Domaći moćni laser. Pristupačne upute: kako napraviti laser kod kuće od improviziranih dijelova

Jeste li ikada poželjeli napraviti pravi laser? Zapravo, nije tako teško kao što se čini. Sve što trebate je DVD pogon i neki pribor.

Pogledajmo kako napraviti laser kod kuće. Što će biti potrebno za ovo?

DVD pogon s funkcijom ponovnog pisanja;
laserski pokazivač;
kolimator za dobivanje ravnomjernog snopa svjetlosti;
nekoliko odvijača;
pisaći nož;
škare za metal;
lemilica.

Tok akcije

Rastavite DVD pogon i izvadite ga iz njega gornja ploča. Zanima vas gdje se nalazi kočija jer se tu nalaze vodiči. Otpustite vijke i uklonite nosač. Ne zaboravite odspojiti sve konektore!

Započinjemo proces rastavljanja kočije. Imat će 2 diode. Jedan služi za čitanje, drugi za snimanje tragova - crvene je boje. Treba nam posljednji.

Obično je ova dioda pričvršćena vijcima na ploču, koju treba pažljivo odvrnuti malim odvijačem. Provjerite njegovu učinkovitost spajanjem na bateriju. Pažljivo izvadite diodu iz kućišta. Uzimamo kupljeni kolimator, vršimo rastavljanje. Unutra je laserska dioda. Uklanjamo ga, na njegovo mjesto stavljamo onaj koji je uklonjen iz pogona.

Za demontažu možete koristiti odvijač. Ako je element tvrdoglav, vrijedi ga primijeniti oštar nož. Pažljivo uklonite ovaj dio, pokušavajući ne oštetiti druge komponente ploče.

Sljedeći korak je montiranje diode u kućište. Mora se zalijepiti ljepilom otpornim na toplinu. Važno je instalirati ga na isti položaj kao i prethodni. Uzimamo lemilo, lemimo žice na element uz obvezno poštivanje polariteta.

Sada je vrijeme za laserski pokazivač. Odvijte poklopac, uklonite komponente. Reflektor je možda potrebno modificirati. Zagladite njegove rubove turpijom. Ne zaboravite ukloniti pleksiglas.

Izvadite baterije, a zatim umjesto emitera umetnite prethodno sastavljenu strukturu. Zatim sastavljamo laserski pokazivač obrnutim redoslijedom, ali bez upotrebe plastične leće.

Završne obrade

Sada morate vratiti baterije na izvorno mjesto i provjeriti stvoreni uređaj. Nikada ne usmjeravajte laser na sebe ili druge ljude ili životinje oko sebe. Nema veliku snagu, ali će lako otopiti plastičnu vrećicu ili drugi materijal slične debljine. Duljina grede će premašiti 100 m, uz njegovu pomoć na takvoj udaljenosti možete zapaliti šibicu.

Sastavljanje lasera vlastitim rukama nije teško, za to vam nisu potrebni posebni alati ili stvari. Važno je ne zaboraviti da ova stvar nije primjenjiva kao igračka. Opasno je usmjeravati ga prema ogledalima ili drugim reflektirajućim površinama. Ako volite eksperimentirati, onda je ovo odličan način stvoriti nešto zanimljivo.

Pretvorite svoj MiniMag laserski pokazivač u laser za rezanje s emiterom DVD snimača! Ovaj laser od 245 mW vrlo je moćan i savršene je veličine za vaš MiniMag! Pogledajte priloženi video. NAPOMENA: ovo možete učiniti sami NE SA SVIM CDRW-DVD diodama za rezanje!

Upozorenje: UPOZORENJE! Kao što znate, laseri mogu biti opasni. Nikad ne upiri u živo biće! Ovo nije igračka i ne treba ga tretirati kao obični laserski pokazivač. Drugim riječima, nemojte ga koristiti za prezentacije ili igru životinja, ne dopustite djeci da se igraju s njim. Ovaj uređaj treba biti u rukama razumne osobe koja je svjesna i odgovorna za potencijalnu opasnost koju znak predstavlja.

Korak 1 - Što trebate...

Trebat će vam sljedeće:

1. 16X DVD rezač. Koristio sam LG disk.

Korak 2 - I...

2. MiniMag laserski pokazivač može se kupiti u bilo kojoj trgovini hardverom, sportom ili kućanstvom.

3. AixiZ kućište s AixiZ za 4,50 USD

4. Mali odvijači (sat), nožić, škare za metal, bušilica, okrugla turpija i drugi mali alati.

korak 3 - Uklonite lasersku diodu iz DVD pogona

Uklonite vijke s DVD pogona, uklonite poklopac. Ispod njega ćete pronaći pogonski sklop laserske kočije.

korak 4 - Izvadite lasersku diodu...

iako su DVD pogoni različiti, svaki ima dvije tračnice po kojima se pomiče laserski nosač. Uklonite vijke, otpustite vodilice i uklonite nosač. Odspojite konektore i ravne vrpčaste kabele.

Korak 5 - Idemo dalje...

Nakon uklanjanja nosača s pogona, počnite rastavljati uređaj odvrtanjem vijaka. Bit će puno malih vijaka, stoga budite strpljivi. Odvojite kabele od nosača. Mogu postojati dvije diode, jedna za čitanje diska (infracrvena dioda) i prava crvena dioda, s kojom se vrši snimanje. Treba ti drugi. Na crvenu diodu je pomoću tri vijka pričvršćena tiskana pločica. Koristite lemilo da PAŽLJIVO uklonite 3 vijka. Diodu možete testirati pomoću dvije AA baterije, vodeći računa o polaritetu. Morat ćete izvući diodu iz kućišta, što će varirati ovisno o pogonu. Laserska dioda je vrlo lomljiv dio, stoga budite izuzetno oprezni.

Korak 6 - Laserska dioda u novom ruhu!

Ovako bi vaša dioda trebala izgledati nakon "oslobađanja".

Korak 7 - Priprema AixiZ kućišta…

Uklonite naljepnicu s AixiZ kućišta i razmotajte kućište na gornji i donji dio. Unutar vrha nalazi se laserska dioda (5 mW) koju ćemo zamijeniti. Koristio sam X-Acto nož i nakon dva lagana poteza izašla je nativna dioda. Zapravo, takvim radnjama dioda se može oštetiti, ali to sam prije uspio izbjeći. Koristeći vrlo mali odvijač, izbacio je emiter.

Korak 8 - Sastavljanje kućišta...

Upotrijebio sam vruće ljepilo i pažljivo instalirao novu DVD diodu u AixiZ kućište. Kliještima sam POLAKO pritiskao rubove diode prema kućištu dok nije bila u ravnini.

Korak 9 - Instalirajte ga u MiniMag

Nakon što su dva vodiča zalemljena na pozitivni i negativni priključak diode, moguće je ugraditi uređaj u MiniMag. Nakon što rastavite MiniMag (uklonite poklopac, reflektor, leću i emiter) morat ćete povećati MiniMag reflektor pomoću okrugle turpije ili bušilice ili oboje.

korak 10 - posljednji korak

Izvadite baterije iz MiniMaga i nakon provjere polariteta, pažljivo postavite kućište DVD lasera na MiniMag gdje je prethodno bio emiter. Sastavite gornji dio kućišta MiniMaga, pričvrstite reflektor. Neće vam trebati plastična MiniMag leća.

Provjerite je li polaritet diode ispravan prije nego što je instalirate i priključite napajanje! Možda ćete morati skratiti žice i prilagoditi fokus snopa.

korak 11 - mjerite sedam puta

Zamijenite baterije (AA) i pričvrstite vrh MiniMag-a, uključujući svoj novi laserski pokazivač! Pažnja!! Laserske diode su opasne, stoga ne usmjeravajte zraku prema ljudima ili životinjama.

]Knjiga

Ime
Autor: kolektivno
Format: Mješoviti
Veličina: 10,31 Mb
Kvaliteta: Izvrsno
Jezik: ruski
Godina izdavanja: 2008

Kao u znanstvenofantastičnom filmu - povučete okidač i lopta eksplodira! Naučite kako napraviti takav laser!
Takav laser možete napraviti sami, kod kuće s DVD pogona - ne nužno radnog. Nema ništa komplicirano!
Svjetla šibice, rafali zračni baloni, reže pakete i električnu traku i još mnogo toga
Također mogu puknuti balon ili žarulja u kući nasuprot
U arhivi - video s laserom u akciji i detaljna ruska uputa sa slikama kako ga napraviti!

Svaki od nas je u rukama držao laserski pokazivač. Unatoč dekorativnosti aplikacije, ona sadrži pravi laser, sastavljen na temelju poluvodičke diode. Isti elementi instalirani su na laserskim razinama i.

Sljedeći popularni proizvod temeljen na poluvodiču je DVD snimač vašeg računala. Ima više od snažan laser ny dioda, koja ima toplinsku destruktivnu moć.

To vam omogućuje snimanje sloja diska, stavljajući zapise s digitalnim informacijama na njega.

Kako radi poluvodički laser?

Uređaji ove vrste su jeftini za proizvodnju, dizajn je prilično masivan. Princip laserskih (poluvodičkih) dioda temelji se na korištenju klasičnog p-n spoja. Takav prijelaz radi, kao u konvencionalnim LED diodama.

Razlika u organizaciji zračenja: LED diode emitiraju "spontano", a laserske diode "prisilno".

Opći princip formiranja takozvane "populacije" kvantnog zračenja provodi se bez ogledala. Rubovi kristala mehanički su odcijepljeni, čime se postiže učinak prelamanja na krajevima, sličan zrcalna površina.

Za dobivanje različitih vrsta zračenja može se koristiti "homospoj", kada su oba poluvodiča ista, ili "heterospoj", s različitim materijalima spoja.

Sama laserska dioda je pristupačna radio komponenta. Možete ga kupiti u trgovinama koje prodaju radio komponente ili ga možete ukloniti sa starog DVD-R (DVD-RW) pogona.

Važno! Čak i jednostavan laser koji se koristi u svjetlosnim pokazivačima može ozbiljno oštetiti mrežnicu.

Jače instalacije, s gorućom zrakom, mogu zaslijepiti ili izazvati opekline. koža. Stoga, kada radite s takvim uređajima, budite izuzetno oprezni.

Uz takvu diodu na raspolaganju, lako možete napraviti moćan laser vlastitim rukama. Zapravo, proizvod može biti potpuno besplatan ili će vas koštati smiješan novac.

Laser "uradi sam" s DVD pogona

Prvo morate nabaviti sam pogon. Može se ukloniti sa starog računala ili kupiti na buvljaku po simboličnoj cijeni.

Informacije: Što je veća deklarirana brzina pisanja, to je snažniji laser za snimanje koji se koristi u pogonu.

Uklonivši kućište i odspojivši upravljačke kabele, rastavljamo glavu za pisanje zajedno s nosačem.

Za uklanjanje laserske diode:

Noge diode povezujemo jednu s drugom žicom (šant). Kada se rastavlja, može se nakupiti statički elektricitet i dioda može pokvariti.
Uklonite aluminijski hladnjak. Prilično je krhak, ima nosač, strukturno "naoštren" za određeni DVD pogon i nije potreban za daljnji rad. Samo grizite radijator rezačima žice (bez oštećenja diode)
Zalemite diodu, oslobodite noge od šanta.

Element izgleda ovako:

Sljedeći važan element– krug napajanja lasera. Korištenje napajanja iz DVD pogona neće raditi. Integriran je u opća shema kontrole, tehnički ga je nemoguće izvući od tamo. Stoga sami izrađujemo strujni krug.

Postoji iskušenje jednostavno spojiti 5 volti s ograničavajućim otpornikom i ne mučiti se s krugom. Ovo je pogrešan pristup, budući da se sve LED diode (uključujući laserske) ne napajaju naponom, već strujom. U skladu s tim, potreban je stabilizator struje. Najpovoljnija opcija je korištenje LM317 čipa.

