Laserul este gata. Cum să faci un tăietor cu laser pentru metal cu propriile mâini? Componente necesare pentru asamblare

Realizarea unui laser puternic de ardere cu propriile mâini este o sarcină simplă, cu toate acestea, pe lângă capacitatea de a utiliza un fier de lipit, va fi necesară îngrijirea și acuratețea abordării. Trebuie remarcat imediat că aici nu sunt necesare cunoștințe profunde de inginerie electrică și puteți face un dispozitiv chiar și acasă. Principalul lucru în timpul lucrului este respectarea măsurilor de siguranță, deoarece expunerea la un fascicul laser dăunează ochilor și pielii.

Laserul este o jucărie periculoasă care poate fi dăunătoare sănătății dacă este folosită cu neatenție. Nu îndreptați laserul spre oameni sau animale!

Ce va fi necesar?

Orice laser poate fi împărțit în mai multe componente:

emițător de flux luminos;
optica;
sursă de putere;
stabilizator de putere curent (driver).

Pentru a realiza un laser puternic de casă, va trebui să luați în considerare toate aceste componente separat. Cel mai practic și ușor de asamblat este un laser bazat pe o diodă laser și îl vom lua în considerare în acest articol.

De unde pot obține o diodă pentru un laser?

Corpul de lucru al oricărui laser este o diodă laser. Îl puteți cumpăra de la aproape orice magazin de radio sau îl puteți obține de pe o unitate CD care nu funcționează. Faptul este că inoperabilitatea unității este rareori asociată cu defecțiunea diodei laser. Având la dispoziție o unitate spartă, o puteți obține fără costuri suplimentare elementul dorit. Dar trebuie să țineți cont de faptul că tipul și proprietățile sale depind de modificarea unității.

Cel mai slab laser care funcționează în domeniul infraroșu este instalat în unitățile CD-ROM. Puterea sa este suficientă doar pentru a citi CD-uri, iar fasciculul este aproape invizibil și nu poate arde prin obiecte. CD-RW are o diodă laser mai puternică, potrivită pentru ardere și evaluată pentru aceeași lungime de undă. Este considerată cea mai periculoasă, deoarece emite un fascicul în spectru invizibil pentru ochi.

Unitatea DVD-ROM este echipată cu două diode laser slabe, care au suficientă energie doar pentru a citi CD-uri și DVD-uri. Inscriptorul DVD-RW are un laser roșu de mare putere. Fasciculul său este vizibil în orice lumină și poate aprinde cu ușurință unele obiecte.

BD-ROM-ul are un laser violet sau albastru, care este similar ca parametri cu omologul DVD-ROM. De la scriitoarele BD-RE puteți obține cea mai puternică diodă laser cu un fascicul frumos violet sau albastru care poate arde. Cu toate acestea, este destul de dificil să găsești o astfel de unitate pentru dezasamblare, iar un dispozitiv de lucru este scump.

Cea mai potrivită este o diodă laser luată de pe un inscriptor de discuri DVD-RW. Diodele laser de cea mai înaltă calitate sunt instalate în unitățile LG, Sony și Samsung.

Cu cât viteza de scriere a unei unități DVD este mai mare, cu atât este mai puternică dioda laser instalată în ea.

Demontarea unității

Cu unitatea în fața lor, primul lucru pe care trebuie să-l faceți este să îndepărtați capacul superior prin deșurubarea a 4 șuruburi. Apoi este îndepărtat mecanismul mobil, care este situat în centru și este conectat la placa de circuit imprimat cu un cablu flexibil. Următoarea țintă este o diodă laser presată în mod fiabil într-un radiator din aluminiu sau aliaj de duraluminiu. Înainte de a-l demonta, se recomandă asigurarea protecției împotriva electricității statice. Pentru a face acest lucru, cablurile diodei laser sunt lipite sau înfășurate cu un fir subțire de cupru.

În plus, sunt posibile două opțiuni. Primul implică funcționarea laserului finit sub forma unei instalații staționare împreună cu un radiator standard. A doua opțiune este asamblarea dispozitivului în corpul unei lanterne portabile sau al unui indicator laser. În acest caz, va trebui să aplicați forță pentru a mușca sau tăia radiatorul fără a deteriora elementul radiant.

Conducător auto

Alimentarea laserului trebuie luată în mod responsabil. Ca și în cazul LED-urilor, aceasta trebuie să fie o sursă de curent constant. Există multe circuite pe Internet care sunt alimentate de o baterie sau baterie printr-un rezistor de limitare. Suficiența unei astfel de soluții este îndoielnică, deoarece tensiunea bateriei sau bateriei variază în funcție de nivelul de încărcare. În consecință, curentul care curge prin dioda emițătoare laser se va abate foarte mult de la valoarea nominală. Ca urmare, dispozitivul nu va funcționa eficient la curenți scăzuti, iar la curenți mari va duce la o scădere rapidă a intensității radiației sale.

Cea mai bună opțiune este să utilizați cel mai simplu stabilizator de curent construit pe bază. Acest microcircuit aparține categoriei de stabilizatori universali integrati cu capacitatea de a seta independent curentul și tensiunea la ieșire. Microcircuitul funcționează într-o gamă largă de tensiuni de intrare: de la 3 la 40 volți.

Un analog al LM317 este cipul intern KR142EN12.

Pentru primul experiment de laborator, schema de mai jos este potrivită. Calculul singurului rezistor din circuit se efectuează după formula: R = I / 1,25, unde I este curentul laser nominal (valoarea de referință).

Uneori, la ieșirea stabilizatorului, în paralel cu dioda sunt instalate un condensator polar de 2200 uFx16 V și un condensator nepolar de 0,1 uF. Participarea lor este justificată în cazul alimentării cu tensiune la intrare de la o sursă de alimentare staționară, care poate lipsi o componentă variabilă nesemnificativă și zgomot de impuls. Unul dintre aceste circuite, conceput pentru a fi alimentat de o baterie Krona sau de o baterie mică, este prezentat mai jos.

Diagrama arată valoarea aproximativă a rezistenței R1. Pentru a lui calcul precis trebuie să utilizați formula de mai sus.

După ce ați asamblat circuitul electric, puteți face o includere preliminară și, ca dovadă a funcționalității circuitului, puteți observa lumina împrăștiată roșu strălucitor a diodei emițătoare. După măsurarea curentului real și a temperaturii carcasei, merită să ne gândim la necesitatea instalării unui radiator. Dacă laserul urmează să fie utilizat într-o instalație staționară la curenți mari pentru o perioadă lungă de timp, atunci trebuie asigurată răcirea pasivă. Acum, pentru a atinge obiectivul, a mai rămas foarte puțin: să te concentrezi și să obții un fascicul îngust de mare putere.

Optica

În termeni științifici, este timpul să construim un colimator simplu, un dispozitiv pentru obținerea de fascicule de fascicule de lumină paralele. Opțiunea idealăîn acest scop va exista o lentilă standard luată din unitate. Cu ajutorul lui, puteți obține un fascicul laser destul de subțire, cu un diametru de aproximativ 1 mm. Cantitatea de energie a unui astfel de fascicul este suficientă pentru a arde prin hârtie, țesătură și carton în câteva secunde, pentru a topi plasticul și a arde lemnul. Dacă focalizați un fascicul mai subțire, atunci acest laser poate tăia placaj și plexiglas. Dar este destul de dificil să reglați și să fixați în siguranță lentila de pe unitate din cauza distanței focale mici.

Este mult mai ușor să construiești un colimator bazat pe un pointer laser. In plus, in carcasa acestuia pot fi puse un driver si o baterie mica. Ieșirea va fi un fascicul cu un diametru de aproximativ 1,5 mm cu un efect de ardere mai mic. Pe vreme de ceață sau cu ninsori abundente, se pot observa efecte incredibile de iluminare prin direcționarea fluxului de lumină către cer.

Prin magazinul online puteti achizitiona un colimator gata facut, special conceput pentru montarea si reglarea laserului. Corpul său va servi drept radiator. Cunoscând dimensiunea tuturor părțile constitutive dispozitive, puteți cumpăra o lanternă LED ieftină și puteți folosi corpul acesteia.

În concluzie, aș dori să adaug câteva fraze despre pericolele radiațiilor laser. În primul rând, nu îndreptați niciodată raza laser în ochii oamenilor sau animalelor. Acest lucru duce la deficiențe vizuale severe. În al doilea rând, purtați ochelari verzi în timp ce experimentați cu laserul roșu. Ele împiedică trecerea majorității componentei roșii a spectrului. Cantitatea de lumină care trece prin ochelari depinde de lungimea de undă a radiației. Privirea fasciculului laser din lateral fără echipament de protecție este permisă doar pentru o perioadă scurtă de timp. În caz contrar, poate apărea durere în ochi.

Citeste si

Nu este un secret pentru nimeni că fiecare dintre noi în copilărie și-a dorit să aibă un astfel de dispozitiv precum o mașină laser care ar putea tăia sigiliile metalice și ar putea arde prin pereți. LA lumea modernă acest vis devine cu ușurință realitate, deoarece acum este posibil să construiți un laser cu capacitatea de a tăia diverse materiale.

