Kako narediti laser z lastnimi rokami doma: nasveti. Kaj lahko naredite laserski rezalnik za kovine Naredite laser doma

domov

Črpališča

Izdelava močnega gorečega laserja z lastnimi rokami je preprosta naloga, vendar bo poleg sposobnosti uporabe spajkalnika potrebna skrb in natančnost pristopa. Takoj je treba opozoriti, da tukaj ni potrebno poglobljeno znanje elektrotehnike in napravo lahko naredite tudi doma. Glavna stvar med delom je upoštevanje varnostnih ukrepov, saj je izpostavljenost laserskemu žarku škodljiva za oči in kožo.

Laser je nevarna igrača, ki lahko ob neprevidni uporabi škoduje zdravju. Laserja ne usmerjajte v ljudi ali živali!

Kaj bo potrebno?

Vsak laser lahko razdelimo na več komponent:

oddajnik svetlobnega toka;
optika;
vir energije;
trenutni stabilizator moči (gonilnik).

Za izdelavo močnega domačega laserja boste morali vse te komponente upoštevati ločeno. Najbolj praktičen in enostaven za montažo je laser, ki temelji na laserski diodi, in ga bomo obravnavali v tem članku.

Kje se da dobiti diodo za laser?

Delovno telo vsakega laserja je laserska dioda. Lahko ga kupite v skoraj vsaki radijski trgovini ali pa ga dobite iz nedelujočega CD pogona. Dejstvo je, da je nedelovanje pogona redko povezano z okvaro laserske diode. Če imate na voljo pokvarjen pogon, lahko dobite želeni element brez dodatnih stroškov. Vendar morate upoštevati, da so njegova vrsta in lastnosti odvisne od modifikacije pogona.

Najšibkejši laser, ki deluje v infrardečem območju, je nameščen v pogonih CD-ROM. Njegova moč zadošča le za branje CD-jev, žarek pa je skoraj neviden in ne more prežgati predmetov. CD-RW ima močnejšo lasersko diodo, primerno za zapisovanje in ocenjeno za isto valovno dolžino. Velja za najnevarnejšega, saj oddaja žarek v očesu nevidnem spektru.

DVD-ROM pogon je opremljen z dvema šibkima laserskima diodama, ki imata dovolj energije le za branje CD-jev in DVD-jev. DVD-RW zapisovalnik ima močan rdeči laser. Njegov žarek je viden pri kateri koli svetlobi in zlahka vžge nekatere predmete.

BD-ROM ima vijoličen ali moder laser, ki je po parametrih podoben DVD-ROM-u. Od zapisovalnikov BD-RE lahko dobite najmočnejšo lasersko diodo s čudovitim vijoličnim ali modrim žarkom, ki lahko gori. Vendar pa je tak pogon za demontažo precej težko najti, delujoča naprava pa je draga.

Najprimernejša je laserska dioda, vzeta iz zapisovalnika plošč DVD-RW. Najkakovostnejše laserske diode so vgrajene v diske LG, Sony in Samsung.

Višja kot je hitrost zapisovanja DVD-pogona, močnejša je laserska dioda, nameščena v njem.

Demontaža pogona

Ko je pogon pred njimi, je treba najprej odstraniti zgornji pokrov tako, da odvijete 4 vijake. Nato se odstrani premični mehanizem, ki se nahaja v sredini in je s gibljivim kablom povezan s tiskanim vezjem. Naslednja tarča je laserska dioda, zanesljivo stisnjena v radiator iz aluminija ali duraluminijeve zlitine. Preden ga razstavite, je priporočljivo zagotoviti zaščito pred statično elektriko. Da bi to naredili, so vodniki laserske diode spajkani ali oviti s tanko bakreno žico.

Nadalje sta možni dve možnosti. Prvi vključuje delovanje končnega laserja v obliki stacionarne instalacije skupaj s standardnim radiatorjem. Druga možnost je sestavljanje naprave v ohišje prenosne svetilke ali laserskega kazalca. V tem primeru boste morali uporabiti silo, da pregriznete ali prerežete radiator, ne da bi poškodovali sevalni element.

Voznik

Napajanje laserja je treba jemati odgovorno. Tako kot pri LED diodah mora biti to vir stalnega toka. Na internetu je veliko vezij, ki jih napaja baterija ali baterija prek omejevalnega upora. Zadostnost takšne rešitve je dvomljiva, saj se napetost na bateriji ali bateriji razlikuje glede na stopnjo napolnjenosti. V skladu s tem bo tok, ki teče skozi lasersko oddajno diodo, močno odstopal od nazivne vrednosti. Zaradi tega naprava pri nizkih tokovih ne bo delovala učinkovito, pri visokih tokovih pa bo povzročilo hitro zmanjšanje intenzivnosti njenega sevanja.

Najboljša možnost je uporaba najpreprostejšega stabilizatorja toka, zgrajenega na osnovi. To mikrovezje spada v kategorijo univerzalnih integriranih stabilizatorjev z možnostjo samostojne nastavitve toka in napetosti na izhodu. Mikrovezje deluje v širokem razponu vhodnih napetosti: od 3 do 40 voltov.

Analog LM317 je domači čip KR142EN12.

Za prvi laboratorijski poskus je primerna spodnja shema. Izračun edinega upora v vezju se izvede po formuli: R = I / 1,25, kjer je I nazivni laserski tok (referenčna vrednost).

Včasih sta na izhodu stabilizatorja vzporedno z diodo nameščena polarni kondenzator 2200 uFx16 V in nepolarni kondenzator 0,1 uF. Njihovo sodelovanje je upravičeno v primeru dovajanja napetosti na vhod iz stacionarnega napajalnika, ki lahko zgreši nepomembno spremenljivo komponento in impulzni šum. Eno od teh vezij, zasnovano za napajanje z baterijo Krona ali majhno baterijo, je predstavljeno spodaj.

Diagram prikazuje približno vrednost upora R1. Za natančen izračun morate uporabiti zgornjo formulo.

Ko sestavite električni tokokrog, lahko izvedete predhodni vklop in kot dokaz delovanja vezja opazujete svetlo rdečo razpršeno svetlobo oddajne diode. Po merjenju njegovega dejanskega toka in temperature ohišja je vredno razmisliti o potrebi po namestitvi radiatorja. Če se laser uporablja v stacionarni namestitvi pri visokih tokovih dlje časa, je treba zagotoviti pasivno hlajenje. Zdaj je za dosego cilja ostalo zelo malo: osredotočiti se in dobiti ozek žarek velike moči.

Optika

V znanstvenem smislu je čas za izdelavo preprostega kolimatorja, naprave za pridobivanje žarkov vzporednih svetlobnih žarkov. Idealna možnost za ta namen bi bila standardna leča, vzeta iz pogona. Z njegovo pomočjo lahko dobite precej tanek laserski žarek s premerom približno 1 mm. Količina energije takšnega žarka je dovolj, da v nekaj sekundah prežge papir, blago in karton, stopi plastiko in zažge les. Če usmerite tanjši žarek, lahko ta laser reže vezan les in pleksi steklo. Toda lečo je zaradi majhne goriščne razdalje precej težko nastaviti in varno pritrditi iz pogona.

Veliko lažje je zgraditi kolimator na osnovi laserskega kazalca. Poleg tega lahko v njegovo ohišje namestite gonilnik in majhno baterijo. Izhod bo žarek s premerom približno 1,5 mm manjšega učinka gorenja. V meglenem vremenu ali ob močnem sneženju lahko z usmerjanjem svetlobnega toka v nebo opazimo neverjetne svetlobne učinke.

Preko spletne trgovine lahko kupite že pripravljen kolimator, posebej zasnovan za montažo in nastavitev laserja. Njegovo telo bo služilo kot radiator. Če poznate dimenzije vseh komponent naprave, lahko kupite poceni LED svetilko in uporabite njeno telo.

Na koncu bi rad dodal nekaj stavkov o nevarnostih laserskega sevanja. Prvič, nikoli ne usmerite laserskega žarka v oči ljudi ali živali. To vodi do resne okvare vida. Drugič, med eksperimentiranjem z rdečim laserjem nosite zelena očala. Preprečujejo prehod večine rdeče komponente spektra. Količina svetlobe, ki prehaja skozi očala, je odvisna od valovne dolžine sevanja. Gledanje laserskega žarka s strani brez zaščitne opreme je dovoljeno le kratek čas. V nasprotnem primeru se lahko pojavijo bolečine v očeh.

Preberite tudi

Včasih lahko iz doma shranjenih nepotrebnih stvari naredite nekaj res neverjetnega in uporabnega. Ali imate doma star pogon DVD-RW (zapisovalni)? Pokazali vam bomo, kako doma izdelati zmogljiv laser tako, da si od njega izposodite elemente.