Izlazni otpornik R1 odabire se u skladu sa strujom napajanja laserske diode. U ovom krugu struja bi trebala odgovarati 200 mA.

Laser možete sastaviti vlastitim rukama u kućištu od svjetlosnog pokazivača ili kupiti gotov laserski modul u trgovinama elektronike ili na kineskim stranicama (na primjer, Ali Express).

Prednost ovog rješenja je što u kompletu dobivate već gotovu podesivu leću. Krug napajanja (driver) lako se uklapa u kućište modula.

Ako odlučite sami napraviti slučaj, od nekih metalna cijev– Možete koristiti standardni objektiv iz istog DVD pogona. Samo će biti potrebno osmisliti način pričvršćivanja i mogućnost podešavanja fokusa.

Važno! Fokusiranje snopa je neophodno za bilo koji dizajn. Može biti paralelan (ako vam je potreban raspon) ili konusni (ako trebate dobiti koncentriranu toplinsku točku).

Leća s uređajem za regulaciju naziva se kolimator.

Da biste pravilno spojili laser s DVD pogona, potreban vam je dijagram pinova. Možete pratiti negativne i pozitivne žice pomoću oznaka na tiskanoj ploči. To se mora učiniti prije rastavljanja diode. Ako to nije moguće, upotrijebite tipični savjet:

Negativni kontakt ima električnu vezu s tijelom diode. Neće ga biti teško pronaći. Što se tiče minusa koji se nalazi ispod, pozitivni kontakt bit će s desne strane.

Ako imate trokraku lasersku diodu (a većina ih je), bit će ili neiskorišteni pin s lijeve strane ili priključak fotodiode. To se događa ako se i element za snimanje i čitanje nalaze u istom kućištu.

Glavno tijelo se odabire na temelju veličine baterija ili akumulatora koje planirate koristiti. Pažljivo pričvrstite svoj domaći laserski modul na njega i uređaj je spreman za upotrebu.

Uz pomoć takvog alata možete gravirati, paliti drvo, rezati topljive materijale (tkanina, karton, filc, pjena itd.).

Kako napraviti još snažniji laser?

Ako vam je potreban rezač za drvo ili plastiku, snaga standardne diode iz DVD pogona nije dovoljna. Trebat će vam ili gotova dioda snage 500-800 mW ili ćete morati potrošiti puno vremena na traženje odgovarajućih DVD pogona. U nekim modelima LG i SONY ugrađene su laserske diode snage 250-300 mW.

Glavna stvar je da su takve tehnologije dostupne za samoproizvodnju.

Video upute korak po korak govore kako napraviti laser s DVD pogona vlastitim rukama

Mnogi od vas su vjerojatno čuli da je sasvim moguće napraviti laserski pokazivač ili čak reznu zraku kod kuće koristeći jednostavne alate pri ruci, ali malo ljudi zna kako sami napraviti laser. Prije nego počnete raditi na njemu, svakako se upoznajte sa sigurnosnim mjerama opreza.

Pravila o sigurnosti lasera

Nepravilna uporaba snopa, osobito velike snage, može rezultirati materijalnom štetom, kao i teškim oštećenjem vašeg zdravlja ili zdravlja osoba u blizini. Stoga, prije testiranja vlastite kopije, zapamtite sljedeća pravila:

Pazite da u prostoriji za testiranje nema životinja ili djece.
Nikada ne usmjeravajte zraku prema životinjama ili ljudima.
Nosite zaštitne naočale, poput naočala koje se koriste za zavarivanje.
Zapamtite da čak i reflektirana zraka može oštetiti vaš vid. Nikada ne usmjeravajte laser u oči.
Nemojte koristiti laser za paljenje predmeta dok ste u zatvorenom prostoru.

Najjednostavniji laser iz računalnog miša

Ako vam laser treba samo za zabavu, dovoljno je znati kako napraviti laser kod kuće od miša. Njegova će snaga biti prilično beznačajna, ali neće biti teško napraviti je. Sve što trebate je računalni miš, malo lemilo, baterije, žice i prekidač za isključivanje.

Prvo, miš mora biti rastavljen. Važno je da ih ne izlomite, već pažljivo odmotate i izvadite redom. Prvo gornji poklopac, a zatim donji poklopac. Zatim, pomoću lemilice, morate ukloniti laser miša s ploče i lemiti nove žice na njega. Sada ostaje spojiti ih na prekidač za isključivanje i spojiti žice na kontakte baterije. Baterije se mogu koristiti bilo koje vrste: i prstne i takozvane palačinke.

Tako je najjednostavniji laser spreman.

Ako vam slaba zraka nije dovoljna, a zanima vas kako napraviti laser kod kuće od improviziranih sredstava s dovoljno velikom snagom, onda biste trebali pokušati na kompliciraniji način da ga napravite pomoću DVD-RW pogona.

Za rad će vam trebati:

DVD-RW pogon (brzina snimanja mora biti najmanje 16x);
AAA baterija, 3 kom.;
otpornik (od dva do pet ohma);
kolimator (možete ga zamijeniti dijelom jeftinog kineskog laserskog pokazivača);
kondenzatori 100 pF i 100 mF;
čelična LED lampa;
žice i lemilo.

Napredak rada:

Prvo što nam treba je laserska dioda. Nalazi se u nosaču DVD-RW pogona. Ima veći hladnjak od konvencionalne infracrvene diode. Ali budite oprezni, ovaj dio je vrlo krhak. Dok dioda nije ugrađena, najbolje je spojiti njezin vod jer je preosjetljiv na statički napon. Obratite posebnu pozornost na polaritet. Ako je napajanje neispravno, dioda će odmah otkazati.

Spojite dijelove na sljedeći način: baterija, tipka za uključivanje/isključivanje, otpornik, kondenzatori, laserska dioda. Kada je izvedba dizajna provjerena, ostaje samo smisliti prikladno kućište za laser. Za te je svrhe sasvim prikladno čelično kućište od konvencionalne svjetiljke. Ne zaboravite i na kolimator, jer on pretvara zračenje u tanku zraku.

Sada kada znate kako napraviti laser kod kuće, ne zaboravite slijediti sigurnosne mjere, pohranite ga u posebnu kutiju i nemojte ga nositi sa sobom, jer bi agencije za provođenje zakona mogle tvrditi u vezi s tim.

Pogledajte video: Laser s DVD pogona kod kuće i vlastitim rukama

Danas ćemo govoriti o tome kako vlastitim rukama napraviti vlastiti moćni zeleni ili plavi laser kod kuće od improviziranih materijala. Također ćemo razmotriti crteže, dijagrame i uređaj domaćih laserskih pokazivača sa snopom paljenja i dometom do 20 km.

Osnova laserskog uređaja je optički kvantni generator koji pomoću električne, toplinske, kemijske ili druge energije proizvodi laserska zraka.

Djelovanje lasera temelji se na fenomenu stimuliranog (induciranog) zračenja. Lasersko zračenje može biti kontinuirano, s konstantnom snagom, ili pulsno, s iznimno visokim vršnim snagama. Bit fenomena je da pobuđeni atom može emitirati foton pod utjecajem drugog fotona bez njegove apsorpcije, ako je energija potonjeg jednaka razlici u energijama razina atoma prije i poslije fotona. emisija. U ovom slučaju emitirani foton koherentan je fotonu koji je izazvao zračenje, odnosno njegova je točna kopija. Ovako se svjetlost pojačava. Ovaj se fenomen razlikuje od spontane emisije, u kojoj emitirani fotoni imaju slučajne smjerove širenja, polarizaciju i fazu.
Vjerojatnost da će nasumični foton izazvati stimuliranu emisiju pobuđenog atoma točno je jednaka vjerojatnosti apsorpcije tog fotona od strane atoma u nepobuđenom stanju. Stoga je za pojačanje svjetlosti potrebno da u mediju bude više pobuđenih atoma nego nepobuđenih. U stanju ravnoteže ovaj uvjet nije zadovoljen, stoga se koriste različiti sustavi za pumpanje laserskog aktivnog medija (optički, električni, kemijski itd.). U nekim se shemama radni element lasera koristi kao optičko pojačalo za zračenje iz drugog izvora.

U kvantnom generatoru nema vanjskog toka fotona, unutar njega se stvara inverzna populacija uz pomoć razni izvori pumpanje. Ovisno o izvorima, postoje različite metode crpljenja:
optička - snažna bljeskalica;
ispuštanje plina u radnoj tvari (aktivnom mediju);
injekcija (prijenos) nositelja struje u poluvodiču u zoni
rn prijelazi;
elektronska ekscitacija (vakuumsko ozračivanje čistog poluvodiča strujom elektrona);
toplinski (zagrijavanje plina s njegovim naknadnim brzim hlađenjem;
kemijski (koristeći energiju kemijskih reakcija) i neki drugi.

Primarni izvor generiranja je proces spontane emisije, stoga je za osiguranje kontinuiteta generiranja fotona potrebna pozitivna povratna sprega, zbog koje emitirani fotoni uzrokuju naknadne akte stimulirane emisije. U tu svrhu aktivni medij lasera stavlja se u optički rezonator. U najjednostavnijem slučaju, sastoji se od dva zrcala, od kojih je jedno prozirno - kroz njega laserska zraka djelomično izlazi iz rezonatora.

Reflektirajući se od zrcala, zraka zračenja više puta prolazi kroz rezonator, uzrokujući inducirane prijelaze u njemu. Zračenje može biti kontinuirano ili pulsirajuće. Istodobno, korištenjem različitih uređaja za brzo isključivanje i uključivanje povratne sprege i time smanjenje perioda impulsa, moguće je stvoriti uvjete za generiranje zračenja vrlo velike snage - to su tzv. divovski impulsi. Ovaj način rada lasera naziva se Q-switched mod.
Laserska zraka je koherentna, jednobojna, polarizirana uska zraka svjetlosti. Jednom riječju, ovo je snop svjetlosti koji emitiraju ne samo sinkroni izvori, već iu vrlo uskom rasponu i usmjereni. Vrsta ekstremno koncentriranog svjetlosnog toka.

Zračenje koje generira laser je monokromatsko, vjerojatnost emitiranja fotona određene valne duljine veća je od fotona blisko razmaknutog povezanog sa širenjem spektralne linije, a vjerojatnost induciranih prijelaza na ovoj frekvenciji također ima maksimum . Stoga će postupno u procesu nastajanja fotoni određene valne duljine dominirati nad svim ostalim fotonima. Osim toga, zbog posebnog rasporeda zrcala, samo oni fotoni koji se šire u smjeru paralelnom s optičkom osi rezonatora na maloj udaljenosti od nje pohranjuju se u lasersku zraku, ostali fotoni brzo napuštaju volumen rezonatora. . Dakle, laserska zraka ima vrlo mali kut divergencije. Konačno, laserska zraka ima strogo definiranu polarizaciju. Da biste to učinili, u rezonator se uvode različiti polarizatori, na primjer, mogu biti ravne staklene ploče postavljene pod Brewsterovim kutom u odnosu na smjer širenja laserske zrake.

Koji se radni fluid koristi u laseru ovisi o njegovoj radnoj valnoj duljini, kao i drugim svojstvima. Radno tijelo se "napumpava" energijom kako bi se dobio efekt inverzije naseljenosti elektrona, što uzrokuje stimuliranu emisiju fotona i efekt optičkog pojačanja. Najjednostavniji oblik optičkog rezonatora su dva paralelna zrcala (može ih biti i četiri ili više) smještena oko radnog tijela lasera. Stimulirano zračenje radnog tijela reflektira se natrag od ogledala i ponovno pojačava. Do trenutka izlaska prema van, val se može reflektirati više puta.

