De mogelijkheid om van ongebruikte of versleten apparatuur iets bruikbaars te maken, trekt veel thuisvakmensen aan. Een van deze handige apparaten is een lasersnijder. Als je zo'n apparaat tot je beschikking hebt (sommigen maken het zelfs van een gewone laserpointer), kun je producten van verschillende materialen versieren.

Welke materialen en mechanismen zijn vereist?

Om de eenvoudigste doe-het-lasersnijder te maken, heb je nodig: de volgende materialen: en technische apparaten:

• laserpen;
• een gewone zaklamp uitgerust met: oplaadbare batterijen;
• een oude branderdrive (cd/dvd-rw) voorzien van een laserdrive (het is absoluut niet nodig dat een dergelijke drive goed werkt);
• soldeerbout;
• set slotenmaker tools.

Zo kan een eenvoudig lasersnijapparaat worden gemaakt met materialen die gemakkelijk te vinden zijn in een thuiswerkplaats of garage.

Productieproces van de eenvoudigste lasersnijder

Het belangrijkste werkelement: zelfgemaakte uitsteker het voorgestelde ontwerp is een laserelement van een computerregistratiestation. De keuze van het schrijfmodel van de schijf zou moeten zijn omdat de laser in dergelijke apparaten een hoger vermogen heeft, waardoor sporen op het oppervlak van de daarin geïnstalleerde schijf kunnen worden gebrand. Het ontwerp van het leestype schijfstation bevat ook een laserzender, maar het vermogen ervan, dat alleen wordt gebruikt voor het verlichten van de schijf, is laag.

De laserzender, die is uitgerust met een opnamestation, wordt op een speciale wagen geplaatst die in twee richtingen kan bewegen. Om de zender van de wagen te verwijderen, moet deze worden losgemaakt van een groot aantal bevestigingsmiddelen en afneembare apparaten. Ze moeten heel voorzichtig worden verwijderd om het laserelement niet te beschadigen. Naast de gebruikelijke hulpmiddelen, voor het extraheren van rood laserdiode(en om een ​​zelfgemaakte lasersnijder uit te rusten, heb je die nodig) je hebt een soldeerbout nodig om de diode voorzichtig los te maken van de bestaande soldeerverbindingen. De zender verwijderen van zitplaats, moet u voorzichtig zijn en ervoor zorgen dat u het niet blootstelt aan sterke mechanische spanningen, die het defect kunnen veroorzaken.

De zender, verwijderd van het opnamestation van de computer, moet worden geïnstalleerd in plaats van de LED die oorspronkelijk bij de laserpointer werd geleverd. Om deze procedure uit te voeren, moet de laserpointer worden gedemonteerd door zijn lichaam in twee delen te verdelen. In de bovenste ervan bevindt zich de LED, die moet worden verwijderd en vervangen door een laserzender van een schrijfstation van een computer. Bij het bevestigen van een dergelijke zender in het aanwijzerlichaam, kunt u lijm gebruiken (het is alleen belangrijk om ervoor te zorgen dat het oog van de zender zich precies in het midden van het gat bevindt dat bedoeld is voor de uitgang van de straal).

De spanning die wordt gegenereerd door de voedingen in de laserpointer is onvoldoende om de efficiëntie van het gebruik van de lasersnijder te garanderen; daarom is het onpraktisch om ze te gebruiken om een ​​dergelijk apparaat uit te rusten. Voor de eenvoudigste lasersnijder zijn oplaadbare batterijen die in een gewone zaklamp worden gebruikt, voldoende. Dus door het onderste deel van de zaklamp, waarin de oplaadbare batterijen zijn ondergebracht, te combineren met het bovenste deel van de laserpointer, waar de zender van de schrijfcomputer zich al bevindt, kun je een volledig functionele lasersnijder krijgen. Bij het uitvoeren van deze uitlijning is het erg belangrijk om de polariteit van de oplaadbare batterijen te observeren, die de zender van stroom zullen voorzien.

Voordat u een zelfgemaakte draagbare lasersnijder van het voorgestelde ontwerp monteert, moet u het glas dat erin is geïnstalleerd vanaf de punt van de aanwijzer verwijderen, waardoor de doorgang van de laserstraal wordt voorkomen. Bovendien is het noodzakelijk om opnieuw de juistheid van de verbinding van de zender met de batterijen te controleren, evenals hoe nauwkeurig het kijkgaatje zich bevindt ten opzichte van de uitlaat van de wijzerpunt. Nadat alle structurele elementen stevig met elkaar zijn verbonden, kunt u de frees gaan gebruiken.

Met zo'n laagvermogen laser is het natuurlijk niet mogelijk om te snijden een metalen plaat, het is niet geschikt voor houtbewerking, maar voor het oplossen van eenvoudige taken met betrekking tot het snijden van karton of dunne polymeerplaten, is het geschikt.

Volgens het hierboven beschreven algoritme is het mogelijk om een ​​krachtigere lasersnijder te maken, waardoor het voorgestelde ontwerp enigszins wordt verbeterd. In het bijzonder moet een dergelijk apparaat bovendien worden uitgerust met elementen zoals:

• condensatoren met een capaciteit van 100 pF en 100 mF;
• weerstanden met parameters 2-5 Ohm;
• collimator - een apparaat dat wordt gebruikt om lichtstralen te verzamelen die er doorheen gaan in een smalle straal;
• LED zaklamp met stalen behuizing.

Condensatoren en weerstanden in het ontwerp van zo'n lasersnijder zijn nodig om een ​​driver te creëren waardoor: stroomvoorziening wordt geleverd door de oplaadbare batterijen naar de laserzender. Als u de driver niet gebruikt en rechtstreeks stroom naar de emitter stuurt, kan deze laatste onmiddellijk uitvallen. Ondanks het hogere vermogen zal zo'n lasermachine voor het snijden van multiplex, dik plastic en vooral metaal ook niet werken.

Hoe maak je een krachtiger apparaat?

Thuisvakmensen zijn vaak geïnteresseerd in krachtigere lasermachines die met de hand kunnen worden gemaakt. Het is heel goed mogelijk om met uw eigen handen een laser te maken voor het snijden van multiplex en zelfs een lasersnijder voor metaal, maar hiervoor moet u de juiste componenten aanschaffen. In dit geval is het beter om onmiddellijk uw eigen lasermachine te maken, die behoorlijke functionaliteit heeft en in automatische modus werkt, bestuurd door een externe computer.

Afhankelijk van of u geïnteresseerd bent in uw eigen handen of dat u een apparaat nodig heeft om aan hout en andere materialen te werken, moet u het hoofdelement van dergelijke apparatuur correct selecteren - een laserzender, waarvan de kracht anders kan zijn. Van nature, laser gesneden doe-het-zelf multiplex wordt uitgevoerd met een apparaat met een lager vermogen en een laser voor het snijden van metaal moet zijn uitgerust met een zender met een vermogen van minimaal 60 watt.