Desigur, acasă este imposibil să faci o mașină laser atât de puternică, care să taie prin fier sau lemn. Dar cu ajutorul dispozitiv de casă Poate tăia hârtie, sigiliu PE sau plastic subțire.

Cu un dispozitiv laser, puteți arde diverse modele pe foi de placaj sau pe lemn. Poate fi folosit ca lumina de fundal pentru obiectele situate in zone indepartate. Domeniul său de aplicare poate fi atât distractiv, cât și util în lucrările de construcție și instalare, ca să nu mai vorbim de realizarea potențialului creativ în domeniul gravurii pe lemn sau plexiglas.

Citeste si:
Cum să o faci corect.

Revizuire : avantajele și dezavantajele lor.
taiere cu laser

Instrumente și accesorii care vor fi necesare pentru a realiza un laser cu propriile mâini:

Figura 1. Diagrama unui LED laser.

unitate DVD-RW defectă cu o diodă laser funcțională;

pointer laser sau colimator portabil;

fier de lipit și fire mici;

rezistor de 1 ohm (2 buc.);

condensatoare pentru 0,1 uF și 100 uF;

baterii AAA (3 buc.);

unelte mici, cum ar fi o șurubelniță, un cuțit și o pila.

Aceste materiale vor fi destul de suficiente pentru lucrările viitoare.

Deci, pentru un dispozitiv laser, în primul rând, este necesar să selectați o unitate DVD-RW cu o defecțiune mecanică, deoarece diodele optice trebuie să fie în stare bună. Dacă nu aveți un drive uzat, va trebui să îl cumpărați de la oameni care îl vând pentru piese.

Când cumpărați, rețineți că majoritatea unităților de la producătorul Samsung nu sunt potrivite pentru fabricarea unui laser de tăiere. Cert este că această companie produce unități DVD cu diode care nu sunt protejate de influențele externe. Absența unei carcase speciale înseamnă că dioda laser este supusă stresului termic și contaminării. Poate fi deteriorat cu o atingere ușoară a mâinii.

Figura 2. Laser de pe o unitate DVD-RW.

Cea mai bună opțiune pentru un laser este o unitate de la producătorul LG. Fiecare model este echipat cu un cristal cu un grad diferit de putere. Această cifră este determinată de viteza de ardere a DVD-urilor cu două straturi. Este extrem de important ca unitatea să fie o unitate de înregistrare, deoarece conține emițător infraroșu, care este necesar pentru a face un laser. Cel obișnuit nu va funcționa, deoarece este destinat doar citirii informațiilor.

DVD-RW 16X este echipat cu un cristal roșu de 180-200mW. O unitate de viteză de 20X conține o diodă de 250-270 mW. Înregistratoarele de mare viteză de tip 22X sunt echipate cu optic laser cu o putere de până la 300 mW.

Înapoi la index

Dezasamblarea unei unități DVD-RW

Acest proces trebuie făcut cu mare grijă, deoarece piesele interne sunt fragile și ușor de deteriorat. După ce ați demontat carcasa, veți observa imediat detaliul necesar, arată ca o mică bucată de sticlă situată în interiorul căruciorului mobil. Baza acestuia trebuie îndepărtată, este prezentat în Fig. 1. Acest element conține o lentilă optică și două diode.

În această etapă, trebuie imediat avertizat că fasciculul laser este extrem de periculos pentru vederea umană.

Cu o lovitură directă asupra lentilei, acesta dăunează terminațiilor nervoase și o persoană poate rămâne oarbă.

Fasciculul laser are o proprietate de orbire chiar și la o distanță de 100 m, așa că este important să fii atent unde îl îndrepti. Amintiți-vă că sunteți responsabil pentru sănătatea celorlalți în timp ce un astfel de dispozitiv este în mâinile dumneavoastră!

Figura 3. Cipul LM-317.

Înainte de a începe lucrul, trebuie să știți că dioda laser poate fi deteriorată nu numai prin manipulare neglijentă, ci și prin căderi de tensiune. Acest lucru se poate întâmpla în câteva secunde, motiv pentru care diodele funcționează pe o sursă constantă de electricitate. Când tensiunea crește, LED-ul din dispozitiv își depășește norma de luminozitate, drept urmare rezonatorul este distrus. Astfel, dioda își pierde capacitatea de a se încălzi, devine o lanternă obișnuită.

Cristalul este afectat și de temperatura din jurul lui, atunci când scade, performanța laserului crește la o tensiune constantă. Dacă depășește norma standard, rezonatorul este distrus după un principiu similar. Mai rar, dioda este deteriorată de schimbări bruște, care sunt cauzate de pornirea și oprirea frecventă a dispozitivului într-o perioadă scurtă.

După îndepărtarea cristalului, este necesar să-i bandajezi imediat capetele cu fire goale. Acest lucru este necesar pentru a crea o conexiune între ieșirile sale de tensiune. La aceste ieșiri trebuie să lipiți un mic condensator de 0,1 uF cu polaritate negativă și 100 uF cu polaritate pozitivă. După această procedură, puteți îndepărta firele înfășurate. Acest lucru va ajuta la protejarea diodei laser de tranzitorii și electricitatea statică.

Înapoi la index

Alimente

Inainte de a crea o baterie pentru dioda trebuie avut in vedere ca aceasta trebuie alimentata de la 3V si consuma pana la 200-400 mA, in functie de viteza aparatului de inregistrare. Trebuie evitată conectarea cristalului direct la baterii, deoarece aceasta nu este o lampă simplă. Se poate deteriora chiar și sub influența bateriilor obișnuite. Dioda laser este un element independent, care este alimentat de electricitate printr-un rezistor de reglare.

Sistemul de alimentare poate fi reglat în trei moduri, cu diferite grade de complexitate. Fiecare dintre ele implică reîncărcare de la o sursă de tensiune constantă (baterii).

Prima metodă implică reglarea energiei electrice cu un rezistor. Rezistența internă a dispozitivului se măsoară prin detectarea tensiunii în timpul trecerii prin diodă. Pentru unitățile cu o viteză de scriere de 16X, 200 mA va fi suficient. Cu o creștere a acestui indicator, există posibilitatea de a strica cristalul, așa că ar trebui să rămâneți la valoarea maximă de 300 mA. Ca sursa de alimentare, se recomanda folosirea unei baterii de telefon sau baterii de tip AAA.

Avantajele acestei scheme de alimentare sunt simplitatea și fiabilitatea. Printre deficiențe, se remarcă disconfortul cu reîncărcarea regulată a bateriei de pe telefon și dificultatea de a plasa bateriile în dispozitiv. În plus, este dificil să se determine momentul potrivit pentru a reîncărca sursa de alimentare.

Figura 4. Cipul LM-2621.

Dacă utilizați trei baterii AA, acest circuit poate fi echipat cu ușurință într-un pointer laser fabricat în China. Constructie terminata prezentate în figura 2, două rezistențe de 1 ohm în serie și doi condensatori.

Pentru a doua metodă, se folosește cipul LM-317. Acest mod de aranjare a sistemului de alimentare este mult mai complicat decât precedentul; este mai potrivit pentru un tip staționar de sisteme laser. Schema se bazează pe fabricarea unui driver special, care este o placă mică. Este conceput pentru a limita curentul electric și a crea puterea necesară.

Circuitul pentru conectarea cipul LM-317 este prezentat în Fig. 3. Va necesita elemente precum un rezistor variabil de 100 ohmi, 2 rezistențe de 10 ohmi, o diodă din seria 1H4001 și un condensator de 100 microfarad.

Driverul bazat pe acest circuit menține puterea electrică (7V) indiferent de sursa de alimentare și de temperatura ambiantă. În ciuda complexității dispozitivului, acest circuit este considerat cel mai ușor de asamblat acasă.

A treia metodă este cea mai portabilă, ceea ce o face metoda preferată dintre toate. Oferă energie de la două baterii AAA, menținând un nivel constant de tensiune aplicat diodei laser. Sistemul păstrează puterea chiar și atunci când bateriile sunt descărcate.

Când bateria este complet descărcată, circuitul va înceta să funcționeze și o tensiune mică va trece prin diodă, care va fi caracterizată printr-o strălucire slabă a fasciculului laser. Acest tip de alimentare este cel mai economic, cu o eficiență de 90%.

Pentru a implementa un astfel de sistem de alimentare, veți avea nevoie de un cip LM-2621, care este găzduit într-un pachet de 3 × 3 mm. Prin urmare, este posibil să întâmpinați anumite dificultăți în timpul lipirii pieselor. Dimensiunea finală a plăcii depinde de abilitățile și dexteritatea dvs., deoarece detaliile pot fi plasate chiar și pe o placă de 2 × 2 cm. Placa finită este prezentată în Fig. 4.

Inductorul poate fi luat de la o sursă de alimentare convențională pentru un computer desktop. Un fir cu o secțiune transversală de 0,5 mm este înfășurat pe acesta cu un număr de spire de până la 15 spire, așa cum se arată în figură. Diametrul clapetei de accelerație din interior va fi de 2,5 mm.