Dakle, ukratko formuliramo uvjete potrebne za stvaranje izvora koherentne svjetlosti:

potrebna vam je radna tvar s inverznom populacijom. Tek tada je moguće dobiti pojačanje svjetlosti zbog prisilnih prijelaza;
radnu tvar treba smjestiti između ogledala koja daju povratnu spregu;
dobitak koji daje radna tvar, što znači da broj pobuđenih atoma ili molekula u radnoj tvari mora biti veći od granične vrijednosti, koja ovisi o koeficijentu refleksije izlaznog zrcala.

U dizajnu lasera mogu se koristiti sljedeće vrste radnih tijela:

Tekućina. Koristi se kao radna tekućina, na primjer, u laserima s bojom. Sastav uključuje organsko otapalo (metanol, etanol ili etilen glikol), u kojem su otopljene kemijske boje (kumarin ili rodamin). Radna valna duljina tekućih lasera određena je konfiguracijom korištenih molekula boje.

Plinovi. Konkretno, ugljikov dioksid, argon, kripton ili plinske smjese, kao u helij-neonskim laserima. "Pumpanje" energije ovih lasera najčešće se provodi uz pomoć električnih izboja.
Čvrste tvari (kristali i stakla). Čvrsti materijal takvih radnih tijela se aktivira (legira) dodatkom male količine iona kroma, neodija, erbija ili titana. Obično se koriste sljedeći kristali: itrij aluminij granat, itrij litij fluorid, safir (aluminijev oksid) i silikatno staklo. Solid state laseri obično se "pumpaju" bljeskalicom ili drugim laserom.

Poluvodiči. Materijal u kojem prijelaz elektrona između energetskih razina može biti popraćen zračenjem. Poluvodički laseri su vrlo kompaktni, "pumpani" električnom strujom, što im omogućuje upotrebu u potrošačkim uređajima poput CD playera.

Da biste pojačalo pretvorili u generator, morate organizirati povratnu informaciju. U laserima se to postiže stavljanjem aktivne tvari između reflektirajućih površina (ogledala) koje tvore tzv. "otvoreni rezonator" jer se dio energije koju emitira aktivna tvar reflektira od zrcala i ponovno vraća natrag. na aktivnu tvar.

U laseru se koriste različite vrste optičkih šupljina - s ravnim zrcalima, sferne, kombinacije ravnih i sfernih, itd. U optičkim šupljinama koje daju povratnu spregu u laseru, samo određene određene vrste oscilacija elektromagnetskog polja, koje se nazivaju prirodne oscilacije ili modovi rezonatora, može se pobuditi.

Modove karakteriziraju frekvencija i oblik, tj. prostorni raspored fluktuacije. U rezonatoru s ravnim zrcalima pretežno se pobuđuju tipovi oscilacija koji odgovaraju ravnim valovima koji se šire duž osi rezonatora. Sustav od dva paralelna zrcala rezonira samo na određenim frekvencijama - i također u laseru obavlja ulogu koju oscilatorni krug igra u konvencionalnim niskofrekventnim generatorima.

Korištenje otvorenog rezonatora (umjesto zatvorenog - zatvorene metalne šupljine - karakteristične za mikrovalno područje) je temeljno, jer u optičkom području rezonator dimenzija L = ? (L je karakteristična veličina rezonatora,? je valna duljina) jednostavno se ne može napraviti, a za L >> ? zatvoreni rezonator gubi svoja rezonantna svojstva jer broj mogućih načina osciliranja postaje toliko velik da se preklapaju.

Odsutnost bočnih stijenki značajno smanjuje broj mogućih vrsta oscilacija (modova) zbog činjenice da valovi koji se šire pod kutom u odnosu na os rezonatora brzo prelaze njegove granice i omogućuje očuvanje rezonantnih svojstava rezonatora na L >> ?. Međutim, rezonator u laseru ne samo da daje povratnu vezu vraćajući zračenje reflektirano od zrcala na aktivnu tvar, već također određuje spektar laserskog zračenja, njegove energetske karakteristike i usmjerenost zračenja.
U najjednostavnijoj aproksimaciji ravnog vala, uvjet rezonancije u rezonatoru s ravnim zrcalima je da cijeli broj poluvalova stane duž duljine rezonatora: L=q(?/2) (q je cijeli broj), što dovodi do izraza za frekvenciju tipa oscilacije s indeksom q: ?q=q(C/2L). Kao rezultat toga, spektar emisije L., u pravilu, je skup uskih spektralnih linija, intervali između kojih su isti i jednaki c / 2L. Broj linija (komponenata) za zadanu duljinu L ovisi o svojstvima aktivnog medija, tj. o spektru spontane emisije na korištenom kvantnom prijelazu, a može doseći nekoliko desetaka i stotina. Pod određenim uvjetima, pokazalo se da je moguće izolirati jednu spektralnu komponentu, tj. implementirati jednomodni režim generiranja. Spektralna širina svake od komponenti određena je gubicima energije u rezonatoru i, prije svega, prijenosom i apsorpcijom svjetlosti od zrcala.

Frekvencijski profil pojačanja u radnom mediju (određen je širinom i oblikom linije radnog medija) i skup vlastitih frekvencija otvorenog rezonatora. Za otvorene rezonatore s visokim faktorom kvalitete koji se koriste u laserima, širina pojasa šupljine ??p, koja određuje širinu rezonancijskih krivulja pojedinih modova, pa čak i udaljenost između susjednih modova ??h, pokazuje se manjom od pojačanja širina linije ??h, pa čak i u plinskim laserima, gdje je širenje linije minimalno. Stoga nekoliko vrsta oscilacija rezonatora pada u krug pojačanja.

Dakle, laser ne generira nužno na jednoj frekvenciji; češće se, naprotiv, generira istovremeno na nekoliko vrsta oscilacija, za koji dobitak? više gubitaka u rezonatoru. Da bi laser radio na jednoj frekvenciji (jednofrekventni način rada), obično je potrebno uzeti posebne mjere(na primjer, povećati gubitke, kao što je prikazano na slici 3) ili promijeniti udaljenost između zrcala tako da samo jedan mod ulazi u krug pojačanja. Budući da je u optici, kao što je gore navedeno, ?h > ?p, a frekvencija generiranja u laseru određena je uglavnom frekvencijom rezonatora, potrebno je stabilizirati rezonator kako bi održala frekvenciju generiranja stabilnom. Dakle, ako dobitak u radnoj tvari pokriva gubitke u rezonatoru za pojedine vrste oscilacija, na njima dolazi do generiranja. Sjeme za njegovu pojavu je, kao i kod svakog generatora, buka, koja je spontana emisija u laserima.
Da bi aktivni medij emitirao koherentnu monokromatsku svjetlost, potrebno je uvesti povratnu spregu, tj. poslati dio svjetlosnog toka koji emitira ovaj medij natrag u medij za stimulirano zračenje. Pozitivna povratna sprega provodi se pomoću optičkih rezonatora, koji su u osnovnoj verziji dva koaksijalna (paralelna i duž iste osi) zrcala, od kojih je jedno prozirno, a drugo je "gluho", tj. potpuno reflektira svjetlosni tok. Radna tvar (aktivni medij), u kojoj se stvara inverzna naseljenost, nalazi se između zrcala. Stimulirano zračenje prolazi kroz aktivni medij, pojačava se, odbija od zrcala, ponovno prolazi kroz medij i dalje se pojačava. Kroz prozirno zrcalo dio zračenja se emitira u vanjski medij, a dio se reflektira natrag u medij i ponovno pojačava. Pod određenim uvjetima, tok fotona unutar radne tvari počet će rasti poput lavine, te će započeti stvaranje monokromatske koherentne svjetlosti.

Princip rada optičkog rezonatora, pretežni broj čestica radne tvari, predstavljenih svjetlosnim kružićima, nalazi se u osnovnom stanju, tj. na nižoj energetskoj razini. Samo mali broj čestica, predstavljenih tamnim krugovima, nalazi se u elektronički pobuđenom stanju. Kada se radna tvar izloži izvoru pumpanja, glavni broj čestica prelazi u pobuđeno stanje (povećan je broj tamnih krugova) i stvara se inverzna populacija. Nadalje (slika 2c) dolazi do spontane emisije nekih čestica u elektronički pobuđenom stanju. Zračenje usmjereno pod kutom prema osi rezonatora napušta radnu tvar i rezonator. Zračenje usmjereno duž osi rezonatora približit će se površini zrcala.

Kod poluprozirnog zrcala dio zračenja će proći kroz njega u okolinu, a dio će se reflektirati i ponovno usmjeriti na radnu tvar, uključujući čestice u pobuđenom stanju u proces stimulirane emisije.

Na “gluhom” zrcalu će se cijeli tok zraka reflektirati i ponovno proći kroz radnu tvar, inducirajući zračenje svih preostalih pobuđenih čestica, što odražava situaciju kada su sve pobuđene čestice predale pohranjenu energiju, a na izlazu rezonatora, na strani prozirnog zrcala, nastao je snažan tok induciranog zračenja.

Glavni konstruktivni elementi laseri uključuju radnu tvar s određenim energetskim razinama svojih sastavnih atoma i molekula, izvor pumpe koji stvara inverznu naseljenost u radnoj tvari i optički rezonator. postoji veliki broj različiti laseri, ali svi imaju isti i, štoviše, jednostavan dijagram sklopa uređaja, koji je prikazan na sl. 3.

Iznimka su poluvodički laseri zbog svoje specifičnosti, jer imaju sve posebno: fiziku procesa, metode pumpanja i dizajn. Poluvodiči su kristalne tvorevine. U zasebnom atomu energija elektrona poprima strogo određene diskretne vrijednosti, pa se energetska stanja elektrona u atomu opisuju razinama. U poluvodičkom kristalu energetske razine tvore energetske vrpce. U čistom poluvodiču koji ne sadrži nikakve nečistoće postoje dva pojasa: tzv. valentni pojas i vodljivi pojas koji se nalazi iznad njega (na energetskoj ljestvici).

Između njih postoji razmak zabranjenih energetskih vrijednosti, koji se naziva zabranjeni pojas. Pri temperaturi poluvodiča jednakoj apsolutnoj nuli, valentni pojas mora biti potpuno ispunjen elektronima, a vodljivi pojas mora biti prazan. U stvarnim uvjetima temperatura je uvijek iznad apsolutne nule. Ali povećanje temperature dovodi do toplinske ekscitacije elektrona, neki od njih skaču iz valentnog pojasa u vodljivi pojas.

Kao rezultat tog procesa u vodljivom pojasu pojavljuje se određeni (relativno mali) broj elektrona, a odgovarajući broj elektrona će nedostajati u valentnom pojasu sve dok se on potpuno ne ispuni. Slobodno mjesto elektrona u valentnom pojasu predstavlja pozitivno nabijena čestica, koja se naziva šupljina. Kvantni prijelaz elektrona kroz zabranjeni pojas od dna prema vrhu smatra se procesom stvaranja para elektron-šupljina, pri čemu su elektroni koncentrirani na donjem rubu vodljivog pojasa, a šupljine - na gornjem rubu valentnog pojasa. . Prijelazi kroz zabranjenu zonu mogući su ne samo odozdo prema gore, već i odozgo prema dolje. Taj se proces naziva rekombinacija elektron-rupa.

Kada se čisti poluvodič obasja svjetlom čija energija fotona nešto premašuje zabranjeni pojas, u poluvodičkom kristalu mogu se pojaviti tri vrste interakcije svjetlosti s tvari: apsorpcija, spontana emisija i stimulirana emisija svjetlosti. Prvi tip interakcije moguć je kada foton apsorbira elektron koji se nalazi blizu gornjeg ruba valentnog pojasa. U tom će slučaju energetska snaga elektrona postati dovoljna za prevladavanje zabranjenog pojasa, te će izvršiti kvantni prijelaz u vodljivi pojas. Spontana emisija svjetlosti moguća je spontanim povratkom elektrona iz vodljivog pojasa u valentni pojas uz emisiju kvanta energije – fotona. Vanjsko zračenje može inicirati prijelaz u valentni pojas elektrona koji se nalazi blizu donjeg ruba vodljivog pojasa. Rezultat ove treće vrste interakcije svjetlosti s supstancom poluvodiča bit će rađanje sekundarnog fotona, identičnog po svojim parametrima i smjeru gibanja fotonu koji je započeo prijelaz.