Om een ​​volwaardige lasermachine te maken, ook voor het met uw eigen handen snijden van metaal, hebt u de volgende verbruiksartikelen en componenten nodig:

1. een controller die verantwoordelijk is voor de communicatie tussen een externe computer en elektronische componenten van het apparaat zelf, waardoor de werking ervan wordt gecontroleerd;
2. elektronisch bord uitgerust met een informatiedisplay;
3. laser (het vermogen wordt geselecteerd afhankelijk van de materialen waarvoor de vervaardigde snijder zal worden gebruikt);
4. stappenmotoren, die verantwoordelijk zijn voor het verplaatsen van het bureaublad van het apparaat in twee richtingen (dergelijke motoren kunnen stappenmotoren zijn van ongebruikte printers of dvd-spelers);
5. koelapparaat voor de zender;
6. DC-DC-regelaar, die de hoeveelheid spanning regelt die aan het elektronische bord van de zender wordt geleverd;
7. transistoren en elektronische kaarten voor het besturen van de stappenmotoren van de snijplotter;
8. Eindschakelaars;
9. poelies voor de installatie van tandriemen en de riemen zelf;
10. een koffer waarvan de grootte u in staat stelt om alle elementen van de geassembleerde structuur erin te plaatsen;
11. kogellagers van verschillende diameters;
12. bouten, moeren, schroeven, banden en klemmen;
13. houten planken waaruit het werkframe van de snijder zal worden gemaakt;
14. metalen staven met een diameter van 10 mm, die zullen worden gebruikt als geleidingselementen;
15. een computer en een USB-kabel waarmee het wordt aangesloten op de snijcontroller;
16. set slotenmaker tools.

Als u van plan bent een lasermachine te gebruiken voor doe-het-zelf metaalbewerking, moet de structuur ervan worden versterkt om het gewicht van de metaalplaat die wordt verwerkt te weerstaan.

Door de aanwezigheid van een computer en een controller in het ontwerp van een dergelijk apparaat kan het niet alleen als lasersnijder, maar ook als graveermachine worden gebruikt. Via van deze apparatuur wiens werk wordt gecontroleerd door een speciale computerprogramma, is het mogelijk om de meest complexe patronen en inscripties met hoge precisie en detail op het oppervlak van het werkstuk aan te brengen. Het bijbehorende programma is vrij beschikbaar op internet.

Door zijn ontwerp is een lasermachine die met de hand kan worden gemaakt, een apparaat van het shuttle-type. De beweegbare en geleidingselementen zijn verantwoordelijk voor het verplaatsen van de werkkop langs de X- en Y-as De Z-as is de diepte tot waar het werkstuk wordt gesneden. Voor de beweging van de werkkop van de lasersnijder van het gepresenteerde ontwerp, zoals hierboven vermeld, zijn stappenmotoren verantwoordelijk, die op de stationaire delen van het apparaatframe zijn bevestigd en met behulp van tandriemen met de bewegende elementen zijn verbonden.

Beweegbare koets zelfgemaakt snijden

Glijdende steun Kop met laser en koellichaam Draagconstructie

Veel radioamateurs wilden minstens één keer in hun leven een laser met hun eigen handen maken. Ooit geloofde men dat het alleen in wetenschappelijke laboratoria kon worden verzameld. Ja, dit is het geval als het gaat om enorme laserinstallaties. Er kan echter een eenvoudigere laser worden samengesteld, die ook behoorlijk krachtig zal zijn. Het idee lijkt heel ingewikkeld, maar in werkelijkheid is het helemaal niet moeilijk. In ons videoartikel laten we u zien hoe u thuis uw eigen laser kunt bouwen.

Doe-het-zelf krachtige laser

Diy laserschema

Het is erg belangrijk om de basisveiligheidsregels te volgen. Ten eerste, bij het controleren van de werking van het apparaat of wanneer het al volledig is gemonteerd, mag het in geen geval in de ogen, op andere mensen of dieren worden gericht. Uw laser zal zo krachtig zijn dat hij een lucifer of zelfs een vel papier kan aansteken. Ten tweede, volg ons schema en dan zal uw apparaat lang en efficiënt werken. Ten derde, laat kinderen er niet mee spelen. Bewaar tot slot het gemonteerde apparaat op een veilige plaats.

Om thuis een laser in elkaar te zetten, heb je niet al te veel tijd en onderdelen nodig. U hebt dus eerst een dvd-rw-station nodig. Hij kan zowel werkend als niet-werkend zijn. Het maakt niet uit. Maar het is erg belangrijk dat dit slechts een opnameapparaat is en geen normaal station voor het afspelen van schijven. De schrijfsnelheid van de drive moet 16x zijn. Het is mogelijk en hoger. Vervolgens moet je een module met een lens vinden, waardoor de laser op één punt kan focussen. Hiervoor is wellicht een oude Chinese wijzer geschikt. Het is het beste om een ​​onnodige stalen lantaarn te gebruiken als het lichaam van de toekomstige laser. De "vulling" ervoor zal draden, batterijen, weerstanden en condensatoren zijn. Vergeet ook niet om een ​​​​soldeerbout voor te bereiden - zonder deze is montage onmogelijk. Laten we nu eens kijken hoe de laser moet worden samengesteld uit de hierboven beschreven componenten.

Doe-het-zelf lasercircuit

Het eerste dat u moet doen, is het dvd-station demonteren. Verwijder het optische deel van het station door de lintkabel los te koppelen. Dan ziet u een laserdiode - deze moet voorzichtig uit de behuizing worden verwijderd. Onthoud dat een laserdiode extreem gevoelig is voor temperatuurveranderingen, vooral koud. Totdat u de diode in de toekomstige laser installeert, kunt u de diodedraden het beste terugspoelen met een dunne draad.

Meestal hebben laserdiodes drie draden. De middelste geeft een minpuntje. En een van de extremen is een pluspunt. U moet twee vingerbatterijen nemen en verbinden met de diode die uit de behuizing is verwijderd met behulp van een weerstand van 5 ohm. Om de laser te laten oplichten, moet u de min van de batterij verbinden met de middelste pool van de diode en de plus met een van de extremen. Nu kunt u het laseremittercircuit samenstellen. Trouwens, de laser kan niet alleen worden gevoed door batterijen, maar ook door een oplaadbare batterij. Dit is ieders zaak.

U kunt een oude Chinese aanwijzer gebruiken zodat uw apparaat bij het inschakelen naar een punt gaat en de laser van de aanwijzer vervangt door degene die u hebt samengesteld. De hele structuur kan netjes in de koffer worden verpakt. Zo ziet het er mooier uit en gaat het langer mee. Een overbodige stalen lantaarn kan dienen als behuizing. Maar het kan ook bijna elke capaciteit zijn. We kiezen niet alleen voor een zaklamp omdat deze sterker is, maar ook omdat uw laser er veel beter uit zal zien.

U bent er dus zelf van overtuigd dat het monteren van een voldoende krachtige laser thuis geen diepgaande kennis van de wetenschap of onbetaalbaar dure apparatuur vereist. Nu kunt u de laser zelf monteren en gebruiken voor het beoogde doel.