Pentru placă este potrivită orice diodă Schottky cu o valoare de 3 A. De exemplu, 1N5821, SB360, SR360 și MBRS340T3. Puterea furnizată diodei este reglată de rezistor. În timpul procesului de reglare, se recomandă conectarea acestuia cu un rezistor variabil de 100 ohmi. Când verificați performanța, cel mai bine este să utilizați o diodă laser uzată sau inutilă. Indicatorul curent de putere rămâne același ca în diagrama anterioară.

După ce ați ales metoda cea mai potrivită, o puteți actualiza dacă aveți abilitățile necesare pentru aceasta. Dioda laser trebuie plasată pe un radiator miniatural, astfel încât să nu se supraîncălzească atunci când tensiunea crește. După finalizarea asamblarii sistemului de alimentare, trebuie să aveți grijă de instalarea sticlei optice.

Transformă-ți indicatorul laser MiniMag într-un laser de tăiere cu un emițător de inscripționare DVD! Acest laser de 245 mW este foarte puternic și are dimensiunea perfectă pentru MiniMag-ul tău! Urmărește videoclipul atașat. Vă rugăm să rețineți: puteți face acest lucru singur NU CU TOATE diodele de tăiere CDRW-DVD!

Avertisment: AVERTISMENT! După cum știți, laserele pot fi periculoase. Nu arăta niciodată spre o creatură vie! Aceasta nu este o jucărie și nu trebuie tratată ca un indicator laser obișnuit. Cu alte cuvinte, nu-l folosiți pentru prezentări sau jocuri cu animale, nu lăsați copiii să se joace cu el. Acest dispozitiv ar trebui să fie în mâinile unei persoane rezonabile, care este conștientă și responsabilă de pericolul potențial pe care îl reprezintă semnul.

Pasul 1 - Ce ai nevoie...

Veți avea nevoie de următoarele:

1. Cutter DVD 16X. Am folosit o unitate LG.

Pasul 2 - Și...

2. Indicatorul laser MiniMag poate fi achiziționat de la orice magazin de hardware, sport sau casnic.

3. AixiZ Case cu AixiZ pentru 4,50 USD

4. Surubelnite mici (ceas), cuțit de papetărie, foarfece pentru metal, burghiu, pila rotundă și alte unelte mici.

pasul 3 - Scoateți dioda laser din unitatea DVD

Scoateți șuruburile de pe unitatea DVD, scoateți capacul. Sub acesta veți găsi ansamblul de antrenare al căruciorului laser.

pasul 4 - Scoateți dioda laser...

deși unitățile DVD sunt diferite, fiecare are două șine pe care se mișcă căruciorul laser. Scoateți șuruburile, eliberați ghidajele și scoateți căruciorul. Deconectați conectorii și cablurile plat.

Pasul 5 - Să mergem mai departe...

După ce ați scos căruciorul din unitate, începeți dezasamblarea dispozitivului prin deșurubarea șuruburilor. Vor fi o mulțime de șuruburi mici, așa că vă rugăm să aveți răbdare. Deconectați cablurile de la cărucior. Pot exista două diode, una pentru citirea discului (dioda în infraroșu) și dioda roșie propriu-zisă, cu care se realizează arderea. Ai nevoie de al doilea. O placă de circuit imprimat este atașată la dioda roșie cu ajutorul a trei șuruburi. Folosiți un fier de lipit pentru a scoate CU ATENȚIE cele 3 șuruburi. Puteți testa dioda folosind două baterii AA, ținând cont de polaritate. Va trebui să scoateți dioda din carcasă, care va varia în funcție de unitate. Dioda laser este o piesă foarte fragilă, așa că fiți extrem de atenți.

Pasul 6 - Dioda laser într-o formă nouă!

Așa ar trebui să arate dioda după „eliberare”.

Pasul 7 - Pregătirea carcasei AixiZ...

Scoateți autocolantul din carcasa AixiZ și derulați carcasa în partea de sus și de jos. În partea superioară se află o diodă laser (5 mW), pe care o vom înlocui. Am folosit un cuțit X-Acto și după două mișcări ușoare a ieșit dioda nativă. De fapt, cu astfel de acțiuni, dioda poate fi deteriorată, dar am reușit anterior să evit acest lucru. Folosind o șurubelniță foarte mică, ați scos emițătorul.

Pasul 8 - Asamblarea carcasei...

Am folosit niște lipici fierbinte și am instalat cu grijă noua diodă DVD în carcasa AixiZ. Cu cleștii, am apăsat ÎNCET marginile diodei spre carcasă până când aceasta a fost la culoare.

Pasul 9 - Instalați-l în MiniMag

După ce cele două fire sunt lipite la bornele pozitive și negative ale diodei, va fi posibilă instalarea dispozitivului în MiniMag. După dezasamblarea MiniMag (scoateți capacul, reflectorul, lentila și emițătorul) va trebui să măriți reflectorul MiniMag folosind o pilă rotundă sau un burghiu sau ambele.

pasul 10 - ultimul pas

Scoateți bateriile din MiniMag și, după ce ați verificat polaritatea, așezați cu atenție carcasa laserului DVD deasupra MiniMag-ului unde se afla anterior emițătorul. Asamblați partea superioară a corpului MiniMag, atașați reflectorul. Nu veți avea nevoie de o lentilă MiniMag din plastic.

Asigurați-vă că polaritatea diodei este corectă înainte de a o instala și de a conecta la curent! Poate fi necesar să scurtați firele și să reglați focalizarea fasciculului.

pasul 11 - măsurați de șapte ori

Înlocuiți bateriile (AA) și înșurubați partea superioară a MiniMag-ului, inclusiv noul indicator laser! Atenţie!! Diodele laser sunt periculoase, așa că nu îndreptați fasciculul către oameni sau animale.

]Carte

Nume
Autor: colectiv
Format: Mixt
Marimea: 10,31 Mb
Calitate: Excelent
Limba: Rusă
Anul publicării: 2008

Ca într-un film științifico-fantastic - apeși pe trăgaci și mingea explodează! Învață cum să faci un astfel de laser!
Puteți face singur un astfel de laser, acasă de pe o unitate DVD - nu neapărat una funcțională. Nu este nimic complicat!
Aprinde chibrituri, scoate baloane, taie pungi și bandă adezivă și multe altele
De asemenea, pot sparge un balon sau un bec în casa de vizavi
În arhivă - un videoclip cu un laser în acțiune și o instrucțiune detaliată în limba rusă cu imagini despre cum să-l faci!

Fiecare dintre noi ținea un indicator laser în mâini. În ciuda caracterului decorativ al aplicației, acesta conține un laser adevărat, asamblat pe baza unei diode semiconductoare. Aceleași elemente sunt instalate pe nivele laser și.

Următorul produs popular bazat pe semiconductori este inscripționarea DVD-ului computerului. Are o diodă laser mai puternică, cu putere distructivă termică.

Acest lucru vă permite să inscripționați un strat de disc, punând piese cu informații digitale pe acesta.

Cum funcționează un laser cu semiconductor?

Dispozitivele de acest tip sunt ieftine de fabricat, designul este destul de masiv. Principiul diodelor laser (semiconductoare) se bazează pe utilizarea joncțiunii p-n clasice. O astfel de tranziție funcționează, ca în LED-urile convenționale.

Diferența în organizarea radiațiilor: LED-urile emit „spontan”, iar diodele laser „forțate”.

Principiul general al formării așa-numitei „populații” de radiații cuantice se realizează fără oglinzi. Marginile cristalului sunt desprinse mecanic, oferind efectul de refracție la capete, asemănător unei suprafețe de oglindă.

Pentru a obține diferite tipuri de radiații, se poate folosi o „homojoncție”, când ambii semiconductori sunt la fel, sau o „heterojoncțiune”, cu materiale de joncțiune diferite.

Dioda laser în sine este o componentă radio accesibilă. Îl puteți cumpăra din magazinele care vând componente radio sau îl puteți scoate dintr-o unitate DVD-R (DVD-RW) veche.

Important! Chiar și un simplu laser folosit în indicatori de lumină poate deteriora grav retina.

Instalațiile mai puternice, cu un fascicul arzător, pot priva vederea sau pot provoca arsuri ale pielii. Prin urmare, atunci când lucrați cu astfel de dispozitive, fiți extrem de atenți.

Cu o astfel de diodă la dispoziție, puteți face cu ușurință un laser puternic cu propriile mâini. De fapt, produsul poate fi complet gratuit sau vă va costa bani ridicoli.

Fă-ți un laser de pe o unitate DVD

În primul rând, trebuie să obțineți unitatea în sine. Poate fi scos de pe un computer vechi sau achiziționat de la o piață de vechituri pentru un cost simbolic.

Informații: cu cât viteza de scriere declarată este mai mare, cu atât laserul de ardere utilizat în unitate este mai puternic.

După ce am scos carcasa și după ce am deconectat cablurile de comandă, demontăm capul de scris împreună cu căruciorul.

Pentru a scoate dioda laser:

Conectăm picioarele diodei între ele cu un fir (shunt). Când este demontat, electricitatea statică se poate acumula și dioda se poate defecta.
Scoateți radiatorul din aluminiu. Este destul de fragil, are o montură, structural „ascuțit” pentru o anumită unitate DVD și nu este necesar pentru operarea ulterioară. Doar mușcați radiatorul cu tăietori de sârmă (fără a deteriora dioda)
Lipiți dioda, eliberați picioarele din șunt.