Za generiranje laserskog zračenja potrebno je stvoriti inverznu populaciju "radnih razina" u poluvodiču - stvoriti dovoljno visoku koncentraciju elektrona na donjem rubu vodljivog pojasa i, sukladno tome, visoku koncentraciju rupa na rubu valentnog pojasa. U te svrhe čisti poluvodički laseri obično koriste pumpanje snopom elektrona.

Zrcala rezonatora su polirani rubovi poluvodičkog kristala. Nedostatak takvih lasera je što mnogi poluvodički materijali generiraju lasersko zračenje samo na vrlo niskim temperaturama, a bombardiranje poluvodičkih kristala snopom elektrona uzrokuje njihovo jako zagrijavanje. To zahtijeva dodatne uređaje za hlađenje, što komplicira dizajn uređaja i povećava njegove dimenzije.

Svojstva dopiranih poluvodiča značajno se razlikuju od svojstava nedopiranih, čistih poluvodiča. To je zbog činjenice da atomi nekih nečistoća lako predaju jedan od svojih elektrona vodljivom pojasu. Te se nečistoće nazivaju donorske nečistoće, a poluvodič s takvim nečistoćama naziva se n-poluvodič. Atomi drugih nečistoća, naprotiv, hvataju jedan elektron iz valentnog pojasa, te su takve nečistoće akceptorske, a poluvodič s takvim nečistoćama je p-poluvodič. Energetska razina atoma nečistoće nalazi se unutar zabranjenog pojasa: za n-poluvodiče, nedaleko od donjeg ruba vodljivog pojasa; za f-poluvodiče, blizu gornjeg ruba valentnog pojasa.

Ako se u ovom području stvori električni napon tako da postoji pozitivan pol na strani p-poluvodiča, a negativan pol na strani p-poluvodiča, tada pod djelovanjem električno polje elektroni iz n-poluvodiča i šupljine iz /^-poluvodiča će se pomaknuti (injektirati) u područje p-n spoja.

Tijekom rekombinacije elektrona i šupljina emitirat će se fotoni, a uz prisutnost optičkog rezonatora moguće je stvaranje laserskog zračenja.

Zrcala optičkog rezonatora su polirane površine poluvodičkog kristala, okomito usmjerene p-p ravnina- tranzicija. Takve lasere karakterizira minijaturizacija, budući da dimenzije poluvodičkog aktivnog elementa mogu biti oko 1 mm.

Ovisno o svojstvu koje se razmatra, svi se laseri dijele kako slijedi).

Prvi znak. Uobičajeno je razlikovati laserska pojačala i generatore. U pojačalima se na ulazu dovodi slabo lasersko zračenje, a na izlazu se odgovarajuće pojačava. U generatorima nema vanjskog zračenja, ono nastaje u radnoj tvari njezinom pobudom uz pomoć različitih izvora pumpi. Svi medicinski laserski uređaji su generatori.

Drugi znak je agregatno stanje radne tvari. U skladu s tim laseri se dijele na čvrste (rubin, safir itd.), plinske (helij-neon, helij-kadmij, argon, ugljični dioksid itd.), tekuće (tekući dielektrik s nečistoćama radnih atoma rijetkih zemljani metali) i poluvodički (arsenid-galij, arsenid-fosfid-galij, selenid-olovo itd.).

Metoda pobude radne tvari je treća značajka razlikovanja lasera. Ovisno o izvoru pobude, razlikuju se laseri s optičkim pumpanjem, s pumpanjem plinskim pražnjenjem, elektronskom pobudom, ubrizgavanjem nositelja naboja, s toplinskim, kemijskim pumpanjem i neki drugi.

Spektar emisije lasera sljedeći je znak klasifikacije. Ako je zračenje koncentrirano u uskom rasponu valnih duljina, tada je uobičajeno laser smatrati monokromatskim i određena je valna duljina navedena u njegovim tehničkim podacima; ako je u širokom rasponu, tada se laser treba smatrati širokopojasnim i treba navesti raspon valnih duljina.

Prema prirodi emitirane energije razlikuju se impulsni laseri i laseri s kontinuiranim valovima. Ne treba brkati pojmove pulsirajući laser i laser s frekvencijskom modulacijom kontinuiranog zračenja, budući da u drugom slučaju dobivamo, zapravo, diskontinuirano zračenje različitih frekvencija. Impulsni laseri imaju veliku snagu u jednom impulsu, koja doseže 10 W, dok je njihova prosječna snaga impulsa, određena odgovarajućim formulama, relativno niska. Kod cw lasera s frekvencijskom modulacijom snaga u tzv. pulsu manja je od snage kontinuiranog zračenja.

Prema prosječnoj izlaznoj snazi zračenja (sljedeća klasifikacijska karakteristika), laseri se dijele na:

visokoenergetski (stvorena snaga zračenja gustoće toka na površini objekta ili biološkog objekta - više od 10 W/cm2);

srednje energije (stvorena snaga zračenja gustoće toka - od 0,4 do 10 W / cm2);

· niske energije (stvorena snaga zračenja gustoće toka - manje od 0,4 W/cm2).

mekana (stvorena energetska ekspozicija - E ili gustoća toka snage na ozračenoj površini - do 4 mW/cm2);

prosjek (E - od 4 do 30 mW / cm2);

teško (E - više od 30 mW / cm2).

Sukladno Sanitarnim normama i pravilima za dizajn i rad lasera br. 5804-91, prema stupnju opasnosti od generiranog zračenja za operativno osoblje, laseri se dijele u četiri klase.

Laseri prve klase uključuju takve tehničke uređaje čije izlazno kolimirano (sadržano u ograničenom čvrstom kutu) zračenje ne predstavlja opasnost kada se ozrači za oči i kožu osobe.

Laseri druge klase su uređaji čije je izlazno zračenje opasno kada su oči izložene izravnim i zrcalno reflektiranim zračenjem.

Laseri treće klase su uređaji čije je izlazno zračenje opasno kada su oči izložene izravnom i zrcalno reflektiranom, kao i difuzno reflektiranom zračenju na udaljenosti od 10 cm od difuzno reflektirajuće površine i (ili) kada je koža izložena na izravno i zrcalno reflektirano zračenje.

Laseri četvrte klase su uređaji čije je izlazno zračenje opasno kada je koža izložena difuzno reflektiranom zračenju na udaljenosti od 10 cm od difuzno reflektirajuće površine.

Tko u djetinjstvu nije sanjao laser? Neki muškarci još uvijek sanjaju. Obični laserski pokazivači male snage više nisu relevantni, jer njihova snaga ostavlja mnogo za poželjeti. Ostala su 2 načina: kupiti skupi laser ili ga napraviti kod kuće od improviziranih sredstava.

Sa starog ili pokvarenog DVD pogona
Od računalnog miša i svjetiljke
Iz kompleta dijelova kupljenih u trgovini elektroničkom opremom

Kako napraviti laser kod kuće od starogDVDvoziti

Pronađite neispravan ili neželjeni DVD pogon koji može snimati pri brzinama većim od 16x koji daju više od 160 mW snage. Zašto ne možete uzeti CD snimač, pitate se. Činjenica je da njegova dioda emitira infracrveno svjetlo, koje nije vidljivo ljudskom oku.
Uklonite lasersku glavu s pogona. Za pristup "utrobi", odvrnite vijke koji se nalaze na dnu pogona i uklonite lasersku glavu, koja je također pričvršćena vijcima. Može biti u školjki ili ispod prozirnog prozora, a možda čak i vani. Najteže je iz njega izvući samu diodu. Pažnja: dioda je vrlo osjetljiva na statički elektricitet.
Nabavite leću, bez koje će korištenje diode biti nemoguće. Možete koristiti obično povećalo, ali onda ga svaki put morate okretati i namještati. Ili možete kupiti drugu diodu zajedno s lećom, a zatim je zamijeniti diodom uklonjenom iz pogona.
Zatim morate kupiti ili sastaviti krug za napajanje diode i zajedno sastaviti strukturu. U diodi DVD pogona, središnja igla djeluje kao negativni terminal.
Spojite odgovarajuće napajanje i fokusirajte objektiv. Ostaje samo pronaći odgovarajući spremnik za laser. U ove svrhe možete koristiti metalnu svjetiljku, prikladnu po veličini.
Preporučujemo da pogledate ovaj video, gdje je sve prikazano vrlo detaljno:

Kako napraviti laser od računalnog miša

Snaga lasera napravljenog od računalnog miša bit će mnogo manja od snage lasera napravljenog na prethodni način. Proces proizvodnje nije mnogo drugačiji.

Prije svega, pronađite starog ili neželjenog miša s vidljivim laserom bilo koje boje. Miševi s nevidljivim sjajem neće raditi iz očitih razloga.
Zatim ga pažljivo rastavite. Unutra ćete primijetiti laser koji će se morati zalemiti lemilom.
Sada ponovite korake 3-5 iz gornjih uputa. Razlika između takvih lasera, ponavljamo, samo je u snazi.

U svakoj kući postoji stara istrošena tehnika. Netko ga baca na odlagalište, a neki ga obrtnici pokušavaju iskoristiti za neke domaće izume. Dakle, stari laserski pokazivač može se dobro iskoristiti - moguće je napraviti laserski rezač vlastitim rukama.

Da biste napravili pravi laser od bezopasne drangulije, morate pripremiti sljedeće stavke:

laserski pokazivač;
svjetiljka s punjivim baterijama;
star, možda neispravan CD/DVD-RW snimač. Glavno je da ima pogon s radnim laserom;
set odvijača i lemilo. Bolje je koristiti markirani rezač, ali u nedostatku običnog, također može raditi.

Izrada laserskog rezača

Prvo morate ukloniti laserski rezač iz pogona. Ovaj posao nije težak, ali ćete morati biti strpljivi i posvetiti maksimalnu pažnju. Budući da sadrži veliki broj žica, njihova struktura je ista. Prilikom odabira pogona važno je uzeti u obzir prisutnost mogućnosti pisanja, jer u ovom modelu laser može snimati. Snimanje se vrši isparavanjem tankog sloja metala sa samog diska. U slučaju kada laser radi za čitanje, koristi se na pola snage, naglašavajući disk.

Prilikom rastavljanja gornjih pričvrsnih elemenata, možete pronaći kolica u kojima se nalazi laser, koji se može kretati u dva smjera. Treba ga pažljivo ukloniti odvrtanjem, postoji veliki broj odvojivih naprava i vijaka koje je važno pažljivo ukloniti. Za daljnji rad potrebna je crvena dioda uz pomoć koje se vrši spaljivanje. Da biste ga uklonili, trebat će vam lemilo, a također morate pažljivo ukloniti pričvršćivače. Važno je napomenuti da se neizostavan dio za proizvodnju laserskog rezača ne može tresti i ispustiti, stoga je preporučljivo biti oprezan pri uklanjanju laserske diode.

Kako će se ukloniti glavni element budućeg laserskog modela, morate sve pažljivo izvagati i smisliti gdje ga staviti i kako na njega spojiti napajanje, budući da pisaća laserska dioda treba mnogo više struje od diode iz laserski pokazivač, au ovom slučaju možete koristiti nekoliko načina.

Zatim se mijenja dioda u pokazivaču. Za stvaranje snažnog laserskog pokazivača potrebno je ukloniti izvornu diodu, na njeno mjesto potrebno je instalirati sličnu s CD / DVD-RW pogona. Pokazivač se rastavlja redom. Mora se odvrnuti i podijeliti na dva dijela, na vrhu je dio koji treba zamijeniti. Stara dioda se uklanja i na njeno mjesto postavlja potrebna dioda koja se može učvrstiti ljepilom. Postoje slučajevi kada može biti teško ukloniti staru diodu, u ovoj situaciji možete koristiti nož i malo protresti pokazivač.