Varnost

Naprava, ki jo dobimo na koncu, ni neškodljiva igrača! Preden naredite laser, poskrbite za svojo varnost: udarec žarka v oči je škodljiv za mrežnico, še posebej, če je izum močan. Zato vam svetujemo, da vsa dela opravljate v posebnih zaščitnih očalih, ki bodo ohranila vaš vid, če gre kaj narobe in laserski žarek pomotoma usmerite v svoje oči ali prijatelja.

Ko boste v prihodnje uporabljali laser, si zapomnite te preproste varnostne ukrepe:

Laserskega žarka ne usmerjajte v vnetljive ali eksplozivne predmete.
Ne svetite na odsevne površine (očala, ogledala).
Tudi laserski žarek, izstreljen z razdalje do 100 m, predstavlja nevarnost za mrežnico človeka in živali.

Delo z laserskim modulom

Glavna stvar, ki jo potrebujemo, je gorilnik. Upoštevajte, da višja kot je hitrost zapisovanja, močnejši bo naš DVD laser. Samoumevno je, da po odstranitvi laserskega modula oprema ne bo več delovala, zato razstavite samo tisto napravo, ki je ne potrebujete več.

In zdaj začnemo:

Prvi del našega dela je končan. Pojdimo na naslednji pomemben korak.

Sestavljanje vezja naprave

Za nadzor moči naše naprave potrebujemo vezje. V nasprotnem primeru bo ob prvi uporabi preprosto pregorelo. Spodaj boste videli risbo za laser.

Za našo napravo je viseča montaža zelo primerna. Zdaj pa preidimo na napajanje laserja, ki ga naredi sam.

Napajanje naprave

Potrebovali bomo najmanj 3,7 V. To lahko zagotovijo stare baterije mobilnih telefonov, baterije za svinčnike. Potrebno jih je le povezati vzporedno med seboj. Za preverjanje delovanja naprave ali stacionarnega laserskega kazalca je primeren stabilizacijski napajalnik.

Na tej stopnji lahko že preizkusite delovanje naprave. Usmerite ga v steno, tla in vklopite napajanje. Morali bi videti kup svetlo rdečkaste barve. V temi je videti kot močna infrardeča svetilka.

Vidite lahko, da medtem ko je sij daleč od laserja: žarek je preširok; zahteva, da se osredotoči. To bomo naredili naslednje.

Leča za fokusiranje laserskega žarka

Če želite prilagoditi goriščno razdaljo, lahko uporabite lečo, izposojeno iz istega pogona DVD-RW.

Zdaj ponovno priključite napajanje na napravo in usmerite njeno svetlobo na katero koli površino skozi to lečo. Se je zgodilo? Nato preidemo na zadnjo fazo dela - postavitev vseh elementov v togo ohišje.

Izdelava ohišij

Mnogi, ki svetujejo, kako narediti laser, pravijo, da je najlažji način, da modul postavite v ohišje majhne svetilke ali kitajskega laserskega kazalca. Kjer je, mimogrede, že objektiv. Toda analizirajmo situacijo, če ne eno ne drugo ni bilo pri roki.

Kot možnost - postavite elemente v aluminijasti profil. Z lahkoto se žaga z nožno žago, modelira s kleščami. Sem lahko dodate tudi majhno prstno baterijo. Kako to storiti, vas bo vodila spodnja fotografija.

Pazite, da izolirate vse kontakte. Naslednji korak je pritrditev leče v ohišje. Najlažje ga je namestiti na plastelin - tako lahko prilagodite najuspešnejši položaj. V nekaterih primerih dosežemo boljši učinek, če lečo obrnemo proti laserski diodi s konveksno stranjo.

Vklopite laser in prilagodite jasnost žarka. Ko ste z rezultati zadovoljni, zaklenite lečo v ohišje. Nato ga popolnoma zaprite, na primer tesno ovijte z električnim trakom.

Kako narediti laser: alternativni način

Ponudili vam bomo še en, nekoliko drugačen način izdelave domačega močnega laserja. Potrebovali boste naslednje:

DVD-RW pogon s hitrostjo snemanja 16x ali več.
Tri prstne baterije.
Kondenzatorji 100 mF in 100 pF.
Upor od 2 do 5 ohmov.
Žice.
Spajkalnik.
Laserski kazalec (ali kateri koli drug kolimator - to je ime modula z lečo).
LED jeklena svetilka.

Zdaj pa poglejmo, kako narediti laser s to metodo:

Odstranite laserski modul, ki se nahaja v nosilcu naprave, iz pogona na že opisan način. Ne pozabite ga zaščititi pred statično elektriko tako, da izhode ovijete s tanko žico ali nosite antistatični zapestni trak.
V skladu z zgornjo shemo spajkajte gonilnik - ploščo, ki bo našemu domačemu izdelku prinesla želeno moč. Bodite zelo pozorni na polariteto, da ne poškodujete občutljive laserske diode.
V tem koraku bomo preizkusili delovanje na novo izdelanega gonilnika. Če je laserski modul iz modela s hitrostjo 16x, potem zanj zadostuje tok 300-350 mA. Če je višji (do 22x), se ustavite pri 500 mA.
Ko ste preverili, ali je gonilnik primeren, ga morate namestiti v kovček. Lahko je podstavek iz kitajskega laserskega kazalca z že nameščeno lečo ali bolj primerno ohišje iz LED svetilke.

Lasersko testiranje

In tukaj vas je zanimalo, kako narediti laser za. Preidimo na praktično testiranje naprave. V nobenem primeru ne delajte doma - samo na ulici, stran od ognja in eksplozivnih predmetov, zgradb, mrtvega lesa, kupov smeti itd. Za poskuse potrebujemo papir, plastiko, isti električni trak, vezan les.

Pa začnimo:

Položite list papirja na asfalt, kamen, opeko. Vanj usmerite že dobro fokusiran laserski žarek. Videli boste, da se bo čez nekaj časa list začel kaditi, nato pa bo popolnoma zasvetil.
Zdaj pa preidimo na plastiko - začela se bo kaditi tudi zaradi izpostavljenosti laserskemu žarku. Takšnih poskusov ne priporočamo dolgo časa: produkti zgorevanja tega materiala so zelo strupeni.
Najbolj zanimiva izkušnja je z vezano ploščo, ravno desko. Osredotočeni laser lahko zažge določen napis in nanj nariše.

Domači laser je seveda občutljivo delo in muhast izum. Zato je povsem možno, da bo vaša obrt kmalu propadla, saj so zanjo pomembni določeni pogoji skladiščenja in delovanja, ki jih doma ni mogoče zagotoviti. Najmočnejše laserje, ki brez težav režejo kovino, je mogoče dobiti le v specializiranih laboratorijih, amaterjem pa seveda niso na voljo. Zelo nevarna pa je tudi običajna naprava - usmerjena z velike razdalje v oči osebe ali živali, blizu vnetljivega predmeta.

Pozdravljene dame in gospodje. Danes odpiram serijo člankov o močnih laserjih, ker habrapoisk pravi, da ljudje iščejo podobne članke. Želim vam povedati, kako lahko naredite dokaj močan laser doma, in vas tudi naučiti, kako to moč uporabljati ne samo zaradi "sijaja v oblakih".

Opozorilo!

V članku je opisana izdelava laserja visoke moči ( 300mW ~ moč 500 kitajskih kazalk), kar lahko škoduje vašemu zdravju in zdravju drugih! Bodite izjemno previdni! Uporabljajte zaščitna očala in ne usmerjajte laserskega žarka v ljudi ali živali!

Pa ugotovimo.

Na Habréju so članki o prenosnih laserjih Dragon Lasers, kot je Hulk, zdrsnili le nekajkrat. V tem članku vam bom povedal, kako lahko naredite laser, ki po moči ni slabši od večine modelov, ki se prodajajo v tej trgovini.

Kuhanje.

Najprej morate pripraviti vse komponente:
- nedelujoč (ali delujoč) pogon DVD-RW s hitrostjo snemanja 16x ali več;
- kondenzatorji 100 pF in 100 mF;
- upor 2-5 Ohm;
- tri AAA baterije;
- spajkalnik in žice;
- kolimator (ali kitajski kazalec);
- jeklena LED svetilka.

To je nujen minimum za izdelavo enostavnega modela voznika. Gonilnik je pravzaprav plošča, ki bo našo lasersko diodo oddajala na zahtevano moč. Vira napajanja ni vredno priključiti neposredno na lasersko diodo - ne bo uspelo. Lasersko diodo mora napajati tok, ne napetost.