Elementul arată astfel:

Următorul element important este circuitul de alimentare a laserului. Utilizarea sursei de alimentare de la unitatea DVD nu va funcționa. Este integrat în schema generală de control, este imposibil din punct de vedere tehnic să îl extragi de acolo. Prin urmare, circuitul de alimentare îl realizăm singuri.

Există o tentație de a conecta pur și simplu 5 volți cu un rezistor de limitare și de a nu te deranja cu circuitul. Aceasta este abordarea greșită, deoarece orice LED-uri (inclusiv cele cu laser) sunt alimentate nu de tensiune, ci de curent. În consecință, este necesar un stabilizator de curent. Cea mai accesibilă opțiune este utilizarea cipul LM317.

Rezistorul de ieșire R1 este selectat în funcție de curentul de alimentare al diodei laser. În acest circuit, curentul ar trebui să corespundă cu 200 mA.

Puteți asambla un laser cu propriile mâini într-o carcasă dintr-un indicator luminos sau puteți cumpăra un modul laser gata făcut în magazinele de electronice sau pe site-urile chinezești (de exemplu, Ali Express).

Avantajul acestei soluții este că primești în kit o lentilă reglabilă gata făcută. Circuitul de alimentare (driver) se potrivește cu ușurință în carcasa modulului.

Dacă decideți să faceți singur carcasa, dintr-un tub metalic, puteți folosi un obiectiv standard de la aceeași unitate DVD. Numai că va fi necesar să se vină cu o metodă de atașare și posibilitatea de a regla focalizarea.

Important! Focalizarea fasciculului este necesară pentru orice proiectare. Poate fi paralel (dacă aveți nevoie de gamă) sau conic (dacă trebuie să obțineți un punct termic concentrat).

O lentilă completă cu un dispozitiv de reglare se numește colimator.

Pentru a conecta corect laserul de la unitatea DVD, aveți nevoie de o diagramă cu pini. Puteți urmări firele negative și pozitive prin marcajele de pe placa de circuit. Acest lucru trebuie făcut înainte de a demonta dioda. Dacă acest lucru nu este posibil, utilizați un indiciu tipic:

Contactul negativ are o legătură electrică cu corpul diodei. Nu va fi greu să-l găsești. In ceea ce priveste minusul situat mai jos, contactul pozitiv va fi in dreapta.

Dacă aveți o diodă laser cu trei picioare (și majoritatea sunt), va exista fie un pin nefolosit în stânga, fie o conexiune fotodiodă. Acest lucru se întâmplă dacă atât elementul de ardere, cât și cel de citire sunt situate în aceeași carcasă.

Carcasa principală este selectată în funcție de dimensiunea bateriilor sau acumulatorilor pe care intenționați să îi utilizați. Atașați cu atenție modulul laser de casă la el, iar dispozitivul este gata de utilizare.

Cu ajutorul unui astfel de instrument, puteți grava, arde lemn, puteți tăia materiale fuzibile (țesătură, carton, pâslă, spumă etc.).

Cum să faci un laser și mai puternic?

Dacă aveți nevoie de un tăietor pentru lemn sau plastic, puterea unei diode standard de la o unitate DVD nu este suficientă. Veți avea nevoie fie de o diodă gata făcută cu o putere de 500-800 mW, fie va trebui să petreceți mult timp căutând unități DVD potrivite. La unele modele LG și SONY sunt instalate diode laser cu o putere de 250-300 mW.

Principalul lucru este că astfel de tehnologii sunt disponibile pentru auto-producție.

Instrucțiuni video pas cu pas care spun cum să faci un laser de pe o unitate DVD cu propriile mâini

Mulți dintre voi probabil ați auzit că este foarte posibil să faceți un indicator laser sau chiar un fascicul de tăiere acasă folosind instrumente simple la îndemână, dar puțini oameni știu să facă singur un laser. Înainte de a începe să lucrați la el, asigurați-vă că vă familiarizați cu măsurile de siguranță.

Reguli de siguranță a laserului

Utilizarea necorespunzătoare a fasciculului, în special puterea mare, poate duce la daune materiale, precum și la vătămări grave pentru sănătatea dumneavoastră sau a celor din jur. Prin urmare, înainte de a testa propria copie realizată, rețineți următoarele reguli:

Asigurați-vă că nu există animale sau copii în camera de testare.
Nu îndreptați niciodată fasciculul către animale sau oameni.
Folosiți ochelari de protecție, cum ar fi ochelari folosiți pentru sudare.
Amintiți-vă că chiar și un fascicul reflectat vă poate afecta vederea. Nu aruncați niciodată un laser în ochi.
Nu utilizați laserul pentru a aprinde obiecte în interior.

Cel mai simplu laser de la un mouse de computer

Dacă ai nevoie de un laser doar pentru distracție, este suficient să știi cum să faci un laser acasă de la un mouse. Puterea sa va fi destul de nesemnificativă, dar nu va fi dificil să o faci. Tot ce aveți nevoie este un mouse de computer, un fier de lipit mic, baterii, fire și un comutator de oprire.

În primul rând, mouse-ul trebuie dezasamblat. Este important să nu le spargeți, ci să le desfășurați cu atenție și să le îndepărtați în ordine. Mai întâi capacul superior, apoi capacul inferior. Apoi, folosind un fier de lipit, trebuie să scoateți laserul mouse-ului de pe placă și să lipiți fire noi pe acesta. Acum rămâne să le conectați la comutatorul de oprire și să conectați firele la contactele bateriei. Bateriile pot fi folosite de orice tip: atât de tip finger, cât și așa-numitele clătite.

Astfel, cel mai simplu laser este gata.

Dacă un fascicul slab nu este suficient pentru tine și ești interesat de cum să faci un laser acasă din mijloace improvizate cu o putere suficient de mare, atunci ar trebui să încerci mai multe calea cea grea fabricarea acestuia, folosind o unitate DVD-RW.

Pentru muncă veți avea nevoie de:

Unitate DVD-RW (viteza de înregistrare trebuie să fie de cel puțin 16x);
baterie AAA, 3 buc.;
rezistență (de la doi la cinci ohmi);
colimator ( îl puteți înlocui cu o piesă dintr-un indicator laser chinezesc ieftin);
condensatoare 100 pF și 100 mF;
lanternă LED din oțel;
fire și fier de lipit.

Progresul lucrării:

Primul lucru de care avem nevoie este o diodă laser. Se află în carul unității DVD-RW. Are un radiator mai mare decât o diodă în infraroșu convențională. Dar atenție, această parte este foarte fragilă. În timp ce dioda nu este instalată, cel mai bine este să-i conectați cablul, deoarece este prea sensibilă la tensiunea statică. Acordați o atenție deosebită polarității. Dacă sursa de alimentare este incorectă, dioda se va defecta imediat.

Conectați piesele astfel: baterie, buton pornit/oprit, rezistor, condensatori, diodă laser. Când performanța designului a fost verificată, rămâne doar să venim cu o carcasă convenabilă pentru laser. În aceste scopuri, o carcasă de oțel de la o lanternă convențională este destul de potrivită. Nu uitați și de colimator, pentru că el este cel care transformă radiația într-un fascicul subțire.

Acum că știți să faceți un laser acasă, nu uitați să respectați măsurile de siguranță, să-l depozitați într-o cutie specială și să nu-l purtați cu dvs., deoarece agențiile de aplicare a legii pot face pretenții în acest sens.

Urmărește videoclipul: Laser de pe o unitate DVD acasă și cu propriile mâini

Astăzi vom vorbi despre cum să-ți faci propriul laser puternic verde sau albastru acasă din materiale improvizate cu propriile mâini. Vom lua în considerare, de asemenea, desene, diagrame și dispozitivul de indicatori laser de casă cu un fascicul de aprindere și o rază de acțiune de până la 20 km.

Baza dispozitivului laser este un generator cuantic optic, care, folosind energie electrică, termică, chimică sau de altă natură, produce un fascicul laser.

Funcționarea unui laser se bazează pe fenomenul de radiații stimulate (induse). Radiația laser poate fi continuă, cu o putere constantă, sau pulsată, atingând puteri de vârf extrem de mari. Esența fenomenului este că un atom excitat este capabil să emită un foton sub influența altui foton fără absorbția acestuia, dacă energia acestuia din urmă este egală cu diferența de energii ale nivelurilor atomului înainte și după emisie. În acest caz, fotonul emis este coerent cu fotonul care a provocat radiația, adică este copia sa exactă. Așa este amplificată lumina. Acest fenomen diferă de emisia spontană, în care fotonii emiși au direcții aleatorii de propagare, polarizare și fază.
Probabilitatea ca un foton aleator să provoace emisia stimulată a unui atom excitat este exact egală cu probabilitatea de absorbție a acestui foton de către un atom într-o stare neexcitată. Prin urmare, pentru a amplifica lumina, este necesar ca în mediu să existe mai mulți atomi excitați decât cei neexcitați. În starea de echilibru, această condiție nu este îndeplinită, prin urmare, se folosesc diverse sisteme de pompare a mediului activ laser (optic, electric, chimic etc.). În unele scheme, elementul de lucru al laserului este utilizat ca amplificator optic pentru radiația dintr-o altă sursă.