Sljedeći korak bit će izrada novog kućišta. Kako bi se budući laser mogao praktično koristiti, spojite napajanje na njega i dajte mu impresivan izgled, možete koristiti kućište svjetiljke. Prerađeni gornji dio laserskog pokazivača ugrađuje se u svjetiljku i napaja se iz punjivih baterija koje su spojene na diodu. Važno je ne mijenjati polaritet napajanja. Prije sastavljanja svjetiljke potrebno je ukloniti staklo i dijelove pokazivača jer neće dobro provoditi izravni put laserske zrake.

Posljednji korak je priprema za upotrebu. Prije spajanja potrebno je provjeriti čvrstoću laserske fiksacije, ispravan spoj polariteta žica i je li laser niveliran.

Nakon dovršetka ovih jednostavnih koraka, laserski rezač je spreman za upotrebu. Takav laser može se koristiti za spaljivanje papira, polietilena, za paljenje šibica. Opseg može biti opsežan, sve će ovisiti o mašti.

Dodatni bodovi

Možete napraviti snažniji laser. Za njegovu proizvodnju trebat će vam:

DVD-RW pogon, može biti u neradnom stanju;
kondenzatori 100 pF i 100 mF;
otpornik 2-5 ohma;
tri punjive baterije;
žice s lemilom;
kolimator;
čelična LED svjetiljka.

Ovo je jednostavan komplet koji dolazi s sklopom upravljačkog programa, koji će pomoću ploče dovesti laserski rezač do potrebne snage. Izvor struje ne može se spojiti izravno na diodu, jer će se trenutno pokvariti. Također je važno uzeti u obzir da se laserska dioda mora napajati strujom, a ne naponom.

Kolimator je kućište opremljeno lećom, zahvaljujući kojoj se sve zrake skupljaju u jednu usku zraku. Takvi uređaji se kupuju u trgovinama radiodijelova. Pogodni su po tome što već imaju mjesto za ugradnju laserske diode, a što se tiče troškova, prilično je mali, samo 200-500 rubalja.

Možete, naravno, koristiti kućište od pokazivača, ali bit će teško pričvrstiti laser u njega. Takvi modeli izrađeni su od plastičnog materijala, a to će dovesti do zagrijavanja kućišta i neće biti dovoljno ohlađeno.

Princip proizvodnje je sličan prethodnom, jer se u ovom slučaju također koristi laserska dioda iz DVD-RW pogona.

Tijekom proizvodnje moraju se koristiti antistatičke narukvice.

Ovo je neophodno za uklanjanje statike s laserske diode, vrlo je osjetljiva. U nedostatku narukvica, možete se snaći improviziranim sredstvima - oko diode možete omotati tanku žicu. Sljedeći dolazi vozač.

Prije sastavljanja cijelog uređaja provjerava se rad upravljačkog programa. U tom slučaju potrebno je spojiti neradnu ili drugu diodu i izmjeriti snagu isporučene struje multimetrom. S obzirom na brzinu struje, važno je odabrati njegovu snagu prema normama. Za mnoge modele primjenjiva je struja od 300-350 mA, a za one brže može se koristiti 500 mA, ali za to se mora koristiti potpuno drugačiji upravljački program.

Naravno, svaki neprofesionalni tehničar može sastaviti takav laser, ali ipak, zbog ljepote i praktičnosti, najrazumnije je izgraditi takav uređaj u estetskijem kućištu, a koji će se koristiti može se odabrati za svaki ukus. Bit će najpraktičnije sastaviti ga u slučaju LED svjetiljke, budući da su njegove dimenzije kompaktne, samo 10x4 cm, ali ipak ne morate nositi takav uređaj u džepu, jer relevantne vlasti mogu tvrditi. Takav uređaj najbolje je pohraniti u posebnu kutiju kako bi se izbjeglo prašenje leće.

Važno je ne zaboraviti da je uređaj vrsta oružja koje treba koristiti oprezno i ne smije se usmjeravati prema životinjama i ljudima, jer je vrlo opasno i može biti štetno za zdravlje, a najopasniji je smjer u oči. Opasno je takve uređaje davati djeci.

Laser se može opremiti raznim uređajima, a onda će iz bezopasne igračke izaći prilično moćan nišan za oružje, kako pneumatsko tako i vatreno.

Evo nekoliko jednostavnih savjeta za izradu laserskog rezača. Malo poboljšavši ovaj dizajn, moguće je izraditi rezače za rezanje akrilnog materijala, šperploče i plastike, te za graviranje.

Čovjek je naučio mnoge tehničke izume promatrajući prirodne pojave, analizirajući ih i primjenjujući stečena znanja u okolnoj stvarnosti. Tako je čovjek dobio sposobnost zapaliti vatru, stvorio kotač, naučio proizvoditi električnu energiju, dobio kontrolu nad nuklearnom reakcijom.

Za razliku od svih ovih izuma, laser nema analoga u prirodi. Njegov nastanak bio je povezan isključivo s teorijskim pretpostavkama u okviru nastajuće kvantne fizike. Postojanje principa koji je bio osnova lasera predvidio je početkom 20. stoljeća najveći znanstvenik Albert Einstein.

Riječ "laser" nastala je kao rezultat redukcije pet riječi koje opisuju bit fizičkog procesa na prva slova. U ruskoj verziji taj se proces naziva "pojačanje svjetlosti uz pomoć stimulirane emisije".

Po principu rada laser je kvantni generator fotona. Suština fenomena na kojem se temelji je da atom pod utjecajem energije u obliku fotona emitira drugi foton, koji je po smjeru kretanja, fazi i polarizaciji identičan prvom. Kao rezultat toga, emitirana svjetlost se pojačava.

Ova pojava je nemoguća u uvjetima termodinamičke ravnoteže. Za stvaranje induciranog zračenja koriste se različite metode: električne, kemijske, plinske i druge. Laseri koji se koriste u kućanstvu (laserski diskovi, laserski pisači). metoda poluvodiča stimulacija zračenja pod djelovanjem električne struje.

Princip rada sastoji se u prolasku struje zraka kroz grijač u cijev pištolja za vrući zrak i nakon postizanja zadane temperature ulazi u dio koji se lemi kroz posebne mlaznice.

U slučaju kvara, pretvarač za zavarivanje može se popraviti ručno. Možete pročitati savjete za popravak.

Osim toga, neophodna je komponenta svakog punopravnog lasera optički rezonator, čija je funkcija pojačati zraku svjetlosti višestrukom refleksijom. U tu svrhu koriste se ogledala u laserskim sustavima.

Treba reći da je stvaranje pravog snažnog lasera vlastitim rukama kod kuće nerealno. Za to je potrebno imati posebna znanja, provesti složene proračune i imati dobru materijalnu i tehničku bazu.

Na primjer, laserski strojevi koji mogu rezati metal izuzetno su vrući i zahtijevaju ekstremne mjere hlađenja, uključujući upotrebu tekućeg dušika. Osim toga, uređaji koji se temelje na kvantnom principu izuzetno su hiroviti, zahtijevaju najfinije ugađanje i ne toleriraju ni najmanje odstupanje od traženih parametara.

Potrebne komponente za sastavljanje

Za sastavljanje laserskog kruga vlastitim rukama trebat će vam:

Prepisivi DVD-ROM (RW). Sadrži crvenu lasersku diodu snage 300 mW. Možete koristiti laserske diode iz BLU-RAY-ROM-RW - one emitiraju ljubičasto svjetlo snage 150 mW. Za naše potrebe, najbolji ROM-ovi su oni s većom brzinom pisanja: oni su snažniji.
Puls NCP1529. Pretvarač daje struju od 1 A, stabilizira napon u rasponu od 0,9-3,9 V. Ovi pokazatelji su idealni za našu lasersku diodu, koja zahtijeva konstantan napon od 3 V.
Kolimator za dobivanje ravnomjernog snopa svjetlosti. Sada su u prodaji brojni laserski moduli od , uključujući kolimatore.
Izlazna leća iz ROM-a.
Kućište, na primjer, od laserskog pokazivača ili svjetiljke.
Žice.
Baterije 3,6 V.

Za spajanje dijelova bit će potrebno odrediti koji je kabel faza, a gdje je nula i uzemljenje. To će pomoći takvom alatu kao.

Na taj način se može sastaviti najjednostavniji laser. Što može učiniti takvo ručno "pojačalo svjetla":

Zapalite šibicu iz daljine.
Rastopite plastične vrećice i tanki papir.
Emitirajte zraku na udaljenosti većoj od 100 metara.

Takav laser je opasan: neće opeći kožu ili odjeću, ali može oštetiti oči.

Stoga morate pažljivo koristiti takav uređaj: nemojte ga obasjati u reflektirajuće površine (ogledala, naočale, reflektori) i, općenito, budite iznimno oprezni - zraka može uzrokovati štetu ako pogodi oko čak i s udaljenosti od jednog sto metara.

Uradi sam laser na videu

Jeste li odlučili napraviti nešto nevjerojatno koristeći jednostavne detalje? Laser se ne smatra novošću u naše vrijeme, ali nije ga teško napraviti kod kuće. Reći ćemo vam kako sami napraviti laser pomoću disk jedinice i obične svjetiljke.

Pažnja! Snaga lasera doseže do 250 milivata. Prije početka pokusa pobrinite se za svoju sigurnost i stavite zaštitne naočale (naočale za zavarivanje). Nikada ne usmjeravajte lasersku zraku u ljude ili životinje, osobito u oči. Laser može ozlijediti osobu.

Da bismo sami napravili laser potrebno nam je:

1. Zapisničar DVD diskovi.
2. AixiZ laserski pokazivač (možete uzeti drugi).
3. Odvijač.
4. Svjetiljka.

Kako saznati snagu laserske diode?

Snagu lasera možete odrediti prema karakteristikama brzine pisanja dvoslojnih diskova:

1. Brzina 10X, snaga lasera 170-200 milivata.
2. Brzina 16X, snaga lasera 250-270 milivata.

Uputa. Kako napraviti laser?

Korak 1. Odvijte i otvorite poklopac. Otpuštamo i izvadimo nosač (struktura pogona može biti drugačija, ali svaki pogon ima dvije vodilice duž kojih se nosač kreće) i odspojimo sve kablove.

Korak 2. Nakon što smo oslobodili nosač, nastavljamo s odvijanjem vijaka i dijelova kako bismo oslobodili samu diodu. Pogon može imati dva diodna lasera:

1. Za čitanje diska (infracrvena dioda).
2. Za snimanje diska (crvena dioda).

Desna dioda (crvena) ima pričvršćenu pločicu, upotrijebite obično lemilo za otpuštanje diode.

Korak #3. Nakon kratkog procesa trebali bismo dobiti diodu u ovakvom obliku.

Mnogi radio amateri barem jednom u životu željeli su napraviti laser vlastitim rukama. Nekada se vjerovalo da ga je moguće sakupiti samo u znanstveni laboratoriji. Da, to je istina, ako govorimo o ogromnim laserskim instalacijama. Međutim, možete sastaviti jednostavniji laser, koji će također biti prilično moćan. Ideja se čini vrlo kompliciranom, ali zapravo sve nije nimalo teško. U našem članku s videom, govorit ćemo o tome kako možete izgraditi vlastiti laser kod kuće.

Snažan "uradi sam" laser

DIY laserski krug

Vrlo je važno pridržavati se osnovnih sigurnosnih pravila. Prvo, kada provjeravate rad uređaja ili kada je već potpuno sastavljen, ni u kojem slučaju ga ne usmjeravajte u oči, druge ljude ili životinje. Vaš će laser biti toliko moćan da može zapaliti šibicu ili čak list papira. Drugo, slijedite našu shemu i tada će vaš uređaj raditi dugo i kvalitetno. Treće, ne dopustite djeci da se igraju s njim. I na kraju, spremite sastavljeni uređaj na sigurno mjesto.