Kolimator je pravzaprav modul z lečo, ki vse sevanje reducira v ozek žarek. Pripravljene kolimatorje lahko kupite v radijskih trgovinah. Ti že takoj imajo priročno mesto za namestitev laserske diode, stroški pa so 200-500 rubljev.

Uporabite lahko tudi kolimator iz kitajskega kazalca, vendar bo lasersko diodo težko popraviti, telo samega kolimatorja pa bo najverjetneje izdelano iz metalizirane plastike. Torej bo naša dioda slabo ohlajena. A tudi to je možno. To možnost si lahko ogledate na koncu članka.

Mi delamo.

Najprej morate dobiti samo lasersko diodo. To je zelo krhek in majhen del našega pogona DVD-RW - bodite previdni. Močna rdeča laserska dioda se nahaja v vozičku našega pogona. Od šibkega ga ločite po večjem radiatorju od običajne IR diode.

Priporočamo uporabo antistatičnega zapestnega paščka, saj je laserska dioda zelo občutljiva na statično elektriko. Če zapestnice ni, lahko vodnike diode ovijete s tanko žico, medtem ko čaka na namestitev v ohišje.

V skladu s to shemo morate spajkati gonilnik.

Ne zamenjajte polarnosti! Tudi laserska dioda bo takoj odpovedala, če se polarnost vhodne moči obrne.

Diagram prikazuje kondenzator 200 mF, vendar je 50-100 mF dovolj za prenosljivost.

Poskušamo.

Pred namestitvijo laserske diode in sestavljanjem vsega v ohišje preverite delovanje gonilnika. Povežite drugo lasersko diodo (nedelujočo ali drugo iz pogona) in izmerite tok z multimetrom. Glede na hitrostne značilnosti je treba pravilno izbrati jakost toka. Za modele 16x je 300-350mA povsem primerno. Za najhitrejši 22x se lahko uporabi tudi 500mA, vendar s čisto drugim driverjem, katerega izdelavo nameravam opisati v drugem članku.

Izgleda grozno, vendar deluje!

Estetika.

Lahko se pohvalite z laserjem, sestavljenim po teži, samo pred istimi norimi tehno-manijaki, vendar je zaradi lepote in udobja bolje, da ga sestavite v priročnem ohišju. Tukaj je bolje izbrati način, ki vam je všeč. Celotno vezje sem montiral v navadno LED svetilko. Njegove dimenzije ne presegajo 10 x 4 cm. Vendar vam ne svetujem, da ga nosite s seboj: nikoli ne veste, kakšne zahtevke lahko vložijo pristojni organi. In bolje je shraniti v posebnem etuiju, da se občutljiva leča ne zapraši.

To je možnost z minimalnimi stroški - uporablja se kolimator iz kitajskega kazalca:

Uporaba tovarniško izdelanega modula bo prinesla naslednje rezultate:

Laserski žarek je viden zvečer:

In seveda v temi:

mogoče.

Da, v naslednjih člankih želim povedati in pokazati, kako se lahko uporabljajo takšni laserji. Kako narediti veliko močnejše primerke, ki znajo rezati kovino in les, ne pa le zažgati vžigalic in stopiti plastike. Kako narediti holograme in skenirati predmete, da dobite modele 3D Studio Max. Kako narediti močne zelene ali modre laserje. Področje uporabe laserjev je precej široko in en članek ni dovolj.

Treba se je spomniti.

Ne pozabite na varnost! Laserji niso igrače! Poskrbite za svoje oči!

Danes se bomo pogovarjali o tem, kako narediti svoj močan zeleni ali modri laser doma iz improviziranih materialov z lastnimi rokami. Upoštevali bomo tudi risbe, diagrame in napravo domačih laserskih kazalcev z vžigalnim žarkom in dosegom do 20 km.

Osnova laserske naprave je optični kvantni generator, ki z uporabo električne, toplotne, kemične ali druge energije proizvaja laserski žarek.

Delovanje laserja temelji na pojavu stimuliranega (induciranega) sevanja. Lasersko sevanje je lahko neprekinjeno, s konstantno močjo, ali impulzno, ki dosega izjemno visoke konične moči. Bistvo pojava je v tem, da je vzbujeni atom sposoben oddati foton pod vplivom drugega fotona brez njegove absorpcije, če je energija slednjega enaka razliki v energijah nivojev atoma pred in po emisija. V tem primeru je emitirani foton koherenten fotonu, ki je povzročil sevanje, torej je njegova natančna kopija. Tako se svetloba ojača. Ta pojav se razlikuje od spontane emisije, pri kateri imajo oddani fotoni naključne smeri širjenja, polarizacijo in fazo.
Verjetnost, da bo naključni foton povzročil stimulirano emisijo vzbujenega atoma, je natanko enaka verjetnosti, da bo atom v nevzbujenem stanju absorbiral ta foton. Zato je za ojačanje svetlobe potrebno, da je v mediju več vzbujenih atomov kot nevzbujenih. V stanju ravnovesja ta pogoj ni izpolnjen, zato se uporabljajo različni sistemi črpanja laserskega aktivnega medija (optični, električni, kemični itd.). V nekaterih shemah se delovni element laserja uporablja kot optični ojačevalnik za sevanje iz drugega vira.

V kvantnem generatorju ni zunanjega fotonskega toka, inverzna populacija se ustvarja znotraj njega s pomočjo različnih virov črpalke. Glede na vire obstajajo različni načini črpanja:
optična - močna bliskavica;
izpust plina v delovni snovi (aktivni medij);
vbrizg (prenos) tokovnih nosilcev v polprevodnik v coni
rn prehodi;
elektronsko vzbujanje (vakuumsko obsevanje čistega polprevodnika s tokom elektronov);
termično (ogrevanje plina z njegovim kasnejšim hitrim hlajenjem;
kemijske (z uporabo energije kemijskih reakcij) in nekatere druge.

Primarni vir generiranja je proces spontane emisije, zato je za zagotovitev kontinuitete generiranja fotonov potrebna pozitivna povratna zveza, zaradi katere oddani fotoni povzročijo kasnejša dejanja stimulirane emisije. Da bi to naredili, je aktivni medij laserja nameščen v optični resonator. V najpreprostejšem primeru je sestavljen iz dveh zrcal, od katerih je eno prosojno - laserski žarek delno izstopa iz resonatorja skozi njega.

Žarek sevanja, ki se odbija od zrcal, večkrat prehaja skozi resonator in v njem povzroči inducirane prehode. Sevanje je lahko kontinuirano ali impulzno. Hkrati je mogoče z uporabo različnih naprav za hitro izklapljanje in vklapljanje povratnih informacij ter s tem skrajševanje impulzne dobe ustvariti pogoje za generiranje sevanja zelo velike moči - to so tako imenovani velikanski impulzi. Ta način delovanja laserja se imenuje način s preklopom Q.
Laserski žarek je koherenten, enobarven, polariziran ozek svetlobni žarek. Z eno besedo, to je žarek svetlobe, ki ga oddajajo ne samo sinhroni viri, ampak tudi v zelo ozkem obsegu in usmerjeni. Nekakšen izjemno koncentriran svetlobni tok.

Sevanje, ki ga ustvari laser, je monokromatsko, verjetnost oddajanja fotona določene valovne dolžine je večja od fotona, ki je blizu razporejenega, kar je povezano s širjenjem spektralne črte, verjetnost induciranih prehodov pri tej frekvenci pa ima tudi največjo vrednost. . Zato bodo postopoma v procesu generiranja fotoni dane valovne dolžine prevladali nad vsemi drugimi fotoni. Poleg tega se zaradi posebne razporeditve zrcal v laserski žarek shranijo samo tisti fotoni, ki se širijo v smeri, ki je vzporedna z optično osjo resonatorja na majhni razdalji od nje, preostali fotoni pa hitro zapustijo prostornino resonatorja. . Tako ima laserski žarek zelo majhen kot divergence. Končno ima laserski žarek strogo določeno polarizacijo. Da bi to naredili, se v resonator vnesejo različni polarizatorji, na primer lahko so ravne steklene plošče, nameščene pod Brewsterjevim kotom glede na smer širjenja laserskega žarka.

Katera delovna tekočina se uporablja v laserju, je odvisno od njegove delovne valovne dolžine in drugih lastnosti. Delovno telo "načrpamo" z energijo, da dobimo učinek inverzije elektronske naseljenosti, kar povzroči stimulirano emisijo fotonov in učinek optičnega ojačanja. Najenostavnejša oblika optičnega resonatorja sta dve vzporedni zrcali (lahko tudi štiri ali več), nameščeni okoli delovnega telesa laserja. Stimulirano sevanje delovnega telesa se zrcala odbijajo nazaj in ponovno ojačajo. Do trenutka izhoda navzven se lahko val večkrat odbije.