Hallo dames en heren. Vandaag open ik een reeks artikelen gewijd aan krachtige lasers, omdat habrapopisk zegt dat mensen op zoek zijn naar soortgelijke artikelen. Ik wil je vertellen hoe je thuis een redelijk krachtige laser kunt maken en je ook leren hoe je deze kracht kunt gebruiken, niet alleen om 'op de wolken te schijnen'.

Een waarschuwing!

Het artikel beschrijft de vervaardiging van een krachtige laser (300mW ~ 500 Chinese wijzers), die uw gezondheid en die van anderen kan schaden! Wees uiterst voorzichtig! Gebruik een speciale veiligheidsbril en richt de laserstraal niet op mensen of dieren!

Op Habré waren er maar een paar keer artikelen over draagbare Dragon Lasers zoals Hulk. In dit artikel zal ik je vertellen hoe je een laser kunt maken die qua vermogen niet onderdoet voor de meeste modellen die in deze winkel worden verkocht.

Eerst moet je alle componenten voorbereiden:

• - niet-werkende (of werkende) dvd-rw-drive met een schrijfsnelheid van 16x of hoger;
• - condensatoren 100 pF en 100 mF;
• - weerstand 2-5 Ohm;
• - drie AAA-batterijen;
• - soldeerbout en draden;
• - collimator (of Chinese aanwijzer);
• - stalen LED zaklamp.

het noodzakelijk minimum voor het maken van een eenvoudig drivermodel. Een driver is in feite een bord dat onze laserdiode naar het vereiste vermogen zal uitvoeren. Het is niet de moeite waard om de voeding rechtstreeks op de laserdiode aan te sluiten - het zal mislukken. De laserdiode moet worden gevoed met stroom, niet met spanning.

Een collimator is in feite een module met een lens die alle straling convergeert in een smalle bundel. Kant-en-klare collimators kunnen worden gekocht bij radiowinkels. Deze hebben al meteen comfortabele plek om een ​​laserdiode te installeren, en de kosten zijn 200-500 roebel.

Een collimator gemaakt van een Chinese aanwijzer kan ook worden gebruikt, maar de laserdiode zal moeilijk te repareren zijn en het collimatorlichaam zelf zal hoogstwaarschijnlijk van gemetalliseerd plastic zijn. Dit betekent dat onze diode niet goed zal koelen. Maar dit is ook mogelijk. Deze optie vindt u aan het einde van het artikel.

Eerst moet je de laserdiode zelf krijgen. Dit is een zeer kwetsbaar en klein onderdeel van ons dvd-rw-station - wees voorzichtig. Een krachtige rode laserdiode bevindt zich in de koets van onze aandrijving. Je kunt het van de zwakken onderscheiden door de radiator grotere maat dan een conventionele IR-diode.

Een antistatische polsband wordt aanbevolen omdat de laserdiode erg gevoelig is voor statische spanning. Als er geen armband is, kunt u de diodedraden omwikkelen met een dunne draad terwijl deze wacht op installatie in de behuizing.

De driver moet volgens dit schema worden gesoldeerd.

Verwissel de polariteit niet! De laserdiode zal ook onmiddellijk uitvallen als de voedingspolariteit onjuist is.

Het diagram toont een condensator van 200 mF, maar 50-100 mF is voldoende voor draagbaarheid.

Controleer de functionaliteit van de driver voordat u de laserdiode installeert en alles in de koffer verzamelt. Sluit een andere laserdiode aan (niet werkend of de tweede van de omvormer) en meet de stroomsterkte met een multimeter. Afhankelijk van de snelheidskarakteristieken moet de stroomsterkte correct worden geselecteerd. Voor 16x-modellen is 300-350mA redelijk geschikt. Voor de snelste 22x kan zelfs 500mA worden geleverd, maar met een heel andere driver, waarvan ik de fabricage in een ander artikel wil beschrijven.

Ziet er vreselijk uit, maar het werkt!

Esthetiek.

Een laser die op gewicht is geassembleerd, kan alleen worden opgeschept voor dezelfde gekke techno-maniakken, maar voor schoonheid en gemak is het beter om hem in een handige koffer te monteren. Hier is het al beter om te kiezen hoe je het zelf leuk vindt. Ik monteerde het hele circuit in een gewone LED-zaklamp. De afmetingen zijn niet groter dan 10x4cm. Ik raad je echter niet aan om het bij je te dragen: je weet nooit welke claims door de relevante autoriteiten kunnen worden ingediend. En het is beter om hem in een speciale koffer te bewaren, zodat de gevoelige lens niet stoffig wordt.

Dit is een optie met minimale kosten- een collimator van een Chinese aanwijzer wordt gebruikt:

Het gebruik van een geprefabriceerde module geeft u de volgende resultaten:

De laserstraal is 's avonds zichtbaar:

En natuurlijk in het donker:

Kan zijn.

Ja, ik wil in de volgende artikelen vertellen en laten zien hoe dergelijke lasers kunnen worden gebruikt. Hoe je veel krachtigere exemplaren kunt maken die metaal en hout kunnen snijden, en niet alleen lucifers in brand steken en plastic smelten. Hoe hologrammen te maken en objecten te scannen om 3D Studio Max-modellen te krijgen. Hoe maak je krachtige groene of blauwe lasers. Het toepassingsgebied van lasers is vrij breed en één artikel kan hier niet genoeg zijn.

Aandacht! Vergeet de veiligheidsmaatregelen niet! Lasers zijn geen speelgoed! Zorg goed voor je ogen!

Vandaag zullen we het hebben over hoe je thuis je eigen krachtige groene of blauwe laser kunt maken van geïmproviseerde materialen met je eigen handen. We zullen ook rekening houden met de tekeningen, diagrammen en het apparaat van zelfgemaakte laserpointers met een brandgevaarlijke straal en een bereik tot 20 km

De basis van het laserapparaat is een optische kwantumgenerator, die met behulp van elektrische, thermische, chemische of andere energie een laserstraal produceert.

De werking van een laser is gebaseerd op het fenomeen gestimuleerde (geïnduceerde) straling. Laserstraling kan continu zijn, met constant vermogen, of gepulseerd, en kan extreem hoge piekvermogens bereiken. De essentie van het fenomeen is dat een aangeslagen atoom in staat is een foton uit te zenden onder invloed van een ander foton zonder het te absorberen, als de energie van dit laatste gelijk is aan het verschil tussen de energieën van de niveaus van het atoom voor en na straling . In dit geval is het uitgezonden foton coherent met het foton dat de straling veroorzaakte, dat wil zeggen, het is zijn exacte kopie. Zo wordt het licht versterkt. Dit verschilt van spontane emissie, waarbij de uitgezonden fotonen willekeurige voortplantingsrichtingen, polarisatie en fase hebben
De kans dat een willekeurig foton de geïnduceerde emissie van een aangeslagen atoom veroorzaakt is exact gelijk aan de kans dat dit foton in niet-aangeslagen toestand door een atoom wordt geabsorbeerd. Daarom is het voor het versterken van licht noodzakelijk dat er meer aangeslagen atomen in het medium zijn dan niet-aangeslagen. In een toestand van evenwicht is aan deze voorwaarde niet voldaan; daarom gebruiken we verschillende systemen het pompen van het actieve medium van de laser (optisch, elektrisch, chemisch, enz.). In sommige schema's wordt het werkelement van de laser gebruikt als optische versterker voor straling van een andere bron.