Da biste sastavili laser kod kuće, neće vam trebati previše vremena i komponenti. Dakle, prvo vam je potreban DVD-RW pogon. Može biti radna i neradna. Nije bitno. Ali vrlo je važno da se radi o uređaju za snimanje, a ne o konvencionalnom pogonu za reprodukciju diskova. Brzina pisanja pogona mora biti 16x. Moguće je i više. Zatim morate pronaći modul s lećom, zahvaljujući kojoj se laser može fokusirati u jednoj točki. Za to bi mogao biti prikladan stari kineski pointer. Najbolje je koristiti nepotrebnu čeličnu lampu kao tijelo budućeg lasera. "Nadjev" za njega bit će žice, baterije, otpornici i kondenzatori. Također, ne zaboravite pripremiti lemilo - montaža će biti nemoguća bez njega. Pogledajmo sada kako sastaviti laser od gore opisanih komponenti.

DIY laserski krug

Prvo što treba učiniti je rastaviti DVD pogon. Morate ukloniti optički dio s pogona odspajanjem kabela. Tada ćete vidjeti lasersku diodu - treba je pažljivo izvaditi iz kućišta. Ne zaboravite da je laserska dioda izuzetno osjetljiva na promjene temperature, posebno na hladnoću. Dok ne ugradite diodu u budući laser, najbolje je žice diode premotati tankom žicom.

Najčešće laserske diode imaju tri terminala. Onaj u sredini daje minus. I jedan od ekstremnih - plus. Uzmite dvije prstaste baterije i spojite ih na diodu izvađenu iz kućišta pomoću otpornika od 5 ohma. Da bi laser zasvijetlio potrebno je spojiti minus baterije na srednji terminal diode, a plus na jedan od krajnjih. Sada možete sastaviti krug laserskog emitera. Usput, laser možete napajati ne samo iz baterija, već i iz akumulatora. Ovo je svačiji posao.

Kako bi se vaš uređaj mogao sastaviti do točke kada je uključen, možete koristiti stari kineski pokazivač, zamijenivši laser iz pokazivača s onim koji ste sastavili. Cijela struktura može se uredno upakirati u kućište. Tako će izgledati ljepše i trajati duže. Nepotrebni čelični fenjer može poslužiti kao tijelo. Ali također može biti gotovo bilo kojeg kapaciteta. Baterijsku svjetiljku biramo ne samo zato što je izdržljivija, već i zato što će vaš laser u njoj izgledati mnogo reprezentativnije.

Dakle, sami ste vidjeli da za sastavljanje dovoljno snažnog lasera kod kuće nije potrebno ni duboko poznavanje znanosti niti pretjerano skupa oprema. Sada možete sami sastaviti laser i koristiti ga za namjeravanu svrhu.

Mnogi su ljudi svjesni mogućnosti laserskih tehnologija i njihovih prednosti. Koriste se ne samo u industriji, već iu kozmetologiji, medicini, svakodnevnom životu, umjetnosti i drugim granama ljudskog života. Međutim, ne znaju svi kako napraviti laser kod kuće. Ali može se graditi od improviziranih materijala. Da biste to učinili, trebat će vam DVD pogon koji ne radi, upaljač ili svjetiljka.

Prije nego kod kuće, morate prikupiti sve potrebne elemente. Prije svega, trebate rastaviti DVD pogon. Da biste to učinili, odvrnite sve vijke koji drže gornji i donji poklopac uređaja. Zatim se odvaja glavni kabel i odvrće se ploča. Mora se puknuti zaštita dioda i optike. Sljedeći korak je uklanjanje diode, za što se obično koriste kliješta. Kako statički elektricitet ne bi oštetio diodu, njene noge moraju biti vezane žicom. Pažljivo uklonite diodu da ne slomite noge.

Dalje, prije nego što napravite laser kod kuće, morate napraviti upravljački program za laser, koji je predstavljen malim krugom koji regulira snagu diode. Činjenica je da ako je snaga pogrešno postavljena, dioda može brzo propasti. Kao izvor napajanja možete koristiti prstne baterije ili bateriju iz mobilnog telefona.

Prije nego što napravite laser kod kuće, morate uzeti u obzir činjenicu da učinak spaljivanja osigurava optika. Ako ne, onda će laser samo sjati. Kao optiku možete koristiti posebnu leću iz istog pogona iz kojeg je dioda uzeta. Da biste ispravno postavili fokus, morate koristiti laserski pokazivač.

Za izradu običnog džepnog lasera možete koristiti obični upaljač. Međutim, prije nego što napravite laser od upaljača, morate znati tehnologiju izgradnje. Najbolje je kupiti kvalitetan zapaljivi element. Potrebno ga je rastaviti, ali dijelove ne treba bacati jer će i dalje biti korisni u dizajnu. Ako je u upaljaču ostalo plina, mora se ispustiti. Zatim se unutrašnjost mora obraditi bušilicom s posebnim mlaznicama. Unutar tijela upaljača nalazi se dioda iz pogona, nekoliko otpornika, prekidač i baterija. Svi elementi upaljača moraju biti postavljeni na svoja mjesta, nakon čega će gumb kojim je palio plamen uključiti laser.

Međutim, za izradu uređaja možete koristiti ne samo upaljač, već i svjetiljku. Prije nego što napravite laser od svjetiljke, trebate uzeti laserski blok iz CD pogona. U principu, struktura domaćeg lasera u svjetiljci ne razlikuje se od laserskog uređaja u upaljaču. Potrebno je samo voditi računa o napajanju koje gotovo nikada ne prelazi 3 V, a poželjno je ugraditi i dodatni regulator napona. To će produžiti vijek trajanja. Vrlo je važno uzeti u obzir polaritet diode i stabilizatora.

Svo sastavljeno punjenje mora se staviti u tijelo rastavljene svjetiljke. Prethodno se sa svjetiljke uklanja ne samo unutarnji dio, već i staklo. Nakon ugradnje laserske jedinice, staklo se postavlja na mjesto.

Osnova laserskog uređaja je optički kvantni generator, koji pomoću električne, toplinske, kemijske ili druge energije proizvodi lasersku zraku.

U kvantnom generatoru nema vanjskog toka fotona, već se inverzna naseljenost stvara unutar njega uz pomoć različitih izvora pumpi. Ovisno o izvorima, postoje različite metode crpljenja:
optička - snažna bljeskalica;
ispuštanje plina u radnoj tvari (aktivnom mediju);
injekcija (prijenos) nositelja struje u poluvodiču u zoni
rn prijelazi;
elektronska ekscitacija (vakuumsko ozračivanje čistog poluvodiča strujom elektrona);
toplinski (zagrijavanje plina s njegovim naknadnim brzim hlađenjem;
kemijski (koristeći energiju kemijskih reakcija) i neki drugi.

Dakle, ukratko formuliramo uvjete potrebne za stvaranje izvora koherentne svjetlosti:

U dizajnu lasera mogu se koristiti sljedeće vrste radnih tijela:

Plinovi. Konkretno, ugljični dioksid, argon, kripton ili mješavine plinova, kao u helij-neonskim laserima. "Pumpanje" energije ovih lasera najčešće se provodi uz pomoć električnih izboja.
Čvrste tvari (kristali i stakla). Čvrsti materijal takvih radnih tijela se aktivira (legira) dodatkom male količine iona kroma, neodija, erbija ili titana. Kristali koji se obično koriste su itrij aluminij granat, itrij litij fluorid, safir (aluminijev oksid) i silikatno staklo. Solid state laseri obično se "pumpaju" bljeskalicom ili drugim laserom.

Laser koristi optičke rezonatore različite vrste- s ravnim zrcalima, sferni, kombinacije ravnog i sfernog, itd. U optičkim rezonatorima koji daju povratnu spregu u Laseru, mogu se pobuditi samo određene vrste oscilacija elektromagnetskog polja, koje se nazivaju prirodnim oscilacijama ili modovima rezonatora.

Modovi su karakterizirani frekvencijom i oblikom, tj. prostornom raspodjelom oscilacija. U rezonatoru s ravnim zrcalima pretežno se pobuđuju tipovi oscilacija koji odgovaraju ravnim valovima koji se šire duž osi rezonatora. Sustav od dva paralelna zrcala rezonira samo na određenim frekvencijama - i također u laseru obavlja ulogu koju oscilatorni krug igra u konvencionalnim niskofrekventnim generatorima.

Dakle, laser ne generira nužno na jednoj frekvenciji; češće se, naprotiv, generira istovremeno na nekoliko vrsta oscilacija, za koji dobitak? više gubitaka u rezonatoru. Da bi laser radio na jednoj frekvenciji (u jednofrekventnom modu), obično je potrebno poduzeti posebne mjere (npr. povećati gubitke, kao što je prikazano na slici 3) ili promijeniti udaljenost između zrcala tako da samo jedna moda. Budući da je u optici, kao što je gore navedeno, ?h > ?p, a frekvencija generiranja u laseru određena je uglavnom frekvencijom rezonatora, potrebno je stabilizirati rezonator kako bi održala frekvenciju generiranja stabilnom. Dakle, ako dobitak u radnoj tvari pokriva gubitke u rezonatoru za pojedine vrste oscilacija, na njima dolazi do generiranja. Sjeme za njegovu pojavu je, kao i kod svakog generatora, buka, koja je spontana emisija u laserima.
Da bi aktivni medij emitirao koherentnu monokromatsku svjetlost, potrebno je uvesti povratnu spregu, tj. poslati dio svjetlosnog toka koji emitira ovaj medij natrag u medij za stimulirano zračenje. Pozitivna povratna sprega provodi se pomoću optičkih rezonatora, koji su u osnovnoj verziji dva koaksijalna (paralelna i duž iste osi) zrcala, od kojih je jedno prozirno, a drugo je "gluho", tj. potpuno reflektira svjetlosni tok. Radna tvar (aktivni medij), u kojoj se stvara inverzna naseljenost, nalazi se između zrcala. Stimulirano zračenje prolazi kroz aktivni medij, pojačava se, odbija od zrcala, ponovno prolazi kroz medij i dalje se pojačava. Kroz prozirno zrcalo dio zračenja se emitira u vanjski medij, a dio se reflektira natrag u medij i ponovno pojačava. Pod određenim uvjetima, tok fotona unutar radne tvari počet će rasti poput lavine, te će započeti stvaranje monokromatske koherentne svjetlosti.

Glavni strukturni elementi lasera uključuju radnu tvar s određenim energetskim razinama njihovih sastavnih atoma i molekula, izvor pumpe koji stvara inverznu naseljenost u radnoj tvari i optički rezonator. Postoji veliki broj različitih lasera, ali svi imaju isti i, štoviše, jednostavan kružni dijagram uređaj, koji je prikazan na sl. 3.

Ako se u tom području stvori električni napon tako da na strani p-poluvodiča postoji pozitivan, a na strani n-poluvodiča negativan pol, tada pod djelovanjem električnog polja elektroni iz p -poluvodič i rupe iz p-poluvodiča će se pomaknuti (injektirati) u područje pn - prijelaz.

Tijekom rekombinacije elektrona i šupljina emitirat će se fotoni, a uz prisutnost optičkog rezonatora moguće je stvaranje laserskog zračenja.

Zrcala optičkog rezonatora su polirane površine poluvodičkog kristala, orijentirane okomito na ravninu pn spoja. Takve lasere karakterizira minijaturizacija, budući da dimenzije poluvodičkog aktivnog elementa mogu biti oko 1 mm.

Ovisno o svojstvu koje se razmatra, svi se laseri dijele kako slijedi).