Torej, na kratko oblikujmo pogoje, potrebne za ustvarjanje vira koherentne svetlobe:

potrebujete delovno snov z inverzno populacijo. Šele takrat je mogoče dobiti ojačanje svetlobe zaradi prisilnih prehodov;
delovna snov naj bo nameščena med ogledali, ki zagotavljajo povratno informacijo;
dobiček, ki ga daje delovna snov, kar pomeni, da mora biti število vzbujenih atomov ali molekul v delovni snovi večje od mejne vrednosti, ki je odvisna od odbojnega koeficienta izhodnega zrcala.

Pri oblikovanju laserjev se lahko uporabljajo naslednje vrste delovnih teles:

Tekočina. Uporablja se kot delovna tekočina, na primer v barvnih laserjih. Sestava vključuje organsko topilo (metanol, etanol ali etilen glikol), v katerem so raztopljena kemična barvila (kumarin ali rodamin). Delovno valovno dolžino tekočih laserjev določa konfiguracija uporabljenih molekul barvila.

Plini. Zlasti ogljikov dioksid, argon, kripton ali mešanice plinov, kot pri helij-neonskih laserjih. "Črpanje" energije teh laserjev se najpogosteje izvaja s pomočjo električnih razelektritev.
Trdne snovi (kristali in stekla). Trdni material takšnih delovnih teles se aktivira (legira) z dodajanjem majhne količine kromovih, neodimovih, erbijevih ali titanovih ionov. Običajno uporabljeni kristali so itrijev aluminijev granat, itrijev litijev fluorid, safir (aluminijev oksid) in silikatno steklo. Polprevodniški laserji se običajno "črpajo" z bliskavico ali drugim laserjem.

Polprevodniki. Material, v katerem lahko prehod elektronov med energijskimi nivoji spremlja sevanje. Polprevodniški laserji so zelo kompaktni, "črpani" z električnim tokom, kar omogoča njihovo uporabo v potrošniških napravah, kot so CD predvajalniki.

Če želite ojačevalnik spremeniti v generator, morate organizirati povratne informacije. Pri laserjih se to doseže tako, da se učinkovina namesti med odbojne površine (ogledala), ki tvorijo tako imenovani "odprti resonator" zaradi dejstva, da se del energije, ki jo oddaja učinkovina, odbije od zrcal in se ponovno vrne nazaj. na učinkovino.

V laserju se uporabljajo optične votline različnih tipov - s ploščatimi zrcali, sferične, kombinacije ravnih in sferičnih, itd. V optičnih votlinah, ki zagotavljajo povratno zvezo v laserju, so samo nekatere določene vrste nihanj elektromagnetnega polja, ki se imenujejo naravna nihanja ali načini. resonatorja, se lahko vzbudi.

Načini so označeni s frekvenco in obliko, to je s prostorsko porazdelitvijo nihanj. V resonatorju s ploščatimi zrcali se vzbujajo predvsem vrste nihanj, ki ustrezajo ravnim valovom, ki se širijo vzdolž osi resonatorja. Sistem dveh vzporednih zrcal resonira le pri določenih frekvencah - in tudi v laserju opravlja vlogo, ki jo ima nihajno vezje v običajnih nizkofrekvenčnih generatorjih.

Uporaba odprtega resonatorja (in ne zaprtega - zaprta kovinska votlina - značilnost mikrovalovnega območja) je temeljna, saj v optičnem območju resonator z dimenzijami L = ? (L je značilna velikost resonatorja,? je valovna dolžina) preprosto ni mogoče narediti in za L >> ? zaprti resonator izgubi svoje resonančne lastnosti, saj število možnih načinov nihanja postane tako veliko, da se prekrivajo.

Odsotnost stranskih sten bistveno zmanjša število možnih vrst nihanj (načinov) zaradi dejstva, da valovi, ki se širijo pod kotom na os resonatorja, hitro presežejo njegove meje, in omogoča ohranitev resonančnih lastnosti resonatorja pri L >>?. Vendar pa resonator v laserju ne daje le povratne informacije z vračanjem sevanja, ki se odbije od zrcal, k aktivni snovi, temveč tudi določa spekter laserskega sevanja, njegove energijske značilnosti in usmerjenost sevanja.
V najenostavnejšem približku ravnega vala je resonančni pogoj v resonatorju s ploščatimi ogledali, da se celo število polvalov prilega dolžini resonatorja: L=q(?/2) (q je celo število), kar vodi do izraza za frekvenco tipa nihanja z indeksom q: ?q=q(C/2L). Posledično je emisijski spekter L. praviloma niz ozkih spektralnih črt, intervali med katerimi so enaki in enaki c / 2L. Število črt (komponent) za določeno dolžino L je odvisno od lastnosti aktivnega medija, to je od spektra spontane emisije pri uporabljenem kvantnem prehodu, in lahko doseže več deset in stotin. Pod določenimi pogoji se izkaže, da je mogoče izolirati eno spektralno komponento, t.j. izvesti enomodni režim generiranja. Spektralno širino vsake od komponent določajo izgube energije v resonatorju in predvsem prepustnost in absorpcija svetlobe z ogledali.

Frekvenčni profil ojačenja v delovnem mediju (določen je s širino in obliko črte delovnega medija) in niz lastnih frekvenc odprtega resonatorja. Pri odprtih resonatorjih z visokim faktorjem kakovosti, ki se uporabljajo v laserjih, se pasovna širina votline ??p, ki določa širino resonančnih krivulj posameznih modov, in celo razdalja med sosednjimi modami ??h, izkaže za manjšo od ojačanja širina črte ??h in celo v plinskih laserjih, kjer je širitev črte minimalna. Zato v ojačevalno vezje spada več vrst nihanj resonatorja.

Torej ni nujno, da laser generira na eni frekvenci, pogosteje, nasprotno, generiranje poteka hkrati pri več vrstah nihanj, za kateri dobiček? večje izgube v resonatorju. Da bi laser deloval na eni frekvenci (v enofrekvenčnem načinu), je običajno treba sprejeti posebne ukrepe (npr. povečati izgube, kot je prikazano na sliki 3) ali spremeniti razdaljo med ogledali tako, da samo ena moda. Ker je v optiki, kot je navedeno zgoraj, ?h > ?p in je frekvenca generiranja v laserju določena predvsem s frekvenco resonatorja, je treba resonator stabilizirati, da ohranimo frekvenco generiranja stabilno. Torej, če dobiček v delovni snovi pokrije izgube v resonatorju za določene vrste nihanj, se na njih pojavi generacija. Zarodek za njegov nastanek je, kot pri vsakem generatorju, šum, ki je spontana emisija v laserjih.
Da bi aktivni medij oddajal koherentno monokromatsko svetlobo, je potrebno uvesti povratno zvezo, tj. poslati del svetlobnega toka, ki ga oddaja ta medij, nazaj v medij za stimulirano sevanje. Pozitivne povratne informacije se izvajajo z uporabo optičnih resonatorjev, ki so v osnovni različici dve koaksialni (vzporedni in vzdolž iste osi) ogledali, od katerih je eno prosojno, drugo pa "gluho", tj. popolnoma odbija svetlobni tok. Delovna snov (aktivni medij), v kateri nastaja inverzna naseljenost, je nameščena med ogledali. Stimulirano sevanje prehaja skozi aktivni medij, se ojača, odbije od zrcala, ponovno preide skozi medij in se nadalje ojača. Skozi prosojno ogledalo se del sevanja odda v zunanji medij, del pa se odbije nazaj v medij in ponovno ojača. Pod določenimi pogoji bo fotonski tok znotraj delovne snovi začel rasti kot plaz in začelo se bo ustvarjanje monokromatske koherentne svetlobe.

Načelo delovanja optičnega resonatorja je, da je prevladujoče število delcev delovne snovi, ki jih predstavljajo svetlobni krogi, v osnovnem stanju, to je na nižji energijski ravni. Le majhno število delcev, ki jih predstavljajo podočnjaki, je v elektronsko vzbujenem stanju. Ko je delovna snov izpostavljena viru črpanja, preide glavno število delcev v vzbujeno stanje (število podočnjakov se je povečalo) in nastane inverzna populacija. Nadalje (slika 2c) pride do spontane emisije nekaterih delcev v elektronsko vzbujenem stanju. Sevanje, usmerjeno pod kotom na os resonatorja, bo zapustilo delovno snov in resonator. Sevanje, usmerjeno vzdolž osi resonatorja, se bo približalo zrcalni površini.

Pri polprozornem zrcalu bo del sevanja prešel skozenj v okolico, del pa se bo odbil in ponovno usmeril na delovno snov, pri čemer bodo delci v vzbujenem stanju vključeni v proces stimulirane emisije.