Er is geen externe fotonenflux in een kwantumgenerator; er wordt een inverse populatie in gecreëerd met behulp van verschillende pompbronnen. Er zijn verschillende pompmethoden, afhankelijk van de bronnen:
optisch - krachtige flitslamp;
gasontlading in de werkstof (actief medium);
injectie (overdracht) van stroomdragers in een halfgeleider in de
p — n overgangen;
elektronische excitatie (bestraling in een vacuüm van een zuivere halfgeleider met een elektronenstroom);
thermisch (verwarmen van het gas gevolgd door scherpe afkoeling;
chemisch (gebruikmakend van de energie van chemische reacties) en enkele andere.

De primaire bron van generatie is het proces van spontane emissie, daarom is het, om de continuïteit van fotongeneraties te verzekeren, noodzakelijk om een ​​positieve terugkoppeling te hebben, waardoor de uitgezonden fotonen opeenvolgende handelingen van geïnduceerde emissie veroorzaken. Hiervoor wordt het actieve medium van de laser in een optische holte geplaatst. In het eenvoudigste geval bestaat het uit twee spiegels, waarvan er één semi-transparant is - daardoor verlaat de laserstraal gedeeltelijk de resonator.

Gereflecteerd door de spiegels, gaat de stralingsbundel herhaaldelijk door de resonator, waardoor er geïnduceerde overgangen in ontstaan. Straling kan continu of gepulseerd zijn. Tegelijkertijd is het mogelijk om met behulp van verschillende apparaten om de feedback snel in en uit te schakelen en daarmee de pulsperiode te verkorten, voorwaarden te creëren voor het genereren van zeer krachtige straling - dit zijn de zogenaamde gigantische pulsen. Deze modus van laserwerking wordt een Q-geschakelde modus genoemd.
De laserstraal is een coherente, monochrome, gepolariseerde smalstralende lichtstroom. Kortom, dit is een lichtstraal die niet alleen wordt uitgezonden door synchrone bronnen, maar ook in een zeer smal bereik en gericht is. Een soort extreem geconcentreerde lichtstroom.

De straling die door de laser wordt gegenereerd is monochromatisch, de kans op emissie van een foton van een bepaalde golflengte is groter dan die van een dicht bij elkaar liggende, geassocieerd met verbreding van de spectraallijn, en de kans op geïnduceerde overgangen bij deze frequentie heeft ook een maximaal. Daarom zullen geleidelijk in het proces van generatie fotonen van een bepaalde golflengte domineren over alle andere fotonen. Bovendien worden door de speciale opstelling van de spiegels alleen die fotonen vastgehouden in de laserstraal die zich op korte afstand daarvan voortplanten in een richting evenwijdig aan de optische as van de resonator, de rest van de fotonen verlaat snel de resonator volume. De laserstraal heeft dus een zeer kleine divergentiehoek. Ten slotte heeft de laserstraal een strikt gedefinieerde polarisatie. Hiervoor worden verschillende polarisatoren in de resonator gebracht, het kunnen bijvoorbeeld vlakke glasplaten zijn die onder een Brewster-hoek ten opzichte van de voortplantingsrichting van de laserstraal zijn geplaatst.

De werkgolflengte van de laser, evenals andere eigenschappen, zijn afhankelijk van de werkvloeistof die in de laser wordt gebruikt. De werkvloeistof wordt "gepompt" met energie om het effect van inversie van elektronenpopulaties te verkrijgen, wat een gestimuleerde emissie van fotonen en het effect van optische versterking veroorzaakt. De eenvoudigste vorm van de optische resonator zijn twee parallelle spiegels (er kunnen er ook vier of meer zijn), die zich rond het werklichaam van de laser bevinden. De gestimuleerde straling van het werkmedium wordt door de spiegels teruggekaatst en weer versterkt. Tot het moment dat deze naar buiten komt, kan de golf vele malen worden gereflecteerd.

Laten we dus kort de voorwaarden formuleren die nodig zijn om een ​​bron van coherent licht te creëren:

je hebt een werkzame stof nodig met een omgekeerde populatie. Alleen dan kan de versterking van licht worden verkregen door geforceerde overgangen;
de werkstof moet tussen de spiegels worden geplaatst die feedback geven;
de winst die door de werkende substantie wordt gegeven, wat betekent dat het aantal geëxciteerde atomen of moleculen in de werkende substantie groter moet zijn dan de drempelwaarde, die afhangt van de reflectiecoëfficiënt van de uitgangsspiegel.

De volgende soorten werklichamen kunnen worden gebruikt bij het ontwerpen van lasers:

Vloeistof. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt als werkmedium in kleurstoflasers. De compositie omvat: organisch oplosmiddel(methanol, ethanol of ethyleenglycol) waarin chemische kleurstoffen (coumarine of rhodamine) zijn opgelost. Werklengte: De golflengte van vloeibare lasers wordt bepaald door de configuratie van de gebruikte kleurstofmoleculen.

Gassen. In het bijzonder kooldioxide, argon, krypton of gasmengsels zoals in helium-neonlasers. Deze lasers worden meestal "gepompt" met energie door middel van elektrische ontladingen.
Vaste stoffen (kristallen en glazen). Het vaste materiaal van dergelijke werklichamen wordt geactiveerd (gedoteerd) door toevoeging van een kleine hoeveelheid chroom-, neodymium-, erbium- of titaniumionen. De volgende kristallen worden vaak gebruikt: yttrium-aluminium-granaat, lithium-yttriumfluoride, saffier (aluminiumoxide) en silicaatglas. Solid state lasers worden meestal "gepompt" door een flitslamp of een andere laser.

Halfgeleiders. Een materiaal waarin de overgang van elektronen tussen energieniveaus gepaard kan gaan met straling. Halfgeleiderlasers zijn zeer compact, "gepompt" elektrische schok zodat ze kunnen worden gebruikt in huishoudelijke apparaten zoals cd-spelers.

Om van een versterker een oscillator te maken, is het nodig om feedback te geven. In lasers wordt dit bereikt door een actieve stof tussen reflecterende oppervlakken (spiegels) te plaatsen, waardoor een zogenaamde "open resonator" wordt gevormd vanwege het feit dat een deel van de energie die door de actieve stof wordt uitgezonden door de spiegels wordt gereflecteerd en terugkeert naar de werkzame stof

De laser maakt gebruik van optische resonatoren verschillende soorten- met platte spiegels, sferisch, combinaties van plat en sferisch, enz. In optische resonatoren die feedback geven in de laser, kunnen alleen bepaalde soorten oscillaties worden opgewekt elektromagnetisch veld, die natuurlijke oscillaties of resonatormodi worden genoemd.