Prema prosječnoj izlaznoj snazi zračenja (sljedeća klasifikacijska karakteristika), laseri se dijele na:

visokoenergetski (stvorena snaga zračenja gustoće toka na površini objekta ili biološkog objekta - više od 10 W/cm2);

srednje energije (stvorena snaga zračenja gustoće toka - od 0,4 do 10 W / cm2);

· niske energije (stvorena snaga zračenja gustoće toka - manje od 0,4 W/cm2).

mekana (stvorena energetska ekspozicija - E ili gustoća toka snage na ozračenoj površini - do 4 mW/cm2);

prosjek (E - od 4 do 30 mW / cm2);

teško (E - više od 30 mW / cm2).

Sukladno Sanitarnim normama i pravilima za dizajn i rad lasera br. 5804-91, prema stupnju opasnosti od generiranog zračenja za operativno osoblje, laseri se dijele u četiri klase.

Laseri prve klase uključuju takve tehničke uređaje čije izlazno kolimirano (sadržano u ograničenom čvrstom kutu) zračenje ne predstavlja opasnost kada se ozrači za oči i kožu osobe.

Laseri druge klase su uređaji čije je izlazno zračenje opasno kada su oči izložene izravnim i zrcalno reflektiranim zračenjem.

Laseri četvrte klase su uređaji čije je izlazno zračenje opasno kada je koža izložena difuzno reflektiranom zračenju na udaljenosti od 10 cm od difuzno reflektirajuće površine.

Riječ "laser" nastala je kao rezultat smanjenja pet riječi koje opisuju suštinu fizički proces, do prvih slova. U ruskoj verziji taj se proces naziva "pojačanje svjetlosti uz pomoć stimulirane emisije".

Ova pojava je nemoguća u uvjetima termodinamičke ravnoteže. Za stvaranje induciranog zračenja koriste se različite metode: električne, kemijske, plinske i druge. Laseri koji se koriste u životni uvjeti(laserski diskovi, laserski pisači) use metoda poluvodiča stimulacija zračenja pod djelovanjem električne struje.

Princip rada sastoji se u prolasku protoka zraka kroz grijač u cijev pištolja za vrući zrak i nakon postizanja zadane temperature ulazi u dio koji se lemi kroz posebne mlaznice.

U slučaju kvara, pretvarač za zavarivanje može se popraviti ručno. Možete pročitati savjete za popravak.

Potrebne komponente za sastavljanje

Za sastavljanje laserskog kruga vlastitim rukama trebat će vam:

Prepisivi DVD-ROM (RW). Sadrži crvenu lasersku diodu snage 300 mW. Možete koristiti laserske diode iz BLU-RAY-ROM-RW - one emitiraju ljubičasto svjetlo snage 150 mW. Za naše potrebe, najbolji ROM-ovi su oni s većom brzinom pisanja: oni su snažniji.
Puls NCP1529. Pretvarač daje struju od 1A, stabilizira napon u rasponu od 0,9-3,9 V. Ovi pokazatelji su idealni za našu lasersku diodu, koja zahtijeva konstantni napon od 3 V.
Kolimator za dobivanje ravnomjernog snopa svjetlosti. Sada su u prodaji brojni laserski moduli raznih proizvođača, uključujući i kolimatore.
Izlazna leća iz ROM-a.
Kućište, na primjer, od laserskog pokazivača ili svjetiljke.
Žice.
Baterije 3,6 V.

Za spajanje dijelova bit će potrebno odrediti koji je kabel faza, a gdje je nula i uzemljenje. To će pomoći takvom alatu kao.

Na taj način se može sastaviti najjednostavniji laser. Što može učiniti takvo ručno "pojačalo svjetla":

Zapalite šibicu iz daljine.
Rastopite plastične vrećice i tanki papir.
Emitirajte zraku na udaljenosti većoj od 100 metara.

Takav laser je opasan: neće opeći kožu ili odjeću, ali može oštetiti oči.

Uradi sam laser na videu

Izrada snažnog gorućeg lasera vlastitim rukama jednostavan je zadatak, međutim, osim mogućnosti korištenja lemilice, bit će potrebna pažnja i točnost pristupa. Odmah treba napomenuti da ovdje nije potrebno duboko poznavanje elektrotehnike, a uređaj možete napraviti čak i kod kuće. Glavna stvar tijekom rada je poštivanje sigurnosnih mjera opreza, budući da je izlaganje laserskoj zraci štetno za oči i kožu.

Laser je opasna igračka koja može biti štetna za zdravlje ako se neoprezno koristi. Ne usmjeravajte laser na ljude ili životinje!

Što će biti potrebno?

Svaki laser se može podijeliti u nekoliko komponenti:

odašiljač svjetlosni tok;
optika;
napajanje;
stabilizator trenutne snage (vozač).

Da biste napravili snažan domaći laser, morat ćete zasebno razmotriti sve ove komponente. Najpraktičniji i najjednostavniji za sastavljanje je laser koji se temelji na laserskoj diodi, a mi ćemo ga razmotriti u ovom članku.

Gdje mogu nabaviti diodu za laser?

Radno tijelo svakog lasera je laserska dioda. Možete ga kupiti u gotovo svim radio trgovinama ili ga nabaviti s CD pogona koji ne radi. Činjenica je da je neoperabilnost pogona rijetko povezana s kvarom laserske diode. Imajući na raspolaganju pokvareni pogon, možete dobiti željeni element bez dodatnih troškova. Ali morate uzeti u obzir da njegova vrsta i svojstva ovise o modifikaciji pogona.

Najslabiji laser koji radi u infracrvenom području ugrađen je u CD-ROM pogone. Njegova snaga dovoljna je samo za čitanje CD-a, a snop je gotovo nevidljiv i ne može progorjeti kroz predmete. CD-RW ima jaču lasersku diodu, prikladnu za snimanje i ocijenjenu za istu valnu duljinu. Smatra se najopasnijim, jer emitira zraku u spektru nevidljivom oku.

DVD-ROM pogon je opremljen s dvije slabe laserske diode, koje imaju dovoljno energije samo za čitanje CD-a i DVD-a. DVD-RW snimač ima crveni laser velike snage. Njegov snop vidljiv je pri bilo kojem svjetlu i lako može zapaliti neke predmete.

BD-ROM ima ljubičasti ili plavi laser, koji je po parametrima sličan DVD-ROM-u. Od BD-RE pisača možete dobiti najjaču lasersku diodu s prekrasnim ljubičastim ili plavim snopom koji može gorjeti. Međutim, prilično je teško pronaći takav pogon za rastavljanje, a radni uređaj je skup.

Najprikladnija je laserska dioda uzeta iz snimača DVD-RW diskova. Najkvalitetnije laserske diode ugrađene su u pogone LG, Sony i Samsung.

Što je veća brzina pisanja DVD pogona, to je snažnija laserska dioda ugrađena u njega.

Demontaža pogona

S pogonom ispred njih, prvo što treba učiniti je ukloniti gornji poklopac odvrtanjem 4 vijka. Zatim se uklanja pokretni mehanizam koji se nalazi u sredini i povezan je s isprintana matična ploča savitljiva petlja. Sljedeća meta– laserska dioda pouzdano utisnuta u radijator od legure aluminija ili duraluminija. Prije demontaže preporuča se osigurati zaštitu od statična struja. Da biste to učinili, izvodi laserske diode su zalemljeni ili omotani tankom bakrenom žicom.

Nadalje, moguće su dvije opcije. Prvi uključuje rad gotovog lasera u obliku stacionarne instalacije zajedno sa standardnim radijatorom. Druga opcija je sastavljanje uređaja u kućište prijenosne svjetiljke ili laserskog pokazivača. U tom slučaju morat ćete primijeniti silu da zagrizete ili prerežete radijator bez oštećenja elementa koji zrači.

Vozač

Napajanje lasera mora se uzeti odgovorno. Kao i kod LED dioda, ovo mora biti izvor stalne struje. Na internetu postoji mnogo sklopova koji se napajaju baterijom ili baterijom preko graničnog otpornika. Dostatnost takvog rješenja je upitna, jer napon na bateriji ili bateriji varira ovisno o razini napunjenosti. U skladu s tim, struja koja teče kroz diodu koja emitira laser uvelike će odstupati od nominalne vrijednosti. Kao rezultat toga, uređaj neće raditi učinkovito pri niskim strujama, a pri velikim strujama to će dovesti do brzog smanjenja intenziteta njegovog zračenja.

Najbolja opcija je korištenje najjednostavnijeg stabilizatora struje izgrađenog na bazi. Ovaj mikro krug spada u kategoriju univerzalnih integriranih stabilizatora s mogućnošću samostalnog podešavanja struje i napona na izlazu. Mikrokrug radi u širokom rasponu ulaznih napona: od 3 do 40 volti.

Analog LM317 je domaći čip KR142EN12.

Za prvi laboratorijski pokus prikladna je donja shema. Izračun jedinog otpornika u krugu provodi se prema formuli: R = I / 1,25, gdje je I nazivna laserska struja (referentna vrijednost).

Ponekad se na izlazu stabilizatora paralelno s diodom postavljaju polarni kondenzator od 2200 uFx16 V i nepolarni kondenzator od 0,1 uF. Njihovo sudjelovanje je opravdano u slučaju napajanja napona na ulazu iz stacionarnog izvora napajanja, koji može propustiti beznačajnu promjenjivu komponentu i impulsni šum. Jedan od tih krugova, dizajniran za napajanje Krona baterijom ili malom baterijom, predstavljen je u nastavku.

Dijagram prikazuje približnu vrijednost otpornika R1. Za točan izračun morate koristiti gornju formulu.

Nakon sastavljanja električnog kruga, možete izvršiti preliminarno uključivanje i, kao dokaz operativnosti kruga, promatrati jarko crvenu raspršenu svjetlost emitirajuće diode. Nakon mjerenja njegove stvarne struje i temperature kućišta, vrijedi razmisliti o potrebi ugradnje radijatora. Ako se laser koristi u stacionarnoj instalaciji na visokim strujama dulje vrijeme, tada se mora osigurati pasivno hlađenje. Sada, za postizanje cilja, ostaje vrlo malo: fokusirati se i dobiti uski snop velike snage.

Optika

Znanstveno rečeno, vrijeme je da se napravi jednostavan kolimator, uređaj za dobivanje snopova paralelnih svjetlosnih snopova. Idealna opcija za ovu svrhu bila bi standardna leća preuzeta s pogona. Uz njegovu pomoć možete dobiti prilično tanku lasersku zraku promjera oko 1 mm. Količina energije takve zrake dovoljna je da u nekoliko sekundi sagori papir, tkaninu i karton, topi plastiku i sagori drvo. Ako fokusirate tanju zraku, tada ovaj laser može rezati šperploču i pleksiglas. No prilično je teško prilagoditi i sigurno učvrstiti leću s pogona zbog male žarišne duljine.

Mnogo je lakše izgraditi kolimator na temelju laserskog pokazivača. Osim toga, u kućište se može smjestiti drajver i mala baterija. Izlaz će biti zraka promjera oko 1,5 mm manjeg učinka gorenja. U maglovitom vremenu ili s obilnim snježnim padalinama mogu se uočiti nevjerojatni svjetlosni efekti usmjeravanjem svjetlosnog toka u nebo.

Putem internetske trgovine možete kupiti gotov kolimator, posebno dizajniran za montažu i podešavanje lasera. Njegovo tijelo služit će kao radijator. Znajući veličinu svega sastavni dijelovi uređaja, možete kupiti jeftinu LED svjetiljku i koristiti njeno tijelo.

Zaključno, želio bih dodati nekoliko fraza o opasnostima laserskog zračenja. Prvo, nikada ne usmjeravajte lasersku zraku u oči ljudi ili životinja. To dovodi do ozbiljnog oštećenja vida. Drugo, nosite zelene naočale dok eksperimentirate s crvenim laserom. Oni sprječavaju prolaz većine crvene komponente spektra. Količina svjetlosti koja prolazi kroz naočale ovisi o valnoj duljini zračenja. Pogledajte lasersku zraku s vanjske strane zaštitna oprema dozvoljeno samo kratko vrijeme. Inače se može pojaviti bol u očima.