V "gluhem" zrcalu se bo celoten tok žarka odbil in ponovno šel skozi delovno snov, induciral sevanje vseh preostalih vzbujenih delcev, kar odraža stanje, ko so vsi vzbujeni delci oddali svojo shranjeno energijo in na izhodu resonatorja je na strani polprosojnega zrcala nastal močan tok induciranega sevanja.

Glavni strukturni elementi laserjev vključujejo delovno snov z določenimi energijskimi nivoji njihovih sestavnih atomov in molekul, vir črpalke, ki ustvarja inverzno populacijo v delovni snovi, in optični resonator. Obstaja veliko število različnih laserjev, vendar imajo vsi enako in poleg tega preprosto shemo vezja naprave, ki je prikazana na sl. 3.

Izjema so polprevodniški laserji zaradi svoje specifičnosti, saj imajo vse posebno: fiziko procesov, načine črpanja in zasnovo. Polprevodniki so kristalne tvorbe. V ločenem atomu ima energija elektrona strogo določene diskretne vrednosti, zato so energijska stanja elektrona v atomu opisana z nivoji. V polprevodniškem kristalu energijske ravni tvorijo energijske pasove. V čistem polprevodniku, ki ne vsebuje primesi, obstajata dva pasova: tako imenovani valenčni pas in prevodni pas, ki se nahaja nad njim (na energijski lestvici).

Med njimi je vrzel prepovedanih energijskih vrednosti, ki se imenuje pasovni pas. Pri temperaturi polprevodnika, ki je enaka absolutni nič, mora biti valenčni pas popolnoma zapolnjen z elektroni, prevodni pas pa mora biti prazen. V realnih razmerah je temperatura vedno nad absolutno ničlo. Toda zvišanje temperature povzroči toplotno vzbujanje elektronov, nekateri od njih preskočijo iz valenčnega pasu v prevodni pas.

Zaradi tega procesa se v prevodnem pasu pojavi določeno (razmeroma majhno) število elektronov, ustrezno število elektronov pa bo manjkalo v valenčnem pasu, dokler ni popolnoma zapolnjen. Prosto mesto elektrona v valenčnem pasu predstavlja pozitivno nabit delec, ki ga imenujemo luknja. Kvantni prehod elektrona skozi pasovno vrzel od spodaj navzgor se obravnava kot proces generiranja para elektron-luknja, pri čemer so elektroni koncentrirani na spodnjem robu prevodnega pasu, luknje pa na zgornjem robu valenčnega pasu. . Prehodi skozi prepovedano cono so možni ne le od spodaj navzgor, ampak tudi od zgoraj navzdol. Ta proces se imenuje rekombinacija elektron-luknja.

Ko čisti polprevodnik obsevamo s svetlobo, katere fotonska energija nekoliko presega prepovedani pas, lahko v polprevodniškem kristalu pride do treh vrst interakcije svetlobe s snovjo: absorpcije, spontane emisije in stimulirane emisije svetlobe. Prva vrsta interakcije je možna, ko foton absorbira elektron, ki se nahaja blizu zgornjega roba valenčnega pasu. V tem primeru bo energetska moč elektrona zadostovala za premagovanje prepovedanega pasu in bo naredil kvantni prehod v prevodni pas. Spontana emisija svetlobe je mogoča s spontanim vračanjem elektrona iz prevodnega pasu v valenčni pas z emisijo kvanta energije - fotona. Zunanje sevanje lahko sproži prehod v valenčni pas elektrona, ki se nahaja blizu spodnjega roba prevodnega pasu. Rezultat te tretje vrste interakcije svetlobe s snovjo polprevodnika bo rojstvo sekundarnega fotona, ki je po svojih parametrih in smeri gibanja enak fotonu, ki je sprožil prehod.

Za ustvarjanje laserskega sevanja je potrebno v polprevodniku ustvariti inverzno populacijo "delovnih ravni" - ustvariti dovolj visoko koncentracijo elektronov na spodnjem robu prevodnega pasu in s tem visoko koncentracijo lukenj na robu valenčnega pasu. Za te namene čisti polprevodniški laserji običajno uporabljajo črpanje z elektronskim žarkom.

Zrcala resonatorja so polirani robovi polprevodniškega kristala. Pomanjkljivost takšnih laserjev je, da številni polprevodniški materiali ustvarjajo lasersko sevanje le pri zelo nizkih temperaturah, obstreljevanje polprevodniških kristalov z elektronskim žarkom pa povzroči njihovo močno segrevanje. To zahteva dodatne hladilne naprave, kar oteži zasnovo aparata in poveča njegove dimenzije.

Lastnosti dopiranih polprevodnikov se bistveno razlikujejo od lastnosti nedopiranih, čistih polprevodnikov. To je posledica dejstva, da atomi nekaterih nečistoč zlahka oddajo enega od svojih elektronov prevodnemu pasu. Te primesi imenujemo donorske primesi, polprevodnik s takimi primesmi pa n-polprevodnik. Atomi drugih nečistoč, nasprotno, ujamejo en elektron iz valenčnega pasu in takšne nečistoče so akceptorske, polprevodnik s takimi nečistočami pa je p-polprevodnik. Energijski nivo atomov nečistoč se nahaja znotraj prepovedanega pasu: pri n-polprevodnikih nedaleč od spodnjega roba prevodnega pasu; pri f-polprevodnikih blizu zgornjega roba valenčnega pasu.

Če se v tem območju ustvari električna napetost, tako da je na strani p-polprevodnika pozitivni pol, na strani n-polprevodnika pa negativni pol, potem pod delovanjem električnega polja elektroni iz p -polprevodnik in luknje iz p-polprevodnika se bodo premaknile (vbrizgale) v območje pn - prehoda.

Med rekombinacijo elektronov in lukenj se bodo oddajali fotoni, ob prisotnosti optičnega resonatorja pa je možno ustvarjanje laserskega sevanja.

Zrcala optičnega resonatorja so polirane ploskve polprevodniškega kristala, usmerjene pravokotno na ravnino pn spoja. Za takšne laserje je značilna miniaturizacija, saj so lahko dimenzije polprevodniškega aktivnega elementa približno 1 mm.

Glede na obravnavano funkcijo so vsi laserji razdeljeni na naslednji način).

Prvi znak. Običajno je razlikovati med laserskimi ojačevalniki in generatorji. V ojačevalnikih se na vhod dovaja šibko lasersko sevanje, na izhodu pa se ustrezno ojača. V generatorjih ni zunanjega sevanja, nastane v delovni snovi zaradi njenega vzbujanja s pomočjo različnih črpalnih virov. Vse medicinske laserske naprave so generatorji.

Drugi znak je agregatno stanje delovne snovi. V skladu s tem so laserji razdeljeni na trdne (rubin, safir itd.), plinske (helij-neon, helij-kadmij, argon, ogljikov dioksid itd.), tekoče (tekoči dielektrik z nečistočami delovnih atomov redkih zemeljske kovine) in polprevodnikov (arzenid-galij, arzenid-fosfid-galij, selenid-svinec itd.).

Metoda vzbujanja delovne snovi je tretja značilnost laserjev. Glede na vir vzbujanja ločimo laserje z optičnim črpanjem, s črpanjem zaradi plinske razelektritve, z elektronskim vzbujanjem, z vbrizgavanjem nosilca naboja, s toplotnim, kemičnim črpanjem in nekatere druge.

Emisijski spekter laserja je naslednji znak klasifikacije. Če je sevanje koncentrirano v ozkem območju valovnih dolžin, je običajno, da je laser monokromatski in je določena valovna dolžina navedena v njegovih tehničnih podatkih; če je v širokem razponu, je treba laser šteti za širokopasovnega in je treba navesti razpon valovnih dolžin.

Glede na naravo oddane energije ločimo impulzne laserje in laserje z zveznimi valovi. Ne smemo zamenjevati pojmov impulzni laser in laser s frekvenčno modulacijo neprekinjenega sevanja, saj v drugem primeru dobimo pravzaprav diskontinuirano sevanje različnih frekvenc. Impulzni laserji imajo visoko moč v enem impulzu, ki doseže 10 W, medtem ko je njihova povprečna impulzna moč, določena z ustreznimi formulami, relativno nizka. Pri cw laserjih s frekvenčno modulacijo je moč v tako imenovanem pulzu manjša od moči neprekinjenega sevanja.

Glede na povprečno izhodno moč sevanja (naslednja klasifikacijska značilnost) se laserji delijo na:

visoka energija (ustvarjena moč sevanja gostote pretoka na površini predmeta ali biološkega predmeta - več kot 10 W / cm2);

srednja energija (ustvarjena moč sevanja gostote pretoka - od 0,4 do 10 W / cm2);

· nizkoenergijski (ustvarjena moč sevanja gostote pretoka - manj kot 0,4 W/cm2).

mehka (generirana energijska izpostavljenost - E ali gostota pretoka moči na obsevani površini - do 4 mW/cm2);

povprečje (E - od 4 do 30 mW / cm2);

trda (E - več kot 30 mW / cm2).