Nu există flux de fotoni externi într-un generator cuantic; populația inversă este creată în interiorul acestuia cu ajutorul diferitelor surse de pompă. În funcție de surse, există diferite căi pompare:
optic - lampă bliț puternică;
descărcarea de gaze în substanța de lucru (mediu activ);
injectarea (transferul) purtătorilor de curent într-un semiconductor din zonă
tranziții rn;
excitație electronică (iradierea în vid a unui semiconductor pur de către un flux de electroni);
termică (încălzirea gazului cu răcirea sa rapidă ulterioară;
chimice (folosind energia reacțiilor chimice) și altele.

Sursa primară de generare este procesul de emisie spontană, prin urmare, pentru a asigura continuitatea generațiilor de fotoni, este necesar să existe un feedback pozitiv, datorită căruia fotonii emiși provoacă acte ulterioare de emisie stimulată. Pentru a face acest lucru, mediul activ laser este plasat într-un rezonator optic. În cel mai simplu caz, este format din două oglinzi, dintre care una este translucidă - fasciculul laser iese parțial din rezonator prin el.

Reflectându-se din oglinzi, fasciculul de radiații trece în mod repetat prin rezonator, provocând tranziții induse în acesta. Radiația poate fi continuă sau pulsată. În același timp, folosind diferite dispozitive pentru oprirea și pornirea rapidă a feedback-ului și, prin urmare, reducerea perioadei pulsului, este posibil să se creeze condiții pentru generarea de radiații de foarte mare putere - acestea sunt așa-numitele impulsuri gigantice. Acest mod de operare cu laser se numește modul Q-switched.
Raza laser este un fascicul de lumină coerent, monocrom, polarizat. Într-un cuvânt, acesta este un fascicul de lumină emis nu numai de surse sincrone, ci și într-un interval foarte îngust și direcționat. Un fel de flux luminos extrem de concentrat.

Radiația generată de laser este monocromatică, probabilitatea emiterii unui foton de o anumită lungime de undă este mai mare decât cea a unuia strâns distanțat asociată cu lărgirea liniei spectrale, iar probabilitatea tranzițiilor induse la această frecvență are și ea un maxim. . Prin urmare, treptat în procesul de generare, fotonii cu o anumită lungime de undă vor domina asupra tuturor celorlalți fotoni. În plus, datorită amenajării speciale a oglinzilor, în fasciculul laser sunt stocați doar acei fotoni care se propagă într-o direcție paralelă cu axa optică a rezonatorului la mică distanță de acesta, restul fotonilor părăsesc rapid volumul rezonatorului. . Astfel, fasciculul laser are un unghi foarte mic de divergență. În cele din urmă, fasciculul laser are o polarizare strict definită. Pentru a face acest lucru, în rezonator sunt introduse diverse polarizatoare, de exemplu, acestea pot fi plăci plate de sticlă instalate la unghiul Brewster față de direcția de propagare a fasciculului laser.

Ce fluid de lucru este utilizat în laser depinde de lungimea de undă de lucru, precum și de alte proprietăți. Corpul de lucru este „pompat” cu energie pentru a obține efectul inversării populației de electroni, care determină emisia stimulată de fotoni și efectul de amplificare optică. Cea mai simplă formă Rezonatorul optic este format din două oglinzi paralele (pot fi, de asemenea, patru sau mai multe) situate în jurul corpului de lucru al laserului. Radiația stimulată a corpului de lucru este reflectată înapoi de oglinzi și din nou amplificată. Până în momentul ieșirii în exterior, valul poate fi reflectat de mai multe ori.

Deci, să formulăm pe scurt condițiile necesare pentru a crea o sursă de lumină coerentă:

aveți nevoie de o substanță de lucru cu o populație inversă. Abia atunci se poate obține amplificarea luminii datorită tranzițiilor forțate;
substanța de lucru ar trebui să fie plasată între oglinzile care oferă feedback;
câștigul dat de substanța de lucru, ceea ce înseamnă că numărul de atomi sau molecule excitați din substanța de lucru trebuie să fie mai mare decât valoarea de prag, care depinde de coeficientul de reflexie al oglinzii de ieșire.

Următoarele tipuri de corpuri de lucru pot fi utilizate în proiectarea laserelor:

Lichid. Este folosit ca fluid de lucru, de exemplu, în laserele colorante. Compoziția include un solvent organic (metanol, etanol sau etilenglicol), în care se dizolvă coloranți chimici (cumarină sau rodamină). Lungimea de undă de operare a laserelor lichide este determinată de configurația moleculelor de colorant utilizate.

Gaze. În special, dioxid de carbon, argon, cripton sau amestecuri de gaze, ca în laserele cu heliu-neon. „Pomparea” energiei acestor lasere se realizează cel mai adesea cu ajutorul descărcărilor electrice.
Solide (cristale și pahare). Materialul solid al unor astfel de corpuri de lucru este activat (aliat) prin adăugarea unei cantități mici de ioni de crom, neodim, erbiu sau titan. Următoarele cristale sunt utilizate în mod obișnuit: granat de ytriu aluminiu, fluorură de ytriu litiu, safir (oxid de aluminiu) și sticlă silicată. Laserele cu stare solidă sunt de obicei „pompate” cu o lampă blitz sau alt laser.

Semiconductori. Un material în care tranziția electronilor între nivelurile de energie poate fi însoțită de radiații. Laserele cu semiconductor sunt foarte compacte, „pompate” cu curent electric, ceea ce le permite să fie utilizate în electrocasnice precum CD playere.

Pentru a transforma amplificatorul într-un generator, trebuie să organizați feedback-ul. La lasere, se realizează prin plasarea substanței active între suprafețe reflectorizante (oglinzi), care formează așa-numitul „rezonator deschis” datorită faptului că o parte din energia emisă de substanța activă este reflectată de oglinzi și din nou se întoarce. la substanța activă.

Cavitățile optice de diferite tipuri sunt utilizate în Laser - cu oglinzi plate, sferice, combinații de plate și sferice etc. În cavitățile optice care furnizează feedback în Laser, doar anumite anumite tipuri de oscilații pot fi excitate câmp electromagnetic, care se numesc oscilații naturale sau moduri ale rezonatorului.

Modurile sunt caracterizate prin frecvență și formă, adică prin distribuția spațială a oscilațiilor. Într-un rezonator cu oglinzi plate, tipurile de oscilații corespunzătoare undelor plane care se propagă de-a lungul axei rezonatorului sunt excitate predominant. Un sistem de două oglinzi paralele rezonează doar la anumite frecvențe - și îndeplinește, de asemenea, în laser rolul pe care îl joacă un circuit oscilator în generatoarele convenționale de joasă frecvență.

Utilizarea unui rezonator deschis (mai degrabă decât a unuia închis - o cavitate metalică închisă - caracteristică domeniului de microunde) este fundamentală, deoarece în domeniul optic un rezonator cu dimensiunile L = ? (L este dimensiunea caracteristică a rezonatorului,? este lungimea de undă) pur și simplu nu poate fi făcută, iar pentru L >> ? un rezonator închis își pierde proprietățile rezonante pe măsură ce numărul de moduri posibile de oscilație devine atât de mare încât se suprapun.

Absența pereților laterali reduce semnificativ numărul de tipuri posibile de oscilații (moduri) datorită faptului că undele care se propagă într-un unghi față de axa rezonatorului depășesc rapid limitele acesteia și face posibilă păstrarea proprietăților rezonante ale rezonatorului la L >> ?. Cu toate acestea, rezonatorul din laser nu numai că oferă feedback prin returnarea radiației reflectate de oglinzi la substanța activă, dar determină și spectrul radiației laser, caracteristicile energetice ale acestuia și directivitatea radiației.
În cea mai simplă aproximare a unei unde plane, condiția de rezonanță într-un rezonator cu oglinzi plate este ca un număr întreg de semi-unde să se potrivească de-a lungul lungimii rezonatorului: L=q(?/2) (q este un număr întreg), ceea ce conduce la o expresie pentru frecvenţa de tip oscilaţie cu indicele q: ?q=q(C/2L). Ca urmare, spectrul de emisie al lui L., de regulă, este un set de linii spectrale înguste, intervalele dintre care sunt aceleași și egale cu c / 2L. Numărul de linii (componente) pentru o lungime L dată depinde de proprietățile mediului activ, adică de spectrul de emisie spontană la tranziția cuantică utilizată și poate ajunge la câteva zeci și sute. În anumite condiții, se dovedește a fi posibilă izolarea unei componente spectrale, adică implementarea unui regim de generare monomod. Lățimea spectrală a fiecăreia dintre componente este determinată de pierderile de energie din rezonator și, în primul rând, de transmiterea și absorbția luminii de către oglinzi.