De modi worden gekenmerkt door frequentie en vorm, dat wil zeggen de ruimtelijke verdeling van de trillingen. In een resonator met vlakke spiegels worden voornamelijk de soorten oscillaties die overeenkomen met vlakke golven die zich langs de as van de resonator voortplanten, geëxciteerd. Een systeem van twee parallelle spiegels resoneert alleen bij bepaalde frequenties - en speelt ook de rol in een laser die een oscillerend circuit speelt in conventionele laagfrequente generatoren.

Het gebruik van een open resonator (en niet een gesloten - gesloten metalen holte - kenmerkend voor het microgolfbereik) is fundamenteel, aangezien in het optische bereik een resonator met afmetingen L =? (L is de karakteristieke grootte van de resonator,? Is de golflengte) gewoon niet te vervaardigen, en voor L >>? een gesloten resonator verliest zijn resonantie-eigenschappen, omdat het aantal mogelijke trillingsmodi zo groot wordt dat ze elkaar overlappen.

De afwezigheid van zijwanden vermindert het aantal mogelijke soorten oscillaties (modi) aanzienlijk omdat golven die zich onder een hoek met de as van de resonator voortplanten snel hun grenzen verlaten, en het mogelijk maakt om de resonerende eigenschappen van de resonator te behouden bij L >>?. De resonator in de laser geeft echter niet alleen feedback vanwege de terugkeer van de door de spiegels gereflecteerde straling naar de actieve stof, maar bepaalt ook het spectrum van de laserstraling, de energiekarakteristieken en de gerichtheid van de straling.
In de eenvoudigste vlakke-golfbenadering is de resonantievoorwaarde in een resonator met vlakke spiegels dat een geheel aantal halve golven over de resonatorlengte past: L = q (λ / 2) (q is een geheel getal), wat leidt tot een uitdrukking voor de frequentie van het oscillatietype met de index q:?q = q (C / 2L). Als gevolg hiervan is het stralingsspectrum van lasers in de regel een reeks smalle spectraallijnen, waarvan de intervallen hetzelfde zijn en gelijk zijn aan c / 2L. Het aantal lijnen (componenten) op een gegeven lengte L hangt af van de eigenschappen van het actieve medium, d.w.z. van het spectrum van spontane emissie bij de gebruikte kwantumovergang en kan enkele tientallen en honderden bereiken. Onder bepaalde voorwaarden blijkt het mogelijk om één spectrale component te isoleren, d.w.z. een single-mode generatieregime te implementeren. De spectrale breedte van elk van de componenten wordt bepaald door het energieverlies in de holte en allereerst door de transmissie en absorptie van licht door de spiegels.

Frequentieprofiel van de versterking in het werkmedium (deze wordt bepaald door de breedte en vorm van de werkmediumlijn) en de verzameling natuurlijke frequenties van de open resonator. Voor open resonatoren met een hoge Q-factor die in lasers worden gebruikt, blijkt de resonatordoorlaatband Δp, die de breedte van de resonantiekrommen van individuele modi bepaalt, en zelfs de afstand tussen aangrenzende modi ΔΔh, kleiner te zijn dan de versterkingslijnbreedte ΔΔh, en zelfs in gaslasers, waar lijnverbreding het kleinst is. Daarom vallen verschillende soorten resonatoroscillaties in het versterkingscircuit.

De laser genereert dus niet noodzakelijkerwijs dezelfde frequentie; integendeel, de generatie vindt gelijktijdig plaats op verschillende soorten oscillaties, waarvoor de versterking? meer verliezen in de resonantie. Om de laser op één frequentie te laten werken (in de modus met één frequentie), is het meestal nodig om speciale maatregelen te nemen (bijvoorbeeld om de verliezen te vergroten, zoals weergegeven in Fig. 3) of om de afstand tussen de spiegels zo te wijzigen die enige mode. Aangezien in de optica, zoals hierboven opgemerkt, ?h>p en de laserfrequentie in een laser voornamelijk wordt bepaald door de resonatorfrequentie, om een ​​stabiele laserfrequentie te behouden, is het noodzakelijk om de resonator te stabiliseren. Dus als de winst in de werksubstantie de verliezen in de resonator voor bepaalde soorten oscillaties overlapt, vindt er generatie op plaats. De kiem voor het optreden ervan is, zoals bij elke generator, ruis, wat spontane emissie is in lasers.
Om ervoor te zorgen dat het actieve medium coherent monochromatisch licht uitstraalt, is het noodzakelijk om feedback te introduceren, d.w.z. een deel van de straling die door dit medium wordt uitgezonden lichtstroom terugsturen naar de omgeving voor gestimuleerde emissie. Positieve feedback wordt uitgevoerd met behulp van optische resonatoren, die in een elementaire versie twee coaxiale (parallelle en langs dezelfde as) spiegels zijn, waarvan er één semi-transparant is en de andere "saai", dat wil zeggen, de lichtstroom volledig reflecteert. De werkende substantie (actief medium), waarin de inverse populatie wordt gecreëerd, wordt tussen de spiegels geplaatst. De gestimuleerde straling gaat door het actieve medium, versterkt, reflecteert vanuit de spiegel, gaat weer door het medium en wordt nog meer versterkt. Via een semitransparante spiegel wordt een deel van de straling uitgestraald naar externe omgeving en sommige worden teruggereflecteerd in de omgeving en opnieuw versterkt. Onder bepaalde omstandigheden zal de flux van fotonen in de werkende substantie beginnen te groeien als een lawine en zal het genereren van monochromatisch coherent licht beginnen.

Het werkingsprincipe van een optische resonator, het overheersende aantal deeltjes van de werkende substantie, weergegeven door open cirkels, bevindt zich in de grondtoestand, dat wil zeggen op het lagere energieniveau. Slechts een klein aantal deeltjes, weergegeven door donkere kringen, bevindt zich in een elektronisch aangeslagen toestand. Wanneer de werkende substantie wordt blootgesteld aan een pompbron, gaat het grootste aantal deeltjes over in een aangeslagen toestand (het aantal donkere kringen is toegenomen) en wordt een omgekeerde populatie gecreëerd. Verder (Fig. 2c) is er een spontane emissie van sommige deeltjes in een elektronisch aangeslagen toestand. Straling gericht onder een hoek met de resonatoras zal de werksubstantie en de resonator verlaten. Straling, die langs de as van de resonator wordt gericht, zal het spiegeloppervlak naderen.

In een halftransparante spiegel gaat een deel van de straling er in milieu, en een deel zal worden gereflecteerd en opnieuw gericht in de werkende substantie, waarbij deeltjes in een aangeslagen toestand betrokken zijn bij het proces van gestimuleerde emissie.