V skladu s sanitarnimi normami in pravili za načrtovanje in delovanje laserjev št. 5804-91 so laserji glede na stopnjo nevarnosti ustvarjenega sevanja za operativno osebje razdeljeni v štiri razrede.

Laserji prvega razreda vključujejo takšne tehnične naprave, katerih izhodno kolimirano (vsebovano v omejenem prostorskem kotu) sevanje ne predstavlja nevarnosti, če obseva oči in kožo osebe.

Laserji drugega razreda so naprave, katerih izhodno sevanje je nevarno, če so oči izpostavljene neposrednemu in zrcalno odbitemu sevanju.

Laserji tretjega razreda so naprave, katerih izhodno sevanje je nevarno, če so oči izpostavljene neposrednemu in zrcalno odbitemu, pa tudi razpršeno odbitemu sevanju na razdalji 10 cm od razpršeno odbojne površine in (ali) ko je izpostavljena koža. na direktno in zrcalno odbito sevanje.

Laserji četrtega razreda so naprave, katerih izhodno sevanje je nevarno, če je koža izpostavljena difuzno odbitemu sevanju na razdalji 10 cm od difuzno odbojne površine.

Človek se je naučil številnih tehničnih izumov z opazovanjem naravnih pojavov, njihovim analiziranjem in uporabo pridobljenega znanja v okoliški stvarnosti. Tako je človek dobil sposobnost zanetiti ogenj, ustvaril kolo, se naučil proizvajati elektriko, dobil nadzor nad jedrsko reakcijo.

Za razliko od vseh teh izumov laser nima analogov v naravi. Njegov nastanek je bil povezan zgolj s teoretičnimi predpostavkami v okviru nastajajoče kvantne fizike. Obstoj principa, ki je bil osnova laserja, je v začetku 20. stoletja napovedal največji znanstvenik Albert Einstein.

Beseda "laser" se je pojavila kot posledica zmanjšanja petih besed, ki opisujejo bistvo fizičnega procesa, na prve črke. V ruski različici se ta proces imenuje "ojačitev svetlobe s pomočjo stimulirane emisije."

Po principu delovanja je laser kvantni generator fotonov. Bistvo pojava, na katerem temelji, je, da atom pod vplivom energije v obliki fotona odda drug foton, ki je po smeri gibanja, fazi in polarizaciji enak prvemu. Posledično se oddajana svetloba ojača.

Ta pojav je nemogoč v pogojih termodinamičnega ravnovesja. Za ustvarjanje induciranega sevanja se uporabljajo različne metode: električne, kemične, plinske in druge. Laserji, ki se uporabljajo doma (laserski diski, laserski tiskalniki). polprevodniška metoda stimulacija sevanja pod delovanjem električnega toka.

Načelo delovanja je v tem, da pretok zraka skozi grelec vstopi v cev vroče zračne pištole in, ko doseže nastavljene temperature, skozi posebne šobe vstopi v del, ki ga je treba spajkati.

V primeru okvare lahko varilni inverter popravite ročno. Lahko preberete nasvete za popravilo.

Poleg tega je nujna komponenta vsakega polnopravnega laserja optični resonator, katerega funkcija je ojačati žarek svetlobe z večkratnim odbojem. V ta namen se v laserskih sistemih uporabljajo ogledala.

Povedati je treba, da je ustvarjanje pravega močnega laserja z lastnimi rokami doma nerealno. Za to je potrebno imeti posebno znanje, izvajati zapletene izračune in imeti dobro materialno in tehnično bazo.

Na primer, laserski stroji, ki lahko režejo kovino, so izjemno vroči in zahtevajo ekstremne ukrepe za hlajenje, vključno z uporabo tekočega dušika. Poleg tega so naprave, ki temeljijo na kvantnem principu, izjemno muhaste, zahtevajo najbolj fino nastavitev in ne dopuščajo niti najmanjšega odstopanja od zahtevanih parametrov.

Potrebne komponente za montažo

Za sestavljanje laserskega vezja z lastnimi rokami boste potrebovali:

Prepisljivi DVD-ROM (RW). Vključuje rdečo lasersko diodo z močjo 300 mW. Uporabite lahko laserske diode BLU-RAY-ROM-RW - oddajajo vijolično svetlobo z močjo 150 mW. Za naše namene so najboljši ROM-i tisti z večjo hitrostjo pisanja: so zmogljivejši.
Utrip NCP1529. Pretvornik oddaja tok 1A, stabilizira napetost v območju 0,9-3,9 V. Ti indikatorji so idealni za našo lasersko diodo, ki zahteva konstantno napetost 3 V.
Kolimator za enakomeren svetlobni snop. Zdaj so v prodaji številni laserski moduli različnih proizvajalcev, vključno s kolimatorji.
Izhodna leča iz ROM-a.
Ohišje, na primer iz laserskega kazalca ali svetilke.
Žice.
Baterije 3,6 V.

Za povezavo delov bo treba ugotoviti, kateri kabel je faza in kje je nič in zemlja. To bo pomagalo tako orodje kot.

Na ta način je mogoče sestaviti najenostavnejši laser. Kaj zmore tak ročno izdelan "ojačevalnik svetlobe":

Od daleč prižgite vžigalico.
Stopite plastične vrečke in tanek papir.
Oddajati žarek na razdalji več kot 100 metrov.

Takšen laser je nevaren: ne opeče kože ali oblačil, lahko pa poškoduje oči.

Zato morate takšno napravo uporabljati previdno: ne svetite z njo v odsevne površine (ogledala, očala, reflektorji) in na splošno bodite izjemno previdni - žarek lahko povzroči škodo, če zadene oko tudi z razdalje enega. sto metrov.

Naredi sam laser na videu

Laser je nevarna igrača, ki lahko ob neprevidni uporabi škoduje zdravju. Laserja ne usmerjajte v ljudi ali živali!

Kaj bo potrebno?

Vsak laser lahko razdelimo na več komponent:

oddajnik svetlobnega toka;
optika;
vir energije;
trenutni stabilizator moči (gonilnik).

Kje se da dobiti diodo za laser?

Najprimernejša je laserska dioda, vzeta iz zapisovalnika plošč DVD-RW. Najkakovostnejše laserske diode so vgrajene v diske LG, Sony in Samsung.

Višja kot je hitrost zapisovanja DVD-pogona, močnejša je laserska dioda, nameščena v njem.

Demontaža pogona

Voznik

Analog LM317 je domači čip KR142EN12.

Za prvi laboratorijski poskus je primerna spodnja shema. Izračun edinega upora v vezju se izvede po formuli: R = I / 1,25, kjer je I nazivni laserski tok (referenčna vrednost).

Diagram prikazuje približno vrednost upora R1. Za natančen izračun morate uporabiti zgornjo formulo.

Optika

Preberite tudi

Ste se odločili narediti nekaj neverjetnega z uporabo preprostih detajlov? Laser v našem času ne velja za novost, vendar ga ni težko narediti doma. Povedali vam bomo, kako sami narediti laser z diskovnim pogonom in navadno svetilko.

Pozor! Moč laserja doseže do 250 milivatov. Preden začnete s poskusom, poskrbite za svojo varnost in si nadenite zaščitna očala (varilska očala). Laserskega žarka nikoli ne usmerjajte v ljudi ali živali, še posebej v oči. Laser lahko poškoduje osebo.

Za izdelavo laserja potrebujemo:

1. Naprava za zapisovanje DVD diskov.
2. AixiZ laserski kazalec (lahko vzamete drugega).
3. Izvijač.
4. Svetilka.

Kako ugotoviti moč laserske diode?

Moč laserja lahko določite glede na značilnosti hitrosti zapisovanja dvoslojnih diskov:

1. Hitrost 10X, moč laserja 170-200 milivatov.
2. Hitrost 16X, moč laserja 250-270 milivatov.

Navodilo. Kako narediti laser?

Korak 1. Zavrtite pogon DVD in odprite pokrov. Sprostimo in vzamemo nosilec (zgradba pogona je lahko drugačna, vendar ima vsak pogon dve vodili, po katerih se voziček premika) in odklopimo vse kable.

2. korak. Ko osvobodimo nosilec, nadaljujemo z odvijanjem vijakov in delov, da sprostimo samo diodo. Pogon ima lahko dva diodna laserja:

1. Za branje diska (infrardeča dioda).
2. Za snemanje diska (rdeča dioda).

Desna dioda (rdeča) ima pritrjeno ploščo, za sprostitev diode uporabite navaden spajkalnik.