Profilul de frecvență al câștigului în mediul de lucru (este determinat de lățimea și forma liniei mediului de lucru) și setul de frecvențe naturale ale rezonatorului deschis. Pentru rezonatoarele deschise cu un factor de înaltă calitate utilizate în lasere, lățimea de bandă a cavității ??p, care determină lățimea curbelor de rezonanță ale modurilor individuale, și chiar distanța dintre modurile învecinate ??h, se dovedește a fi mai mică decât câștigul. lățime de linie ??h, și chiar și în laserele cu gaz, unde lărgirea liniei este minimă. Prin urmare, mai multe tipuri de oscilații rezonatoare cad în circuitul de amplificare.

Astfel, laserul nu generează neapărat la o singură frecvență; mai des, dimpotrivă, generarea are loc simultan la mai multe tipuri de oscilații, pentru ce câștig? mai multe pierderi în rezonator. Pentru ca laserul să funcționeze la o singură frecvență (în modul cu o singură frecvență), de obicei este necesar să se ia măsuri speciale (de exemplu, să se mărească pierderile, așa cum se arată în Figura 3) sau să se schimbe distanța dintre oglinzi, astfel încât o singură modă. Deoarece în optică, așa cum s-a menționat mai sus, ?h > ?p și frecvența de generare într-un laser este determinată în principal de frecvența rezonatorului, este necesar să se stabilizeze rezonatorul pentru a menține stabilă frecvența de generare. Deci, dacă câștigul în substanța de lucru acoperă pierderile din rezonator pentru anumite tipuri de oscilații, pe ele are loc generarea. Sămânța pentru apariția sa este, ca în orice generator, zgomot, care este o emisie spontană în lasere.
Pentru ca mediul activ să emită lumină monocromatică coerentă, este necesar să se introducă feedback, adică să se trimită o parte din fluxul luminos emis de acest mediu înapoi în mediu pentru emisie stimulată. Feedback-ul pozitiv se realizează folosind rezonatoare optice, care în versiunea elementară sunt două oglinzi coaxiale (paralele și de-a lungul aceleiași axe), dintre care una este translucidă, iar cealaltă este „surdă”, adică reflectă complet fluxul de lumină. Substanța de lucru (mediul activ), în care se creează populația inversă, este plasată între oglinzi. Radiația stimulată trece prin mediul activ, este amplificată, reflectată de oglindă, trece din nou prin mediu și este amplificată în continuare. Printr-o oglindă translucidă, o parte din radiație este emisă în mediul extern, iar o parte este reflectată înapoi în mediu și din nou amplificată. În anumite condiții, fluxul de fotoni din interiorul substanței de lucru va începe să crească ca o avalanșă și va începe generarea de lumină coerentă monocromatică.

Principiul de funcționare al unui rezonator optic, numărul predominant de particule ale substanței de lucru, reprezentat de cercuri de lumină, se află în starea fundamentală, adică la nivelul energetic inferior. Doar un număr mic de particule, reprezentate de cearcăne, sunt într-o stare excitată electronic. Când substanța de lucru este expusă la o sursă de pompare, numărul principal de particule intră într-o stare excitată (numărul de cearcăne a crescut) și se creează o populație inversă. În plus (Fig. 2c), are loc emisia spontană a unor particule într-o stare excitată electronic. Radiația îndreptată într-un unghi față de axa rezonatorului va părăsi substanța de lucru și rezonatorul. Radiația direcționată de-a lungul axei rezonatorului se va apropia de suprafața oglinzii.

La o oglindă translucidă, o parte din radiație va trece prin ea mediu inconjurator, iar o parte din acesta va fi reflectată și din nou direcționată către substanța de lucru, implicând particule în stare excitată în procesul de emisie stimulată.

La oglinda „surdă”, întregul flux de raze va fi reflectat și va trece din nou prin substanța de lucru, inducând radiația tuturor particulelor excitate rămase, ceea ce reflectă situația în care toate particulele excitate au renunțat la energia stocată, iar la ieșire a rezonatorului, pe partea oglinzii semitransparente, s-a format un flux puternic de radiații induse.

Principal elemente structurale laserele includ o substanță de lucru cu anumite niveluri de energie ale atomilor și moleculelor lor constitutive, o sursă de pompă care creează o populație inversă în substanța de lucru și un rezonator optic. Există un număr mare de lasere diferite, dar toate au aceeași și, în plus, o schemă de circuit simplă a dispozitivului, care este prezentată în Fig. 3.

Excepție fac laserele cu semiconductori datorită specificității lor, deoarece au totul special: fizica proceselor, metodele de pompare și designul. Semiconductorii sunt formațiuni cristaline. Într-un atom separat, energia unui electron ia valori discrete strict definite și, prin urmare, stările de energie ale unui electron dintr-un atom sunt descrise în termeni de niveluri. Într-un cristal semiconductor, nivelurile de energie formează benzi de energie. Într-un semiconductor pur care nu conține impurități, există două benzi: așa-numita bandă de valență și banda de conducție situată deasupra acestuia (pe scara de energie).

Între ele există un decalaj al valorilor energetice interzise, care se numește band gap. La o temperatură a semiconductorului egală cu zero absolut, banda de valență trebuie să fie complet umplută cu electroni, iar banda de conducere trebuie să fie goală. În condiții reale, temperatura este întotdeauna peste zero absolut. Dar o creștere a temperaturii duce la excitarea termică a electronilor, unii dintre ei sar din banda de valență în banda de conducție.

Ca urmare a acestui proces, în banda de conducție apare un anumit număr (relativ mic) de electroni, iar numărul corespunzător de electroni va lipsi din banda de valență până când aceasta este complet umplută. O vacanță de electroni în banda de valență este reprezentată de o particulă încărcată pozitiv, care se numește gaură. Tranziția cuantică a unui electron prin banda interzisă de jos în sus este considerată un proces de generare a unei perechi electron-gaură, cu electroni concentrați la marginea inferioară a benzii de conducție și găuri - la marginea superioară a benzii de valență. . Tranzițiile prin zona interzisă sunt posibile nu numai de jos în sus, ci și de sus în jos. Acest proces se numește recombinare electron-gaură.

Când un semiconductor pur este iradiat cu lumină a cărei energie fotonică depășește oarecum banda interzisă, într-un cristal semiconductor pot apărea trei tipuri de interacțiune a luminii cu o substanță: absorbția, emisia spontană și emisia stimulată de lumină. Primul tip de interacțiune este posibil atunci când un foton este absorbit de un electron situat lângă marginea superioară a benzii de valență. În acest caz, puterea energetică a electronului va deveni suficientă pentru a depăși banda interzisă și va face o tranziție cuantică la banda de conducție. Emisia spontană de lumină este posibilă cu întoarcerea spontană a unui electron din banda de conducție în banda de valență cu emisia unui cuantum de energie - un foton. Radiația externă poate iniția o tranziție la banda de valență a unui electron situat lângă marginea inferioară a benzii de conducere. Rezultatul acestui al treilea tip de interacțiune a luminii cu substanța unui semiconductor va fi nașterea unui foton secundar, identic în parametrii și direcția de mișcare cu fotonul care a inițiat tranziția.

Pentru a genera radiații laser, este necesar să se creeze o populație inversă de „niveluri de lucru” în semiconductor - pentru a crea o concentrație suficient de mare de electroni la marginea inferioară a benzii de conducție și, în consecință, o concentrație mare de găuri la margine. a benzii de valenţă. În aceste scopuri, laserele cu semiconductor pur utilizează de obicei pomparea cu un fascicul de electroni.

Oglinzile rezonatorului sunt marginile lustruite ale cristalului semiconductor. Dezavantajul unor astfel de lasere este că multe materiale semiconductoare generează radiații laser doar la foarte mare temperaturi scăzute, iar bombardarea cristalelor semiconductoare de către un flux de electroni determină încălzirea puternică a acestuia. Acest lucru necesită dispozitive de răcire suplimentare, ceea ce complică proiectarea aparatului și mărește dimensiunile acestuia.

Proprietățile semiconductorilor dopați diferă semnificativ de cele ale semiconductorilor puri, nedopați. Acest lucru se datorează faptului că atomii unor impurități donează cu ușurință unul dintre electronii lor benzii de conducere. Aceste impurități sunt numite impurități donor, iar un semiconductor cu astfel de impurități se numește n-semiconductor. Atomii altor impurități, dimpotrivă, captează un electron din banda de valență, iar astfel de impurități sunt acceptoare, iar un semiconductor cu astfel de impurități este un p-semiconductor. Nivel de energie atomii de impurități se află în interiorul benzii interzise: pentru n-conductori - nu departe de marginea inferioară a benzii de conducere, pentru f-conductori - lângă marginea superioară a benzii de valență.

Dacă în această regiune se creează o tensiune electrică astfel încât să existe un pol pozitiv pe partea semiconductorului p și un pol negativ pe partea semiconductorului n, atunci sub acțiunea câmpului electric, electronii din p -semiconductorul și găurile de la p-semiconductor se vor muta (injecta) în regiunea de tranziție rn.

În timpul recombinării electronilor și a găurilor, vor fi emiși fotoni, iar în prezența unui rezonator optic este posibilă generarea de radiații laser.

Oglinzile rezonatorului optic sunt fețele lustruite ale cristalului semiconductor, orientate perpendicular pe planul de joncțiune pn. Astfel de lasere sunt caracterizate prin miniaturizare, deoarece dimensiunile elementului activ semiconductor pot fi de aproximativ 1 mm.