Bij de "doffe" spiegel zal de volledige straalstroom worden gereflecteerd en zal de werkende substantie er weer doorheen gaan, waardoor straling van alle resterende geëxciteerde deeltjes wordt geïnduceerd, waarbij de situatie wordt gereflecteerd wanneer alle geëxciteerde deeltjes hun opgeslagen energie hebben opgegeven, en een krachtige flux van geïnduceerde straling werd gevormd bij de uitgang van de resonator, aan de kant van de semitransparante spiegel.

de belangrijkste structurele elementen lasers bevatten een werkende substantie met bepaalde energieniveaus van hun samenstellende atomen en moleculen, een pompbron die een omgekeerde populatie in de werkende substantie creëert, en een optische resonator. Er zijn veel verschillende lasers, maar ze hebben allemaal hetzelfde en bovendien eenvoudig schematisch diagram apparaat, dat is weergegeven in Fig. 3.

De uitzondering zijn halfgeleiderlasers vanwege hun specificiteit, omdat ze alles speciaal hebben: de fysica van de processen en de pompmethoden en het ontwerp. Halfgeleiders zijn kristallijne formaties. In een individueel atoom neemt de energie van een elektron strikt gedefinieerde discrete waarden aan, en daarom worden de energietoestanden van een elektron in een atoom beschreven in termen van niveaus. In een halfgeleiderkristal vormen energieniveaus energiebanden. In een zuivere halfgeleider die geen onzuiverheden bevat, zijn er twee banden: de zogenaamde valentieband en de geleidingsband die erboven ligt (op de energieschaal).

Tussen hen is er een kloof van verboden energiewaarden, die een verboden zone wordt genoemd. Bij een halfgeleidertemperatuur gelijk aan het absolute nulpunt moet de valentieband volledig gevuld zijn met elektronen en moet de geleidingsband leeg zijn. In reële omstandigheden ligt de temperatuur altijd boven het absolute nulpunt. Maar een temperatuurstijging leidt tot thermische excitatie van elektronen, sommige springen van de valentieband naar de geleidingsband.

Als resultaat van dit proces verschijnt een bepaald (relatief klein) aantal elektronen in de geleidingsband en het overeenkomstige aantal elektronen zal niet voldoende zijn in de valentieband totdat deze volledig is gevuld. Een elektronenleegte in de valentieband lijkt een positief geladen deeltje te zijn dat een gat wordt genoemd. De kwantumovergang van een elektron door de bandafstand van onder naar boven wordt beschouwd als een proces van het genereren van een elektron-gatpaar, met elektronen geconcentreerd aan de onderrand van de geleidingsband, en gaten - aan de bovenrand van de valentieband . Doorkruisen door de verboden zone is niet alleen mogelijk van onder naar boven, maar ook van boven naar beneden. Dit proces wordt elektron-gat-recombinatie genoemd.

Wanneer een zuivere halfgeleider wordt bestraald met licht, waarvan de fotonenergie iets groter is dan de band gap, kunnen in een halfgeleiderkristal drie soorten interactie van licht met materie optreden: absorptie, spontane emissie en geforceerde emissie van licht. Het eerste type interactie is mogelijk wanneer een foton wordt geabsorbeerd door een elektron dat zich nabij de bovenrand van de valentieband bevindt. In dit geval zal het energievermogen van het elektron voldoende worden om de verboden zone te overwinnen en zal het een kwantumovergang naar de geleidingsband maken. Spontane emissie van licht is mogelijk met de spontane terugkeer van een elektron van de geleidingsband naar de valentieband met de emissie van een energiekwantum - een foton. Externe straling kan een overgang initiëren naar de valentieband van een elektron dat zich nabij de onderrand van de geleidingsband bevindt. Het resultaat hiervan, het derde type interactie van licht met de substantie van de halfgeleider, zal de creatie zijn van een secundair foton, identiek in zijn parameters en bewegingsrichting aan het foton dat de overgang initieerde.

Om laserstraling te genereren, is het noodzakelijk om een ​​omgekeerde populatie van "werkniveaus" in een halfgeleider te creëren - om een ​​voldoende hoge concentratie van elektronen te creëren aan de onderrand van de geleidingsband en bijgevolg een hoge concentratie van gaten aan de rand van de valentieband. Voor deze doeleinden in schoon halfgeleiderlasers pompen door een elektronenbundel wordt meestal gebruikt.

De resonatorspiegels zijn gepolijste halfgeleiderkristalvlakken. Het nadeel van dergelijke lasers is dat veel halfgeleidermaterialen laserstraling slechts bij zeer lage lage temperaturen, en het bombardement van halfgeleiderkristallen met een stroom elektronen veroorzaakt zijn sterke verwarming. Dit vereist extra koelinrichtingen, wat het ontwerp van het apparaat bemoeilijkt en de afmetingen ervan vergroot.

De eigenschappen van halfgeleiders met onzuiverheden verschillen aanzienlijk van de eigenschappen van pure, pure halfgeleiders. Dit komt door het feit dat atomen van sommige onzuiverheden gemakkelijk een van hun elektronen afstaan ​​​​aan de geleidingsband. Deze onzuiverheden worden donoronzuiverheden genoemd en een halfgeleider met dergelijke onzuiverheden wordt een n-halfgeleider genoemd. Atomen van andere onzuiverheden vangen daarentegen één elektron uit de valentieband, en dergelijke onzuiverheden zijn acceptor, en een halfgeleider met dergelijke onzuiverheden is een p-halfgeleider. Het energieniveau van onzuivere atomen bevindt zich binnen de verboden band: voor n-halfgeleiders - nabij de onderrand van de geleidingsband, voor y-halfgeleiders - nabij de bovenrand van de valentieband.

Als in dit gebied een elektrische spanning wordt gecreëerd, zodat er een positieve pool is aan de kant van de p-halfgeleider en een negatieve aan de kant van de p-halfgeleider, dan onder de actie elektrisch veld elektronen van de n-halfgeleider en gaten van de f-halfgeleider zullen bewegen (geïnjecteerd) in gebied pn- overgang.

Wanneer elektronen en gaten recombineren, worden fotonen uitgezonden en in de aanwezigheid van een optische holte kan laserstraling worden gegenereerd.

De spiegels van de optische resonator zijn gepolijste halfgeleiderkristalvlakken die loodrecht zijn georiënteerd vliegtuig pn- overgang. Dergelijke lasers zijn geminiaturiseerd, aangezien de afmetingen van een actief halfgeleiderelement ongeveer 1 mm kunnen zijn.

Alle lasers zijn als volgt onderverdeeld, afhankelijk van het betreffende kenmerk).

Eerste teken. Het is gebruikelijk om onderscheid te maken tussen laserversterkers en generatoren. In versterkers wordt zwakke laserstraling aan de ingang toegevoerd en aan de uitgang dienovereenkomstig versterkt. Er is geen externe straling in de generatoren; het ontstaat in de werksubstantie door de excitatie met behulp van verschillende pompbronnen. Alle medische lasermachines zijn generatoren.

Het tweede teken is de fysieke toestand van de werkende substantie. In overeenstemming hiermee worden lasers verdeeld in vaste stof (robijn, saffier, enz.), Gas (helium-neon, helium-cadmium, argon, koolstofdioxide, enz.), Vloeistof (vloeibaar diëlektricum met onzuivere werkende atomen van zeldzame -aardmetalen) en halfgeleiders (arsenide-gallium, arsenide-fosfide-gallium, selenide-lood, enz.).

