Optische Dichte (OD-Wert bei Laserschutzbrillen und Filtern)
Optische Dichte (OD-Wert bei Laserschutzbrillen und Filtern)
Was bedeutet optische Dichte?
Die optische Dichte (engl. Optical Density, kurz OD) beschreibt, wie stark ein Material Licht – insbesondere Laserstrahlung – abschwächt oder blockiert. Sie ist ein Maß dafür, wie viel der ursprünglichen Laserenergie durch eine Schutzscheibe oder Laserschutzbrille noch hindurchgelangt.
Je höher die optische Dichte, desto stärker der Schutz. Der OD-Wert ist damit ein zentrales Kriterium bei der Auswahl von Filtern, Fenstern und Brillen im Laserbetrieb.
Die mathematische Bedeutung
Die optische Dichte wird aus der Transmission (T) berechnet – also dem Anteil des Lichtes, der durchgelassen wird:
OD = log10 (1 / T)
Beispiel:
- OD = 1 → nur 10 % des Lichts geht durch
- OD = 3 → nur 0,1 % des Lichts geht durch
- OD = 6 → nur 0,0001 % des Lichts geht durch
Jede Zunahme um +1 beim OD bedeutet eine zehnfache Erhöhung der Abschwächung. Das ist eine logarithmische Skala – kleine Zahlenunterschiede bedeuten also große Unterschiede im Schutz.
Warum der OD-Wert wichtig ist
Laserstrahlen haben eine enorme Energiedichte. Schon Bruchteile eines Prozents der Leistung können ausreichen, um die Netzhaut zu verbrennen. Deshalb müssen Schutzbrillen und Fenster den Laserstrahl um viele Größenordnungen abschwächen.
Der OD-Wert gibt an, wie viel Licht noch durchkommt. Beispiel: Eine Brille mit OD 6 bei 1064 nm (Faserlaser) reduziert die Leistung um den Faktor eine Million.
Faustregel: Je höher der OD-Wert, desto sicherer – aber desto dunkler auch die Brille oder das Schutzfenster.
Beispiele für OD-Werte und Schutzwirkung
| OD-Wert | Transmission (%) | Abschwächung | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|
| OD 1 | 10 % | x10 | Schutz vor schwachem Laserlicht, z. B. Pointer |
| OD 3 | 0,1 % | x1.000 | Leistungsarme Diodenlaser |
| OD 5 | 0,001 % | x100.000 | Starke CO₂- oder Faserlaser |
| OD 6+ | 0,0001 % oder weniger | x1.000.000 | Industrielaser, Tiefengravur, offene Systeme |
OD-Wert und Wellenlänge – warum das zusammengehört
Wichtig: Der OD-Wert gilt immer nur für eine bestimmte Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich. Eine Brille mit OD 6 bei 1064 nm schützt nicht automatisch bei 10,6 µm (CO₂) oder 532 nm (grüner Laser).
Daher steht auf jeder zertifizierten Brille eine Kombination aus Wellenlänge und Schutzstufe, z. B.:
1064 nm OD 6+
oder nach Norm DIN EN 207:
DIR 1064 LB6
Das bedeutet: D = Dauerstrich (Continuous Wave), IR = Infrarot, 1064 nm, LB6 = optische Dichte mindestens 10⁶.
Unterschied zwischen OD und LB (nach DIN EN 207)
Die deutsche Norm DIN EN 207 verwendet statt OD die Angabe LB (Laser Blocking). Diese Werte basieren ebenfalls auf der optischen Dichte, aber sie berücksichtigen zusätzlich die Laserart (CW, gepulst) und die maximale Bestrahlungsdauer.
- OD = gemessene Lichtdämpfung
- LB = geprüfter, normierter Schutzwert (inkl. Pulsdauer und Energie)
Beispiel: Eine Schutzbrille kann OD 5 haben, aber nur LB4 für gepulste Laser – weil kurze Pulse höhere Spitzenenergien erzeugen.
Wie erkennt man eine gute Laserschutzbrille?
- Sie ist nach DIN EN 207 zertifiziert und trägt entsprechende Kennzeichnung (z. B. DIRM 1064 LB6).
- Der Wellenlängenbereich deckt den genutzten Laser ab (z. B. 10.6 µm für CO₂, 1064 nm für Faserlaser).
- OD-Wert ist ausreichend hoch für die Laserleistung (mind. OD 5 bei Industrielasern).
- Rahmen und Gläser bestehen aus hitzebeständigem Material.
- Farbfilter sind klar gekennzeichnet (z. B. grünlich bei Faser, bernsteinfarben bei CO₂).
Warnung: Billige Brillen ohne Zertifikat oder mit gefälschten OD-Werten bieten keinen echten Schutz – sie können bei Laserbetrieb lebensgefährlich sein.
OD bei Schutzfenstern und Gehäusen
Auch die Fenster von [[Lasergehäuse (Schutzgehäuse für Lasersysteme)|Laserschutzgehäusen]] haben einen OD-Wert. Sie ermöglichen Sicht auf den Bearbeitungsprozess, ohne gefährliche Strahlung durchzulassen.
Ein gutes Sichtfenster hat:
- Transmission im sichtbaren Bereich (damit man den Prozess sieht)
- OD ≥ 6 bei der Laserwellenlänge
- Zertifizierung nach EN 60825-4 (Schutzgehäuse und Fenster)
Warum optische Dichte keine Farbe ist
Viele glauben, eine dunkle Brille sei automatisch sicher – das ist falsch! Der OD-Wert beschreibt nicht die sichtbare Helligkeit, sondern die Abschwächung der spezifischen Laserwellenlänge. Eine grüne Brille kann z. B. hell erscheinen, aber IR-Strahlung vollständig blockieren.
Daher gilt: Farbe ≠ Schutz. Nur zertifizierte OD- bzw. LB-Angaben sind relevant.
Berechnungsbeispiel
Ein 30-Watt-Faserlaser emittiert bei 1064 nm. Eine Schutzbrille mit OD 6 reduziert die Leistung auf:
30 W × 10^(-6) = 0,00003 W (0,03 mW)
Das ist weit unter der sicheren Grenze für das menschliche Auge. Mit OD 3 wären es dagegen noch 0,03 W (30 mW) – bereits gefährlich!
Kurz zusammengefasst
Die optische Dichte (OD) gibt an, wie stark ein Material Laserlicht dämpft. Sie ist das wichtigste Maß für die Schutzwirkung von Laserschutzbrillen, Filtern und Fenstern. Je höher der OD-Wert, desto sicherer der Schutz. Er gilt immer für eine bestimmte Wellenlänge. Eine Brille mit OD 6 bei 1064 nm blockiert das Laserlicht eine Million Mal stärker als ohne Schutz – lebenswichtig für jeden, der mit Lasern arbeitet.