În funcție de caracteristica luată în considerare, toate laserele sunt subdivizate după cum urmează).

Primul semn. Se obișnuiește să se facă distincția între amplificatoare laser și generatoare. În amplificatoare, radiația laser slabă este furnizată la intrare, iar la ieșire este amplificată în mod corespunzător. Nu există radiații externe în generatoare; aceasta apare în substanța de lucru datorită excitării sale cu ajutorul diferitelor surse de pompă. Toate dispozitivele laser medicale sunt generatoare.

Al doilea semn este stare fizică substanță de lucru. În conformitate cu aceasta, laserele sunt împărțite în stare solidă (rubin, safir etc.), gaz (heliu-neon, heliu-cadmiu, argon, dioxid de carbon etc.), lichid (dielectric lichid cu atomi de lucru cu impurități rare). metale pământești) și semiconductoare (arseniură-galiu, arseniură-fosfură-galiu, seleniură-plumb etc.).

Metoda de excitare a substanței de lucru este a treia trăsătură distinctivă a laserelor. În funcție de sursa de excitație, există lasere cu pompare optică, cu pompare prin descărcare de gaz, excitare electronică, injecție cu purtător de sarcină, cu pompare termică, chimică și altele.

Spectrul de emisie al laserului este următorul semn de clasificare. Dacă radiația este concentrată într-un interval îngust de lungimi de undă, atunci se obișnuiește să se considere laserul ca fiind monocromatic și o anumită lungime de undă este indicată în datele sale tehnice; dacă este într-o gamă largă, atunci laserul ar trebui să fie considerat bandă largă și ar trebui să fie indicat intervalul de lungimi de undă.

După natura energiei emise, se disting laserele pulsate și laserele cu undă continuă. Conceptele de laser pulsat și laser cu modularea în frecvență a radiației continue nu trebuie confundate, deoarece în al doilea caz obținem, de fapt, radiații discontinue de diferite frecvențe. Laserele cu impulsuri au o putere mare într-un singur impuls, ajungând la 10 W, în timp ce puterea lor medie a impulsurilor, determinată de formulele corespunzătoare, este relativ scăzută. Pentru laserele cw cu modulație de frecvență, puterea în așa-numitul impuls este mai mică decât puterea radiației continue.

În funcție de puterea medie a radiației de ieșire (următoarea caracteristică de clasificare), laserele sunt împărțite în:

de înaltă energie (putere de radiație cu densitate de flux creată pe suprafața unui obiect sau a unui obiect biologic - mai mult de 10 W/cm2);

energie medie (putere de radiație cu densitate de flux creată - de la 0,4 la 10 W / cm2);

· cu energie redusă (putere de radiație cu densitate de flux creată - mai puțin de 0,4 W/cm2).

soft (expunerea la energie generată - E sau densitatea fluxului de putere pe suprafața iradiată - până la 4 mW/cm2);

medie (E - de la 4 la 30 mW/cm2);

greu (E - mai mult de 30 mW / cm2).

În conformitate cu Normele și Regulile sanitare pentru proiectarea și funcționarea laserelor nr. 5804-91, în funcție de gradul de pericol al radiațiilor generate pentru personalul de operare, laserele sunt împărțite în patru clase.

Laserele de prima clasă includ astfel de dispozitive tehnice, a căror ieșire colimată (conținută într-un unghi solid limitat) a căror radiație nu prezintă un pericol atunci când este iradiată pentru ochii și pielea unei persoane.

Laserele din clasa a doua sunt dispozitive ale căror radiații de ieșire sunt periculoase atunci când sunt expuse ochilor prin radiații directe și reflectate specular.

Laserele din clasa a treia sunt dispozitive ale căror radiații de ieșire sunt periculoase atunci când ochii sunt expuși la radiații directe și reflectate specular, precum și la radiații reflectate difuz la o distanță de 10 cm de o suprafață reflectorizant difuz și (sau) atunci când pielea este expusă. la radiația directă și reflectată specular.

Laserele din clasa a patra sunt dispozitive ale căror radiații de ieșire sunt periculoase atunci când pielea este expusă la radiații reflectate difuz la o distanță de 10 cm de o suprafață reflectorizant difuz.

La care în copilărie nu visa laser? Unii bărbați încă mai visează. Indicatoarele laser obișnuite cu putere redusă nu mai sunt relevante, deoarece puterea lor lasă mult de dorit. Au mai rămas 2 moduri: cumpărați un laser scump sau faceți-l acasă din mijloace improvizate.

De pe o unitate DVD veche sau stricata
De la un mouse de computer și o lanternă
Dintr-un set de piese achiziționate de la un magazin de electronice

Cum să faci un laser acasă din vechiDVDconduce

Găsiți o unitate DVD nefuncțională sau nedorită, capabilă să înregistreze la viteze mai mari de 16x, care eliberează o putere de peste 160 mW. De ce nu poți lua un inscripționar de CD, te întrebi. Faptul este că dioda sa emite lumină infraroșie, care nu este vizibilă pentru ochiul uman.
Scoateți capul laser din unitate. Pentru a accesa „interiorul”, deșurubați șuruburile situate în partea de jos a unității și scoateți capul laser, care este de asemenea ținut în loc cu șuruburi. Poate fi într-o carcasă sau sub o fereastră transparentă, sau poate chiar afară. Cel mai dificil lucru este să extragi dioda însăși din ea. Atentie: dioda este foarte sensibila la electricitatea statica.
Obțineți o lentilă, fără de care utilizarea diodei va fi imposibilă. Puteți folosi o lupă obișnuită, dar apoi trebuie să o răsuciți și să o reglați de fiecare dată. Sau puteți cumpăra o altă diodă completă cu o lentilă și apoi o puteți înlocui cu dioda scoasă din unitate.
Apoi trebuie să cumpărați sau să asamblați un circuit pentru a alimenta dioda și a asambla structura împreună. În dioda unei unități DVD, pinul central acționează ca un terminal negativ.
Conectați o sursă de alimentare adecvată și focalizați obiectivul. Rămâne doar să găsim un container potrivit pentru laser. Puteți folosi în aceste scopuri o lanternă metalică, potrivită ca mărime.
Vă recomandăm să vizionați acest videoclip, unde totul este prezentat în detaliu:

Cum se face un laser de la un mouse de computer

Puterea unui laser realizat dintr-un mouse de calculator va fi mult mai mică decât puterea unui laser realizat în modul anterior. Procesul de fabricație nu este mult diferit.

În primul rând, găsește un mouse vechi sau nedorit cu un laser vizibil de orice culoare. Șoarecii cu o strălucire invizibilă nu vor funcționa din motive evidente.
Apoi, dezasamblați-l cu grijă. In interior vei observa un laser care va trebui lipit cu un fier de lipit.
Acum repetați pașii 3-5 din instrucțiunile de mai sus. Diferența dintre astfel de lasere, repetăm, este doar la putere.

SALUT DIMONOVTS!!!

PRET-50-300R

PRET-50R

[
PRET-50R

10 tuburi de super lipici

12 imprimanta laser

cip LM2621

R2 150kOhm
R3 150kΩ
R4 500 ohmi

C2 100uF 6.3V orice

Deci totul este acolo??? NOȚIUNI DE BAZĂ

IATA SCHEMA DE MONTARE

(Iti pot trimite un desen)

Pierderea vederii 100%!

Cu stimă, T3012, alias KILOVOLT.

DimonVideo DimonVideo

2010-10-14T21:00:57Z 2010-10-14T21:00:57Z

SALUT DIMONOVTS!!!

Astăzi, îți voi spune cum să faci un indicator laser puternic acasă.

Pentru a face acest lucru, avem nevoie de 17 lucruri:
1- Unitate DVD defectă (moartă), viteză 16-22X (cu cât viteza este mai mare, cu atât laserul este mai puternic)
PRET-50-300R
2- ieftin lanternă chinezească(pentru 3 baterii)

PRET-50R
3- indicator laser ieftin "cu dublu" (indicator laser + lanternă LED)

[
PRET-50R
4- fier de lipit, putere 40W (W), tensiune 220V (V) cu vârf subțire.
5 - lipit fuzibil (tip POS60-POS61), colofoniu de pin.
6 - o bucată de fibră de sticlă unilaterală cu dimensiuni de 35X10mm
7- clorură ferică (comercializată în magazinele radio) preț-80-100R
8- unealtă (pensete, lupă, șurubelnițe mici, clești, clești cu nas lung etc.)
9- aici sunt petalele terminale

(se vinde in orice magazin de electrotehnica) cost de la 10-35R
10 tuburi de super lipici
11- alcool (poate fi găsit într-o farmacie)
12 imprimanta laser
13- pagini din orice revistă lucioasă (neapărat lucioasă, netedă. Puteți folosi și hârtie foto)
14- fier de calcat electric (luam acasa. Mama, sora, bunica, sotia, pana vad ei)
15- componente radio (puteți obține unele de la unitatea moartă în sine, în special dioda Schottky, rezistențe, condensatoare)
lista de piese și evaluarea acestora (TOATE PARTS SMD, adică montare pe suprafață (economisiți spațiu))

cip LM2621
R1 trebuie selectat .. curentul pe dioda laser depinde de el. Am 78kΩ curent 250-300mA NU MAI MAI!!! altfel va arde!
R2 150kOhm
R3 150kΩ
R4 500 ohmi
C1 0,1uF ceramică, de exemplu K10-17
C2 100uF 6.3V orice
C3 33uF 6,3V, de preferință tantal.
C4 33pF ceramică, de exemplu K10-17
C5 0,1uF ceramică, de exemplu K10-17
VD1 orice 3 amperi. de exemplu
1N5821, 30BQ060, 31DQ10, MBRS340T3, SB360, SK34A, SR360
L1 pe fotografie puteți vedea cum arată .. și astfel, 15 se transformă pe un inel adecvat sau cadru de ferită. Puteți dezasambla fie o sursă de alimentare pentru computer, fie un bec cu economie de energie, fie un încărcător pentru un telefon mobil, inclusiv un încărcător auto pentru un telefon mobil.
Toate acestea nu sunt atât de importante, microcircuitul va seta totul așa cum ar trebui.