De methode van excitatie van de werkende substantie is de derde the keurmerk lasers. Afhankelijk van de excitatiebron worden lasers onderscheiden met optisch pompen, gepompt door een gasontlading, elektronische excitatie, injectie van ladingsdragers, met thermisch, chemisch pompen en enkele andere.

Het laseremissiespectrum is de volgende classificatiefunctie. Als de straling is geconcentreerd in een smal golflengtebereik, wordt de laser als monochromatisch beschouwd en geven de technische gegevens een specifieke golflengte aan; indien in een breed bereik, moet de laser als breedband worden beschouwd en wordt het golflengtebereik aangegeven.

Pulslasers en continugolflasers onderscheiden zich door de aard van de uitgezonden energie. We moeten de concepten van een gepulseerde laser en een laser niet verwarren met frequentiemodulatie van continue straling, aangezien we in het tweede geval in feite intermitterende straling van verschillende frequenties ontvangen. Gepulseerde lasers hebben een hoog vermogen in een enkele puls, tot 10 W, terwijl hun gemiddelde pulsvermogen, bepaald door de overeenkomstige formules, relatief laag is. Voor cw-lasers met frequentiemodulatie is het vermogen in de zogenaamde puls lager dan het cw-vermogen.

Volgens het gemiddelde uitgangsstralingsvermogen ( volgende teken classificatie) lasers zijn onderverdeeld in:

· Hoge energie (gegenereerde fluxdichtheid, stralingsvermogen op het oppervlak van een object of biologisch object - meer dan 10 W / cm2);

· Medium-energie (gegenereerde fluxdichtheid, stralingsvermogen - van 0,4 tot 10 W / cm2);

· Lage energie (gegenereerde fluxdichtheid, stralingsvermogen - minder dan 0,4 W / cm2).

· Zacht (opgewekte energiestraling - E of vermogensstroomdichtheid op het bestraalde oppervlak - tot 4 mW / cm2);

Gemiddeld (E - van 4 tot 30 mW / cm2);

· Hard (E - meer dan 30 mW / cm2).

In overeenstemming met de "Sanitaire normen en regels voor de constructie en werking van lasers nr. 5804-91", worden lasers onderverdeeld in vier klassen, afhankelijk van de mate van gevaar van gegenereerde straling voor servicepersoneel.

Lasers van de eerste klasse omvatten dergelijke technische apparaten, waarvan de output gecollimeerd (ingesloten in een beperkte ruimtehoek) straling geen gevaar vormt bij het bestralen van de ogen en de huid van een persoon.

Klasse II-lasers zijn apparaten waarvan de uitgangsstraling gevaarlijk is wanneer de ogen worden blootgesteld aan directe en spiegelend gereflecteerde straling.

Lasers van de derde klasse zijn apparaten waarvan de uitgangsstraling gevaarlijk is wanneer de ogen worden bestraald met direct en spiegelend gereflecteerde, evenals diffuus gereflecteerde straling op een afstand van 10 cm van een diffuus reflecterend oppervlak, en (of) wanneer de huid wordt bestraald met directe en spiegelend gereflecteerde straling.

Lasers van de vierde klasse zijn apparaten waarvan de uitgangsstraling gevaarlijk is wanneer de huid wordt bestraald met diffuus gereflecteerde straling op een afstand van 10 cm van het diffuus reflecterende oppervlak.

Het is geen geheim dat ieder van ons in de kindertijd een apparaat wilde hebben, zoals een lasermachine die metalen afdichtingen kon doorsnijden en door muren kon branden. IN moderne wereld deze droom wordt gemakkelijk werkelijkheid, aangezien het nu mogelijk is om een ​​laser te bouwen met de mogelijkheid om verschillende materialen te snijden.

Thuis is het natuurlijk onmogelijk om zo'n krachtige laserinstallatie te maken die door ijzer of hout snijdt. Maar met de hulp zelfgemaakte apparaat kan papier, plastic afdichting of dun plastic snijden.

Het laserapparaat kan verschillende patronen branden op multiplexplaten of hout. Het kan worden gebruikt om objecten in afgelegen gebieden te verlichten. De reikwijdte kan zowel vermakelijk als nuttig zijn in de bouw en installatie werkt, om nog maar te zwijgen van het realiseren van de creativiteit op het gebied van houtgravure of plexiglas.

Laser snijden

Gereedschappen en accessoires die nodig zijn om met uw eigen handen een laser te maken:

Figuur 1. Schema van een laser-LED.

• defect dvd-rw-station met een werkende laserdiode;
• laserpointer of handcollimator;
• soldeerbout en kleine draden;
• 1 Ohm weerstand (2 stuks);
• condensatoren 0,1 uF en 100 uF;
• AAA-batterijen (3 stuks);
• klein gereedschap zoals een schroevendraaier, mes en vijl.

Deze materialen zijn voldoende voor het komende werk.

Dus voor een laserapparaat moet u allereerst een dvd-rw-station kiezen met een mechanische storing, omdat de optische diodes in goede staat moeten verkeren. Als je geen versleten schijf hebt, zul je hem moeten kopen bij de mensen die hem voor onderdelen verkopen.

Houd er bij het kopen rekening mee dat de meeste schijven van fabrikant Samsung zijn ongeschikt voor de vervaardiging van een snijlaser. Feit is dat dit bedrijf dvd-drives produceert met diodes die niet beschermd zijn tegen invloeden van buitenaf. Door het ontbreken van een speciale behuizing is de laserdiode gevoelig voor hittestress en vervuiling. Het kan worden beschadigd door lichte aanraking met de hand.

Figuur 2. Laser van dvd-rw-station.

De beste optie voor een laser zou een schijf van de fabrikant LG zijn. Elk model is uitgerust met een kristal met verschillende vermogensniveaus. Dit cijfer wordt bepaald door de schrijfsnelheid van dual-layer dvd-schijven. Het is absoluut noodzakelijk dat het station een opnamestation is, aangezien het: infrarood zender, die nodig is om een ​​laser te maken. De gebruikelijke zal niet werken, omdat deze alleen bedoeld is om informatie te lezen.

DVD-RW met 16X opnamesnelheid is uitgerust met een 180-200 mW rood kristal. De 20X-drive bevat een diode van 250-270 mW. De 22X hogesnelheidsrecorders zijn uitgerust met laseroptiek met een vermogen tot 300 mW.

Terug naar de inhoudsopgave

Een dvd-rw-station demonteren

Dit proces moet met grote zorg worden uitgevoerd, omdat de interne onderdelen kwetsbaar zijn en gemakkelijk kunnen worden beschadigd. Nadat u de koffer hebt gedemonteerd, ziet u meteen het benodigde onderdeel, het lijkt op een klein stukje glas dat zich in de beweegbare wagen bevindt. De basis moet worden verwijderd, dit wordt getoond in Fig. 1. Dit element bevat een optische lens en twee diodes.