3. korak. Po kratkem postopku bi morali dobiti diodo v tej obliki.

V vsaki hiši je stara odslužena tehnika. Nekdo ga vrže na odlagališče, nekateri obrtniki pa ga poskušajo uporabiti za nekatere domače izume. Torej lahko stari laserski kazalec dobro uporabite - laserski rezalnik je mogoče izdelati z lastnimi rokami.

Če želite narediti pravi laser iz neškodljivega nakita, morate pripraviti naslednje elemente:

laserski kazalec;
svetilka z baterijami za ponovno polnjenje;
star, morda ne delujoč zapisovalnik CD/DVD-RW. Glavna stvar je, da ima pogon z delujočim laserjem;
komplet izvijačev in spajkalnika. Bolje je uporabiti rezalnik z blagovno znamko, če pa ni običajnega, lahko tudi deluje.

Izdelava laserskega rezalnika

Najprej morate laserski rezalnik odstraniti iz pogona. To delo ni težko, vendar boste morali biti potrpežljivi in posvetiti največ pozornosti. Ker vsebuje veliko število žic, je njihova struktura enaka. Pri izbiri pogona je pomembno upoštevati prisotnost možnosti pisanja, saj lahko v tem modelu laser snema. Snemanje poteka tako, da s samega diska izpari tanka plast kovine. V primeru, da laser deluje za branje, se uporablja s polovično močjo, pri čemer se osvetli disk.

Pri demontaži zgornjih pritrdilnih elementov lahko najdete voziček z laserjem, ki se nahaja v njem in se lahko premika v dveh smereh. Previdno ga je treba odstraniti z odvijanjem, obstaja veliko število snemljivih naprav in vijakov, ki jih je pomembno previdno odstraniti. Za nadaljnje delo je potrebna rdeča dioda, s katero se izvaja gorenje. Če ga želite odstraniti, boste potrebovali spajkalnik, prav tako pa morate previdno odstraniti pritrdilne elemente. Pomembno je opozoriti, da nepogrešljivega dela pri izdelavi laserskega rezalnika ni mogoče stresati in pasti, zato je priporočljiva previdnost pri odstranjevanju laserske diode.

Kako bo odstranjen glavni element prihodnjega laserskega modela, morate vse skrbno pretehtati in ugotoviti, kam ga postaviti in kako nanj priključiti napajanje, saj pisalna laserska dioda potrebuje veliko več toka kot dioda iz laserski kazalec, v tem primeru pa lahko uporabite več načinov.

Nato se zamenja dioda v kazalcu. Če želite ustvariti zmogljiv laserski kazalec, je treba odstraniti izvorno diodo, na njeno mesto pa je treba namestiti podobno iz pogona CD / DVD-RW. Kazalec se razstavi zaporedno. Treba ga je odviti in razdeliti na dva dela, na vrhu je del, ki ga je treba zamenjati. Staro diodo odstranimo in na njeno mesto namestimo potrebno diodo, ki jo pritrdimo z lepilom. Obstajajo primeri, ko je staro diodo težko odstraniti, v tem primeru lahko uporabite nož in malo stresete kazalec.

Naslednji korak bo izdelava novega ohišja. Da bi lahko prihodnji laser priročno uporabljali, ga priključite na napajanje in mu dajte impresiven videz, lahko uporabite ohišje svetilke. Predelani zgornji del laserskega kazalca se namesti v svetilko in se napaja iz polnilnih baterij, ki so povezane z diodo. Pomembno je, da ne zamenjate polaritete napajanja. Pred montažo svetilke je potrebno odstraniti steklo in dele kazalca, saj ne bo dobro vodil direktne poti laserskega žarka.

Zadnji korak je priprava za uporabo. Pred priključitvijo je potrebno preveriti trdnost laserske fiksacije, pravilno povezavo polarnosti žic in ali je laser vodoraven.

Po izvedbi teh preprostih korakov je laserski rezalnik pripravljen za uporabo. S takšnim laserjem lahko žgemo papir, polietilen, vžigamo vžigalice. Obseg je lahko obsežen, vse bo odvisno od domišljije.

Dodatne točke

Lahko naredite močnejši laser. Za njegovo izdelavo boste potrebovali:

DVD-RW pogon, lahko v nedelujočem stanju;
kondenzatorji 100 pF in 100 mF;
upor 2-5 ohm;
tri polnilne baterije;
žice s spajkalnikom;
kolimator;
jeklena LED svetilka.

To je nezapleten komplet, ki je priložen sestavu gonilnika, ki bo s pomočjo plošče laserski rezalnik dosegel zahtevano moč. Tokovnega vira ni mogoče priključiti neposredno na diodo, ker se bo takoj poslabšal. Pomembno je tudi upoštevati, da mora lasersko diodo napajati tok, ne napetost.

Kolimator je ohišje, opremljeno z lečo, zahvaljujoč kateri se vsi žarki združijo v en ozek žarek. Takšne naprave se kupijo v trgovinah z radijskimi deli. Priročni so, ker že imajo prostor za namestitev laserske diode, in kar se tiče stroškov, je precej majhen, le 200-500 rubljev.

Seveda lahko uporabite ohišje kazalca, vendar bo vanj težko pritrditi laser. Takšni modeli so izdelani iz plastičnega materiala, kar bo povzročilo segrevanje ohišja in ne bo dovolj ohlajeno.

Princip izdelave je podoben prejšnjemu, saj je tudi v tem primeru uporabljena laserska dioda iz pogona DVD-RW.

Med izdelavo je treba uporabiti antistatične zapestne trakove.

To je potrebno za odstranitev statike iz laserske diode, saj je zelo občutljiva. Če ni zapestnic, se lahko rešite z improviziranimi sredstvi - okoli diode lahko navijete tanko žico. Sledi voznik.

Pred montažo celotne naprave se preveri delovanje gonilnika. V tem primeru je potrebno priključiti nedelujočo ali drugo diodo in z multimetrom izmeriti moč dobavljenega toka. Glede na hitrost toka je pomembno izbrati njegovo moč v skladu z normami. Za številne modele je primeren tok 300-350 mA, za hitrejše pa je mogoče uporabiti 500 mA, vendar je za to treba uporabiti popolnoma drug gonilnik.

Seveda lahko vsak neprofesionalni tehnik sestavi takšen laser, vendar je kljub temu zaradi lepote in udobja najbolj smiselno zgraditi takšno napravo v bolj estetskem ohišju in katero uporabiti, lahko izberete za vsak okus. Najbolj praktično ga bo sestaviti v primeru LED svetilke, saj so njegove dimenzije kompaktne, le 10x4 cm, vendar vam takšne naprave ni treba nositi v žepu, saj lahko pristojni organi vložijo zahtevke. Takšno napravo je najbolje shraniti v posebnem etuiju, da se leča ne zapraši.

Ne smemo pozabiti, da je naprava neke vrste orožje, ki ga je treba uporabljati previdno in ga ne smemo usmerjati v živali in ljudi, saj je zelo nevarno in lahko škoduje zdravju, najbolj nevarna pa je smer v oči. Takšne naprave je nevarno dajati otrokom.

Laser je lahko opremljen z različnimi napravami, nato pa bo iz neškodljive igrače nastal dokaj močan namerilnik za orožje, tako pnevmatsko kot strelno.

Tukaj je nekaj preprostih nasvetov za izdelavo laserskega rezalnika. Po nekoliko izboljšavi tega dizajna je mogoče izdelati rezila za rezanje akrilnega materiala, vezanega lesa in plastike ter za graviranje.

Ni skrivnost, da je vsak od nas v otroštvu želel imeti takšno napravo, kot je laserski stroj, ki bi lahko rezal kovinska tesnila in žgal skozi stene. V sodobnem svetu te sanje zlahka postanejo resničnost, saj je zdaj mogoče zgraditi laser z možnostjo rezanja različnih materialov.

Seveda je doma nemogoče narediti tako močan laserski stroj, ki bo prerezal železo ali les. Toda z doma narejeno napravo lahko režete papir, plastično tesnilo ali tanko plastiko.

Z lasersko napravo lahko zažgete različne vzorce na plošče vezanega lesa ali na les. Lahko se uporablja kot osvetlitev ozadja za predmete, ki se nahajajo na oddaljenih območjih. Njegov obseg je lahko tako zabaven kot uporaben pri gradbenih in inštalacijskih delih, da ne omenjamo uresničevanja ustvarjalnih potencialov na področju graviranja na les ali pleksi steklo.

Preberite tudi:
Kako to narediti prav.