Multimetru DT890G de 16 tipuri, care poate măsura capacitatea, rezistența, tensiunea și așa mai departe.
17- bine, bineinteles, maini drepte si "prietenie cu un fier de lipit" sau un prieten care este prieten cu un fier de lipit

Deci totul este acolo??? NOȚIUNI DE BAZĂ
Luăm un breloc-pointer și îl dezasamblam (CU ATENTIE, NU DETERMINAȚI INTERIORul, vom avea nevoie de ele)

scoatem bateriile și cu cleștele, scuturând ușor în lateral, scoatem capul din plastic din față (unde sunt lanterna și laserul)
Mai departe, prin partea în care era aceasta (plută), scoatem interiorul, împingându-le cu un creion din partea laterală a compartimentului bateriei.

Apoi, cu mare atenție, cu un mic ottrochka cu o înțepătură plată, deșurubam piulița de plastic din colimator (un tub de alamă în care se află lentila și laserul fără cadru în sine). Scoatem conținutul (piulița de plastic în sine, lentila, arcul)

încălzind colimatorul GOL cu un fier de lipit, deconectați-l de la placă cu butonul.

Dezasamblam unitatea și scoatem căruciorul dispozitivului laser

Scoateți LASERUL CU Extrem de atent, după ce înveliți picioarele Laserului cu sârmă, din statică.
aceasta este dioda laser în sine.

Luăm un felinar chinezesc și îl dezasamblam. Aproximativ prin analogie cu un indicator de lanternă.

Acum, vom pune toate lucrurile mici într-o cutie de încredere și vom face un radiator pentru Laser.
Luăm terminale achiziționate anterior

și tăiați din ele în părți, astfel încât să obținem un tip de șaibă, lungimea este egală cu lungimea colimatorului și astfel încât acestea (șaibele se potrivesc strâns unele în altele, inclusiv colimatorul însuși) Dacă nu se potrivesc intrați unul în celălalt, găurim cu burghie cu un diametru de 5, 5-12mm pentru diferite șaibe, sau alezaj.
Ar trebui să arate cam așa:

Împingem colimatorul în sine puțin mai departe, cu aproximativ 5 mm, acest lucru este important pentru fixarea diodei laser.
Da, fixăm șaibele singure cu super-clei.
Așadar, acum montam Dioda Laser, după ce am introdus un burghiu de 5mm în colimator și am apăsat colimatorul cu clește, din partea fantelor unde era placa.

Lipiți 2 fire de picioarele LD. ATENȚIE TSOKOLEVKA L.D. numim dispozitivul cu un multimetru precum DT890G (suna ca o dioda obisnuita.)

În continuare, trebuie să asamblam circuitul driverului.
IATA SCHEMA DE MONTARE

AICI un desen aproximativ al conductorilor de pe placă

(Iti pot trimite un desen)
Transferăm desenul pe hârtie pe hârtie lucioasă cu o imprimantă laser (metoda de călcare cu laser, citită pe Internet)
facem o placă și lipim părți pe ea. Ar trebui să iasă așa:

Metoda de asamblare, imaginația ta. Am asamblat șoferul în compartimentul bateriei, în locul celei de-a treia baterii.
baterii folosite VARTA 800mA/H

Am folosit obiectivul de la o lanternă-pointer, dar poți și nativ din unitate

doar ca are o distanta focala mai mica, va trebui sa mai pui un arc pentru a sustine obiectivul mai aproape de Dioda Laser.
Atenţie! RADIAȚIA LASER SUNT EXTREM DE PERICULOASE PENTRU OCHI!
NICIODATĂ NICIODATĂ OAMENII ȘI ANIMALELE DIN LATE!
Pierderea vederii 100%!
Iată dispozitivul pe care l-am primit:

NU porniți LD-ul în sine fără calorifer, se încălzește foarte mult și se va arde. Setați consumul de CURENT al diodei laser la 250-300mA folosind rezistorul R1 (este recomandabil să puneți temporar un rezistor de 100k, iar în locul diodei laser (pentru a nu arde L.D.), un lanț de 4 diode KD105 conectate in serie)
Cu stimă, T3012, alias KILOVOLT.">

Indicator laser - articol util, al cărui scop depinde de putere. Dacă nu este foarte mare, atunci fasciculul poate fi îndreptat către obiecte îndepărtate. În acest caz, indicatorul poate juca rolul unei jucării și poate fi folosit pentru divertisment. De asemenea, poate fi de folos practic, ajutand o persoana sa arate obiectul despre care vorbeste. Folosind obiecte improvizate, puteți face un laser cu propriile mâini.

Pe scurt despre dispozitiv

Laserul a fost inventat ca urmare a testării ipotezelor teoretice ale oamenilor de știință implicați în fizica cuantică, care tocmai începuse să apară. Principiul care stă la baza indicatorului laser a fost prezis de Einstein la începutul secolului al XX-lea. Nu e de mirare că acest dispozitiv este așa numit - „pointer”.

Pentru ardere se folosesc lasere mai puternice. Indicatorul oferă o oportunitate de a realiza potențialul creativ, de exemplu, pot fi folosite pentru a grava un model frumos de înaltă calitate pe lemn sau plexiglas. Cele mai puternice lasere pot tăia metalul, motiv pentru care sunt folosite în lucrări de construcții și reparații.

Principiul de funcționare al unui pointer laser

Conform principiului de funcționare, laserul este un generator de fotoni. Esența fenomenului care stă la baza acestuia este că un atom este afectat de energie sub formă de foton. Ca urmare, acest atom emite următorul foton, care se mișcă în aceeași direcție cu cel anterior. Acești fotoni au aceeași fază și polarizare. Desigur, lumina emisă este amplificată în acest caz. Un astfel de fenomen poate apărea numai în absența echilibrului termodinamic. Pentru a crea emisie stimulată, aplicați căi diferite: chimice, electrice, gaze și altele.

Chiar cuvântul „laser” nu a apărut de la zero. S-a format ca urmare a reducerii cuvintelor care descriu esența procesului. În engleză, numele complet al acestui proces este: „amplificare luminoasă prin emisie stimulată de radiații”, care se traduce în rusă ca „amplificare luminoasă prin emisie stimulată”. Din punct de vedere științific, pointerul laser este un generator cuantic optic.

Pregătirea pentru producție

După cum am menționat mai sus, puteți face un laser cu propriile mâini acasă. Pentru a face acest lucru, pregătiți următoarele instrumente, precum și articole simple, care sunt aproape întotdeauna disponibile acasă:

Aceste materiale sunt suficiente pentru a face toată munca la fabricarea atât a unui laser simplu, cât și a unui laser puternic cu propriile mâini.

Auto-asamblarea laserului

Va trebui să găsiți o unitate. Principalul lucru este că dioda laser este în stare bună de funcționare. Desigur, este posibil să nu existe un astfel de obiect acasă. În acest caz, poate fi achiziționat de la cei care îl au. Adesea oamenii aruncă unitățile optice chiar dacă dioda lor laser încă funcționează sau le vând.

Alegerea unui drive pentru fabricarea unui dispozitiv laser, trebuie să acordați atenție companiei în care a fost emis. Principalul lucru este că Samsung nu ar trebui să fie această companie: unitățile de la acest producător sunt echipate cu diode care nu sunt protejate de influențele externe. În consecință, astfel de diode sunt contaminate rapid și supuse stresului termic. Ele pot fi deteriorate chiar și la o atingere ușoară.

Unitățile de la LG sunt cele mai potrivite pentru realizarea unui laser: fiecare dintre modelele lor este echipat cu un cristal puternic.

Este important ca unitatea, atunci când este utilizată în scopul propus, nu numai că poate citi, ci și scrie informații pe disc. Imprimantele de înregistrare au un emițător în infraroșu necesar pentru a asambla un dispozitiv laser.

Lucrarea se desfășoară în următorii pași:

Un indicator laser DIY gata făcut poate tăia cu ușurință pungile de plastic și poate exploda instantaneu baloanele. Dacă îndreptați acest dispozitiv de casă către suprafata de lemn, atunci fasciculul o va arde imediat. Când utilizați, trebuie să aveți grijă.