In dit stadium moet u onmiddellijk waarschuwen dat de laserstraal uiterst gevaarlijk is voor het menselijk oog.

Als het de lens rechtstreeks raakt, beschadigt het de zenuwuiteinden en kan een persoon blind blijven.

De laserstraal verblindt zelfs op een afstand van 100 m, dus het is belangrijk om te weten waar je hem op richt. Onthoud dat je verantwoordelijk bent voor de gezondheid van de mensen om je heen terwijl je zo'n apparaat in handen hebt!

Figuur 3. Microschakeling LM-317.

Voordat u aan het werk gaat, moet u weten dat de laserdiode niet alleen kan worden beschadigd door onzorgvuldig gebruik, maar ook door spanningsdalingen. Dit kan binnen enkele seconden gebeuren, daarom werken diodes op een constante stroombron. Wanneer de spanning stijgt, overschrijdt de LED in het apparaat zijn helderheidsnorm, waardoor de resonator wordt vernietigd. Zo verliest de diode zijn vermogen om te verwarmen, het wordt een gewone zaklamp.

Het kristal wordt ook beïnvloed door de temperatuur eromheen; wanneer het valt, neemt de laserprestatie toe bij een constante spanning. Als het overschrijdt standaardtarief, stort de resonator volgens een soortgelijk principe in. Minder vaak wordt de diode beschadigd door plotselinge veranderingen, die worden veroorzaakt door het veelvuldig in- en uitschakelen van het apparaat gedurende een korte periode.

Na het verwijderen van het kristal, is het noodzakelijk om de uiteinden onmiddellijk vast te binden met blote draden. Dit is om een ​​verbinding te maken tussen de spanningsuitgangen. Op deze uitgangen moet een kleine condensator van 0,1 F met negatieve polariteit en 100 μF met positieve polariteit worden gesoldeerd. Na deze procedure kunt u de gewikkelde draden verwijderen. Dit helpt de laserdiode te beschermen tegen transiënten en statische elektriciteit.

Terug naar de inhoudsopgave

Voedsel

Voordat u een batterij voor een diode maakt, moet u er rekening mee houden dat deze moet worden gevoed door 3V en tot 200-400 mA verbruikt, afhankelijk van de snelheid van het opnameapparaat. Sluit het kristal niet rechtstreeks op batterijen aan, want dit is geen eenvoudige lamp. Het kan zelfs met normale batterijen verslechteren. De laserdiode is een op zichzelf staand element dat via een regelweerstand van stroom wordt voorzien.

Het voedingssysteem kan op drie manieren worden aangepast met verschillende gradaties van complexiteit. Elk van hen gaat uit van voeding vanuit een constante spanningsbron (batterijen).

De eerste methode omvat het regelen van elektriciteit met behulp van een weerstand. De interne weerstand van het apparaat wordt gemeten door de spanning te detecteren terwijl deze door de diode gaat. Voor drives met een schrijfsnelheid van 16X is 200 mA voldoende. Met een toename van deze indicator bestaat de mogelijkheid om het kristal te bederven, dus het is de moeite waard om eraan vast te houden maximale waarde bij 300mA. Het wordt aanbevolen om een ​​telefoonbatterij of AAA-vingerbatterijen als stroombron te gebruiken.

De voordelen van dit energieschema zijn eenvoud en betrouwbaarheid. Een van de nadelen is het ongemak bij het regelmatig opladen van de batterij van de telefoon en de moeilijkheid om de batterijen in het apparaat te plaatsen. Daarnaast is het lastig om het juiste moment te bepalen om de stroombron weer op te laden.

Figuur 4. Microschakeling LM-2621.

Als u drie AA-batterijen gebruikt, kan dit circuit eenvoudig in een in China gemaakte laserpointer worden geplaatst. Afgewerkte constructie weergegeven in figuur 2, twee weerstanden van 1 ohm in volgorde en twee condensatoren.

Voor de tweede methode wordt de LM-317-microschakeling gebruikt. Deze methode voor het rangschikken van het voedingssysteem is veel gecompliceerder dan de vorige; het is meer geschikt voor stationaire lasersystemen. Het circuit is gebaseerd op de vervaardiging van een speciale driver, een klein bord. Het is ontworpen om de elektrische stroom te beperken en het benodigde vermogen te creëren.

Het verbindingscircuit van de LM-317-microschakeling wordt getoond in Fig. 3. Het vereist elementen zoals een variabele weerstand van 100 ohm, 2 weerstanden van 10 ohm, een diode uit de 1H4001-serie en een condensator van 100 μF.

Een op dit circuit gebaseerde driver handhaaft de elektrische stroom (7V) ongeacht de voeding en de omgevingstemperatuur. Ondanks de complexiteit van het apparaat, wordt dit circuit als het gemakkelijkst thuis te monteren beschouwd.

De derde methode is de meest draagbare, waardoor deze de meeste voorkeur heeft. Het levert stroom van twee AAA-batterijen, waardoor een constant spanningsniveau voor de laserdiode wordt gehandhaafd. Het systeem behoudt zijn vermogen, zelfs als de batterij bijna leeg is.

Wanneer de batterij volledig is ontladen, stopt het circuit met functioneren en gaat er een kleine spanning door de diode, die wordt gekenmerkt door een zwakke gloed van de laserstraal. Dit type voeding is het meest zuinig, met een rendement van 90%.

Om zo'n voedingssysteem te implementeren, hebt u een LM-2621-microschakeling nodig, die zich in een behuizing van 3 × 3 mm bevindt. Daarom kunt u tijdens het solderen van onderdelen bepaalde moeilijkheden tegenkomen. De uiteindelijke grootte van het bord hangt af van uw vaardigheid en behendigheid, aangezien de onderdelen zelfs op een bord van 2 × 2 cm kunnen worden geplaatst. Het voltooide bord wordt getoond in Fig. 4.

De choke kan van een conventionele voeding worden gehaald voor: stationaire computer... Er wordt een draad met een doorsnede van 0,5 mm op gewonden met een aantal windingen tot 15 windingen, zoals weergegeven in de afbeelding. De smoorspoeldiameter van binnenuit zal 2,5 mm zijn.

voor bord elke zal doen Schottky-diode met een waarde van 3 A. Bijvoorbeeld 1N5821, SB360, SR360 en MBRS340T3. Het vermogen dat naar de diode gaat, wordt aangepast door een weerstand. Het wordt aanbevolen om het tijdens het installatieproces aan te sluiten met een variabele weerstand van 100 ohm. Bij het uitvoeren van een functietest kunt u het beste een versleten of onnodige laserdiode gebruiken. De huidige stroomindicator blijft hetzelfde als in het vorige diagram.

Zodra u de meest geschikte methode hebt gevonden, kunt u deze upgraden als u over de nodige vaardigheden beschikt. De laserdiode moet op een miniatuur koellichaam worden geplaatst, zodat deze niet oververhit raakt wanneer de spanning stijgt. Na het voltooien van de montage van het voedingssysteem, moet u zorgen voor het installeren van het optische glas.