Pregled : njihove prednosti in slabosti.
rezalni laser

Orodja in pripomočki, ki bodo potrebni za izdelavo laserja z lastnimi rokami:

Slika 1. Diagram laserske LED.

pokvarjen pogon DVD-RW z delujočo lasersko diodo;

laserski kazalec ali prenosni kolimator;

spajkalnik in majhne žice;

1 ohmski upor (2 kosa);

kondenzatorji za 0,1 uF in 100 uF;

AAA baterije (3 kosi);

majhna orodja, kot so izvijač, nož in pila.

Ti materiali bodo povsem dovolj za prihajajoče delo.

Torej, za lasersko napravo je najprej treba izbrati pogon DVD-RW z mehansko okvaro, saj morajo biti optične diode v dobrem stanju. Če nimate obrabljenega pogona, ga boste morali kupiti pri ljudeh, ki ga prodajajo za dele.

Pri nakupu upoštevajte, da je večina pogonov proizvajalca Samsung neprimernih za izdelavo rezalnega laserja. Dejstvo je, da to podjetje proizvaja DVD pogone z diodami, ki niso zaščitene pred zunanjimi vplivi. Odsotnost posebnega ohišja pomeni, da je laserska dioda izpostavljena toplotnim obremenitvam in kontaminaciji. Lahko se poškoduje z rahlim dotikom roke.

Slika 2. Laser iz pogona DVD-RW.

Najboljša možnost za laser je pogon proizvajalca LG. Vsak model je opremljen s kristalom z različno stopnjo moči. Ta številka je določena s hitrostjo zapisovanja dvoslojnih DVD-jev. Izredno pomembno je, da je pogon snemalni, saj vsebuje infrardeči oddajnik, ki je potreben za izdelavo laserja. Običajni ne bo deloval, saj je namenjen le branju informacij.

16X DVD-RW je opremljen z rdečim kristalom moči 180-200 mW. Pogon s hitrostjo 20X vsebuje 250-270 mW diode. Hitri snemalniki tipa 22X so opremljeni z lasersko optiko z močjo do 300 mW.

Nazaj na kazalo

Razstavljanje pogona DVD-RW

Ta postopek je treba opraviti zelo previdno, ker so notranji deli krhki in jih je enostavno poškodovati. Ko razstavite ohišje, boste takoj opazili potrebno podrobnost, videti je kot majhen kos stekla, ki se nahaja znotraj premičnega vozička. Njeno podnožje je treba odstraniti, prikazano je na sliki 1. Ta element vsebuje optično lečo in dve diodi.

Na tej stopnji je treba takoj opozoriti, da je laserski žarek izjemno nevaren za človeški vid.

Z neposrednim udarcem v lečo poškoduje živčne končiče in človek lahko ostane slep.

Laserski žarek ima lastnost slepljenja že na razdalji 100 m, zato je pomembno, da pazimo, kam ga usmerjamo. Ne pozabite, da ste odgovorni za zdravje drugih, medtem ko je taka naprava v vaših rokah!

Slika 3. Čip LM-317.

Preden začnete z delom, morate vedeti, da se laserska dioda lahko poškoduje ne le zaradi neprevidnega ravnanja, temveč tudi zaradi padcev napetosti. To se lahko zgodi v nekaj sekundah, zato diode delujejo na stalen vir električne energije. Ko napetost naraste, LED v napravi preseže normo svetlosti, zaradi česar se resonator uniči. Tako dioda izgubi sposobnost segrevanja, postane navadna svetilka.

Na kristal vpliva tudi temperatura okoli njega, ko pade, se učinkovitost laserja poveča pri konstantni napetosti. Če preseže standardno normo, se resonator uniči po podobnem principu. Redkeje se dioda poškoduje zaradi nenadnih sprememb, ki so posledica pogostega vklapljanja in izklapljanja naprave v kratkem času.

Po odstranitvi kristala je potrebno njegove konce takoj zaviti z golimi žicami. To je potrebno za vzpostavitev povezave med njegovimi napetostnimi izhodi. Na te izhode morate spajkati majhen kondenzator 0,1 uF z negativno polariteto in 100 uF s pozitivno polariteto. Po tem postopku lahko odstranite navite žice. To bo pomagalo zaščititi lasersko diodo pred prehodnimi pojavi in statično elektriko.

Nazaj na kazalo

hrana

Pred izdelavo baterije za diodo je treba upoštevati, da mora biti napajana iz 3V in porabi do 200-400 mA, odvisno od hitrosti snemalne naprave. Priključitvi kristala neposredno na baterije se je treba izogibati, saj to ni preprosta svetilka. Lahko se pokvari tudi pod vplivom navadnih baterij. Laserska dioda je samostojen element, ki se preko regulacijskega upora napaja z električno energijo.

Napajalni sistem je mogoče prilagoditi na tri načine z različnimi stopnjami kompleksnosti. Vsak od njih vključuje polnjenje iz vira stalne napetosti (baterije).

Prva metoda vključuje regulacijo električne energije z uporom. Notranji upor naprave se meri z zaznavanjem napetosti med prehodom skozi diodo. Za pogone s hitrostjo pisanja 16X bo zadostovalo 200 mA. S povečanjem tega indikatorja obstaja možnost, da se kristal pokvari, zato se morate držati največje vrednosti 300 mA. Kot vir napajanja je priporočljivo uporabljati telefonsko baterijo ali baterije tipa AAA.

Prednosti te sheme napajanja so preprostost in zanesljivost. Med pomanjkljivostmi je mogoče opozoriti na nelagodje pri rednem polnjenju baterije iz telefona in težave pri nameščanju baterij v napravo. Poleg tega je težko določiti pravi trenutek za polnjenje napajalnika.

Slika 4. Čip LM-2621.

Če uporabljate tri AA baterije, lahko to vezje enostavno opremite z laserskim kazalcem kitajske izdelave. Končana zasnova je prikazana na sliki 2, dva 1 ohmska upora v seriji in dva kondenzatorja.

Za drugo metodo se uporablja čip LM-317. Ta način ureditve napajalnega sistema je veliko bolj zapleten kot prejšnji, bolj primeren je za stacionarne laserske sisteme. Shema temelji na izdelavi posebnega gonilnika, ki je majhna plošča. Namenjen je omejevanju električnega toka in ustvarjanju potrebne moči.

Vezje za priključitev čipa LM-317 je prikazano na sliki 3. Potreboval bo elemente, kot so spremenljivi upor 100 ohmov, 2 upora 10 ohmov, dioda serije 1H4001 in kondenzator 100 mikrofaradov.

Gonilnik, ki temelji na tem vezju, ohranja električno energijo (7V) ne glede na vir napajanja in temperaturo okolja. Kljub zapletenosti naprave se to vezje šteje za najlažjega za sestavljanje doma.

Tretja metoda je najbolj prenosljiva, zaradi česar je najprimernejša metoda od vseh. Zagotavlja napajanje iz dveh AAA baterij, ki ohranjata konstanten nivo napetosti na laserski diodi. Sistem ohranja moč tudi, ko so baterije prazne.

Ko je baterija popolnoma izpraznjena, bo vezje prenehalo delovati in skozi diodo bo prešla majhna napetost, za katero bo značilen šibek sij laserskega žarka. Ta vrsta napajanja je najbolj ekonomična, z izkoristkom 90%.

Za izvedbo takšnega napajalnega sistema boste potrebovali čip LM-2621, ki je nameščen v ohišju 3 × 3 mm. Zato lahko med spajkanjem delov naletite na določene težave. Končna velikost table je odvisna od vaših spretnosti in spretnosti, saj lahko detajle namestimo tudi na ploščo velikosti 2 × 2 cm, končana plošča je prikazana na sliki 4.

Induktor lahko vzamete iz običajnega napajalnika za namizni računalnik. Na njej je navita žica s presekom 0,5 mm s številom zavojev do 15 zavojev, kot je prikazano na sliki. Premer plina z notranje strani bo 2,5 mm.

Za ploščo je primerna katera koli Schottky dioda z vrednostjo 3 A. Na primer 1N5821, SB360, SR360 in MBRS340T3. Moč, ki jo dovaja dioda, se prilagodi z uporom. Med uglaševanjem je priporočljivo, da ga povežete s spremenljivim uporom 100 ohmov. Pri preverjanju delovanja je najbolje uporabiti obrabljeno ali nepotrebno lasersko diodo. Indikator trenutne moči ostane enak kot v prejšnjem diagramu.

Ko izberete najprimernejšo metodo, jo lahko nadgradite, če imate za to potrebna znanja. Lasersko diodo moramo namestiti na miniaturni hladilnik, da se ob dvigu napetosti ne pregreje. Po končani montaži napajalnega sistema morate poskrbeti za namestitev optičnega stekla.

Oddelki