Des impulsions lumineuses encore plus puissantes (jusqu’au petawatt 1015W) sont de plus en plus courantes dans certaines applications.

Les risques dus au rayonnement laser

L’exposition à un rayonnement laser peut avoir des conséquences allant d’une simple fatigue visuelle (larmoiements, vision altérée, picotements et rougeurs oculaires…) et d’un effet d’éblouissement largement supérieur à celui provoqué par le soleil pouvant être à l’origine de troubles de l’attention et de la concentration favorisant la survenue d’accidents du travail jusqu’à la perte définitive de l’acuité visuelle.

La cornée et le cristallin agissent comme des loupes pour projeter la lumière perçue sur la rétine. Lorsqu’un faisceau laser transportant une lumière extrêmement puissante, traverse l’œil, toute cette lumière va se retrouver concentrée sur une tâche de petit diamètre, au niveau de la rétine. La rétine est donc la partie sensible de la vision. Cette concentration en un seul point de lumière extrêmement puissante peut provoquer des dommages allant jusqu’à la perte de l’acuité visuelle, selon la localisation et le diamètre du faisceau sur la surface rétinienne.

Les risques oculaires diffèrent selon la longueur d’onde dans laquelle le rayonnement laser émet, la durée d’exposition ainsi que la répartition de cette exposition dans le temps (exposition continue ou pulsée).

A puissance égale, les lasers émettant dans le visible, c’est-à-dire des longueurs d’onde comprises entre 400 nm et 700 nm, sont moins dangereux car même si le rayonnement atteint la rétine, nous avons le réflexe de cligner des yeux en pas plus d’un quart de seconde. On appelle cela le réflexe palpébral.

Les rayons laser infrarouges (IR), qui pénètrent profondément dans l’œil, sont susceptibles d’occasionner des brûlures de la cornée en moins d’une seconde d’exposition sans protection, selon la puissance.

Les rayons laser de faible puissance émanant dans les ultraviolets B et C provoquent des lésions immédiates et douloureuses (photokératite et la photoconjonctivite) mais réversibles si le rayonnement est bloqué par la cornée. Les ultraviolets C, quant à eux, favorisent la formation d’une cataracte, opacification du cristallin, entrainant une déficience visuelle à long-terme.

Si vous voyez des tâches comme celles-ci, il est déjà trop tard. Les rayons laser ont endommagé vos yeux.

Les risques cutanés

Les rayonnements laser émanant dans l’infrarouge et le visible sont généralement moins dangereux pour la peau que les rayons UV. Attention toutefois certains rayonnements laser émanant dans certaines longueurs d’onde de l’infrarouge produisent de l’énergie thermique qui peut provoquer d’importantes brûlures de la peau.

Une exposition prolongée aux rayonnement laser émanant dans l’ultraviolet sont responsables des nombreux problèmes cutanés allant du vieillissement prématuré de la peau jusqu’à des mutations cellulaires irréversibles pouvant provoquer des cancers de la peau.

Les risques dus au dispositif

Les risques liés aux rayonnement laser sont les plus connus mais ce ne sont pas les seuls. Les dispositifs permettant de créer un laser sont tels qu’ils représentent également une source de risques électriques, mécaniques ou chimiques.

La dangerosité des rayonnements laser est très variable selon la longueur d’onde dans laquelle ils émettent, leur puissance et la durée d’impulsion.  Certains comme sont sans danger alors que d’autres peuvent provoquer des lésions oculaires et cutanés gravissimes.

La norme NF EN 60825-1 de juillet 1994 classe les lasers en quatre catégories :

• Classe 1 : Les lasers de classe 1 ne présentent aucun risque pour les yeux et la peau dans toutes les conditions d’utilisation normales. Ils concernent les lasers de faible puissance mais également des lasers de classe supérieure qui sont intégrés dans des machines industrielles mais protégés.
• Classe 1M : ces lasers émettant dans des longueurs d’onde de 302.5 nm à 4000 nm ne présentent pas de risque pour la peau et un risque faible pour les yeux, sauf dans le cas où l’utilisateur emploie un instrument optique (jumelles, télescopes, microscopes…) qui pourrait concentrer la puissance du laser dans l’œil.
• Classe 2 : Les lasers émettant dans la lumière visible (400 à 700 nm). Le réflexe palpébral évite un dommage rétinien. Cependant, une exposition oculaire prolongée intentionnelle peut entraîner un éblouissement et une vision momentanément altérée.
• Classe 3B : Les lasers sont de puissance moyenne et émettent un rayonnement visible ou dans l’infrarouge ou l’ultraviolet. Le danger pour les yeux existe même dans le visible. Les lasers de classe B de plus forte puissance présentent également un risque pour la peau mais l’échauffement qui en résulte alerte et permet d’éviter une exposition prolongée et un risque de brûlure.
• Classe 4 : Les lasers sont de forte puissance. La vision directe ou les réflexions diffuses entraînent des risques importants pour les yeux et la peau. Ces lasers présentant également un risque d’incendie.

Nous sommes entourés de rayonnements laser dans notre vie courante pour lire un DVD par exemple et dans la vie professionnelle de bon nombre de personnes dans des secteurs d’activités les plus divers : laboratoire, industrie, militaire, bâtiment ou encore arts et spectacle.

Si certains sont inoffensifs, d’autres en fonction de leur puissance, de la longueur d’onde dans laquelle ils émettent et la durée d’impulsion peuvent provoquer des dommages oculaires et cutanées irréversibles.

Selon les cas, une protection collective (type rideaux ou panneaux de protection) et/ou une protection individuelle (vêtement, gant et lunette) sont requises.

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