Pročitajte također

Odlučili ste učiniti nešto nevjerojatno pomoću jednostavni detalji? Laser se ne smatra novošću u naše vrijeme, ali izrada kod kuće nije poseban rad. Reći ćemo vam kako sami napraviti laser pomoću disk jedinice i obične svjetiljke.

Da bismo sami napravili laser potrebno nam je:

1. Uređaj za snimanje DVD diskova.
2. AixiZ laserski pokazivač (možete uzeti drugi).
3. Odvijač.
4. Svjetiljka.

Kako saznati snagu laserske diode?

Snagu lasera možete odrediti prema karakteristikama brzine pisanja dvoslojnih diskova:

1. Brzina 10X, snaga lasera 170-200 milivata.
2. Brzina 16X, snaga lasera 250-270 milivata.

Uputa. Kako napraviti laser?

Korak 1. Okrenite DVD jedinicu i otvorite poklopac. Otpuštamo i izvadimo nosač (struktura pogona može biti drugačija, ali svaki pogon ima dvije vodilice duž kojih se nosač kreće) i odspojimo sve kablove.

Korak 2. Nakon što smo oslobodili nosač, nastavljamo s odvijanjem vijaka i dijelova kako bismo oslobodili samu diodu. Pogon može imati dva diodna lasera:

1. Za čitanje diska (infracrvena dioda).
2. Za snimanje diska (crvena dioda).

Desna dioda (crvena) ima pričvršćenu pločicu, upotrijebite obično lemilo za otpuštanje diode.

Korak #3. Nakon kratkog procesa trebali bismo dobiti diodu u ovakvom obliku.

Da biste napravili pravi laser od bezopasne drangulije, morate pripremiti sljedeće stavke:

laserski pokazivač;
svjetiljka s punjivim baterijama;
star, možda neispravan CD/DVD-RW snimač. Glavno je da ima pogon s radnim laserom;
set odvijača i lemilo. Bolje je koristiti markirani rezač, ali u nedostatku običnog, također može raditi.

Izrada laserskog rezača

Posljednji korak je priprema za upotrebu. Prije spajanja potrebno je provjeriti čvrstoću laserske fiksacije, ispravan spoj polariteta žica i je li laser niveliran.

Dodatni bodovi

Možete napraviti snažniji laser. Za njegovu proizvodnju trebat će vam:

DVD-RW pogon, može biti u neradnom stanju;
kondenzatori 100 pF i 100 mF;
otpornik 2-5 ohma;
tri punjive baterije;
žice s lemilom;
kolimator;
čelična LED svjetiljka.

Možete, naravno, koristiti kućište od pokazivača, ali bit će teško pričvrstiti laser u njega. Ovi modeli su napravljeni od plastični materijal, što će uzrokovati zagrijavanje kućišta i nedovoljno hlađenje.

Princip proizvodnje je sličan prethodnom, jer se u ovom slučaju također koristi laserska dioda iz DVD-RW pogona.

Tijekom proizvodnje moraju se koristiti antistatičke narukvice.

Laser se može opremiti raznim uređajima, a onda će iz bezopasne igračke izaći prilično moćan nišan za oružje, kako pneumatsko tako i vatreno.

Evo nekoliko jednostavnih savjeta za izradu laserskog rezača. Malo poboljšavši ovaj dizajn, moguće je izraditi rezače za rezanje akrilnog materijala, šperploče i plastike, te za graviranje.

Osnova laserskog uređaja je optički kvantni generator, koji pomoću električne, toplinske, kemijske ili druge energije proizvodi lasersku zraku.

U kvantnom generatoru nema vanjskog toka fotona, već se inverzna naseljenost stvara unutar njega uz pomoć različitih izvora pumpi. Ovisno o izvorima, postoje različite metode crpljenja:
optička - snažna bljeskalica;
ispuštanje plina u radnoj tvari (aktivnom mediju);
injekcija (prijenos) nositelja struje u poluvodiču u zoni
p-n prijelazi;
elektronska ekscitacija (vakuumsko ozračivanje čistog poluvodiča strujom elektrona);
toplinski (zagrijavanje plina s njegovim naknadnim brzim hlađenjem;
kemijski (koristeći energiju kemijskih reakcija) i neki drugi.

Dakle, ukratko formuliramo uvjete potrebne za stvaranje izvora koherentne svjetlosti:

U dizajnu lasera mogu se koristiti sljedeće vrste radnih tijela:

Plinovi. Konkretno, ugljikov dioksid, argon, kripton ili mješavine plinova, kao u helij-neonskim laserima. "Pumpanje" energije ovih lasera najčešće se provodi uz pomoć električnih izboja.
Čvrste tvari (kristali i stakla). Čvrsti materijal takvih radnih tijela se aktivira (legira) dodatkom male količine iona kroma, neodija, erbija ili titana. Kristali koji se obično koriste su itrij aluminij granat, itrij litij fluorid, safir (aluminijev oksid) i silikatno staklo. Solid state laseri obično se "pumpaju" bljeskalicom ili drugim laserom.

Dakle, laser ne generira nužno na jednoj frekvenciji; češće se, naprotiv, generira istovremeno na nekoliko vrsta oscilacija, za koji dobitak? više gubitaka u rezonatoru. Da bi laser radio na jednoj frekvenciji (u jednofrekventnom modu), obično je potrebno poduzeti posebne mjere (npr. povećati gubitke, kao što je prikazano na slici 3) ili promijeniti udaljenost između zrcala tako da samo jedna moda. Budući da je u optici, kao što je gore navedeno, ?h > ?p, a frekvencija generiranja u laseru određena je uglavnom frekvencijom rezonatora, potrebno je stabilizirati rezonator kako bi održala frekvenciju generiranja stabilnom. Dakle, ako dobitak u radnoj tvari pokriva gubitke u rezonatoru za pojedine vrste oscilacija, na njima dolazi do generiranja. Sjeme za njegovu pojavu je, kao i kod svakog generatora, buka, koja je spontana emisija u laserima.
Da bi aktivni medij emitirao koherentnu monokromatsku svjetlost, potrebno je uvesti povratnu spregu, tj. poslati dio svjetlosnog toka koji emitira ovaj medij natrag u medij za stimulirano zračenje. Pozitivan Povratne informacije provodi se uz pomoć optičkih rezonatora, koji su u osnovnoj verziji dva koaksijalno (paralelno i duž iste osi) smještena zrcala, od kojih je jedno prozirno, a drugo je "gluho", tj. potpuno reflektira svjetlosni tok. Radna tvar (aktivni medij), u kojoj se stvara inverzna naseljenost, nalazi se između zrcala. Stimulirano zračenje prolazi kroz aktivni medij, pojačava se, odbija od zrcala, ponovno prolazi kroz medij i dalje se pojačava. Kroz prozirno zrcalo dio zračenja se emitira u vanjski medij, a dio se reflektira natrag u medij i ponovno pojačava. Pod određenim uvjetima, tok fotona unutar radne tvari počet će rasti poput lavine, te će započeti stvaranje monokromatske koherentne svjetlosti.

Glavni strukturni elementi lasera uključuju radnu tvar s određenim energetskim razinama njihovih sastavnih atoma i molekula, izvor pumpe koji stvara inverznu naseljenost u radnoj tvari i optički rezonator. Postoji veliki broj različitih lasera, ali svi imaju istu i, štoviše, jednostavnu shemu sklopa uređaja, koja je prikazana na sl. 3.

Kao rezultat tog procesa u vodljivom pojasu pojavljuje se određeni (relativno mali) broj elektrona, a odgovarajući broj elektrona će nedostajati u valentnom pojasu sve dok se on potpuno ne ispuni. Slobodno mjesto elektrona u valentnom pojasu predstavlja pozitivno nabijena čestica, koja se naziva šupljina. Kvantni prijelaz elektrona kroz zabranjeni pojas od dna prema vrhu smatra se procesom stvaranja para elektron-šupljina, pri čemu su elektroni koncentrirani na donjem rubu vodljivog pojasa, a šupljine na gornjem rubu valentnog pojasa. Prijelazi kroz zabranjenu zonu mogući su ne samo odozdo prema gore, već i odozgo prema dolje. Taj se proces naziva rekombinacija elektron-rupa.

Kada se čisti poluvodič obasja svjetlom čija energija fotona nešto premašuje zabranjeni pojas, u poluvodičkom kristalu mogu se pojaviti tri vrste interakcije svjetlosti s tvari: apsorpcija, spontana emisija i stimulirana emisija svjetlosti. Prvi tip interakcije moguć je kada foton apsorbira elektron koji se nalazi blizu gornjeg ruba valentnog pojasa. U tom će slučaju energetska snaga elektrona postati dovoljna za prevladavanje zabranjenog pojasa, te će izvršiti kvantni prijelaz u vodljivi pojas. Spontana emisija svjetlosti moguća je kada se elektron spontano vrati iz vodljivog pojasa u valentni pojas uz emisiju kvanta energije - fotona. Vanjsko zračenje može inicirati prijelaz u valentni pojas elektrona koji se nalazi blizu donjeg ruba vodljivog pojasa. Rezultat ove treće vrste interakcije svjetlosti s supstancom poluvodiča bit će rađanje sekundarnog fotona, identičnog po svojim parametrima i smjeru gibanja fotonu koji je započeo prijelaz.

Svojstva dopiranih poluvodiča značajno se razlikuju od svojstava nedopiranih, čistih poluvodiča. To je zbog činjenice da atomi nekih nečistoća lako predaju jedan od svojih elektrona vodljivom pojasu. Te se nečistoće nazivaju donorske nečistoće, a poluvodič s takvim nečistoćama naziva se n-poluvodič. Atomi drugih nečistoća, naprotiv, hvataju jedan elektron iz valentnog pojasa, te su takve nečistoće akceptorske, a poluvodič s takvim nečistoćama je p-poluvodič. Energetska razina atoma nečistoća nalazi se unutar zabranjenog pojasa: za n-poluvodiče nije daleko od donjeg ruba vodljivog pojasa, za f-poluvodiče je blizu gornjeg ruba valentnog pojasa.

Tijekom rekombinacije elektrona i šupljina emitirat će se fotoni, a uz prisutnost optičkog rezonatora moguće je stvaranje laserskog zračenja.

Ovisno o svojstvu koje se razmatra, svi se laseri dijele kako slijedi).

Prema prosječnoj izlaznoj snazi zračenja (sljedeća klasifikacijska karakteristika), laseri se dijele na:

visokoenergetski (stvorena snaga zračenja gustoće toka na površini objekta ili biološkog objekta - više od 10 W/cm2);

srednje energije (stvorena snaga zračenja gustoće toka - od 0,4 do 10 W / cm2);

· niske energije (stvorena snaga zračenja gustoće toka - manje od 0,4 W/cm2).

Meka (stvorena energetska izloženost - E ili gustoća toka snage na ozračenoj površini - do 4 mW/cm2);

prosjek (E - od 4 do 30 mW / cm2);

teško (E - više od 30 mW / cm2).

Sukladno Sanitarnim normama i pravilima za dizajn i rad lasera br. 5804-91, prema stupnju opasnosti od generiranog zračenja za operativno osoblje, laseri se dijele u četiri klase.

Laseri prve klase su tehnički uređaji, čije izlazno kolimirano (sadržano u ograničenom čvrstom kutu) zračenje ne predstavlja opasnost kada se ozrači za oči i kožu osobe.

Laseri druge klase su uređaji čije je izlazno zračenje opasno kada su oči izložene izravnim i zrcalno reflektiranim zračenjem.

Laseri klase 4 su uređaji čije je izlazno zračenje opasno kada je koža izložena difuzno reflektiranom zračenju na udaljenosti od 10 cm od difuzno reflektirajuće površine.

Također preporučujemo

Učitavam...

Dom > Dnevna soba

Domaći moćni laser. Pristupačne upute: kako napraviti laser kod kuće od improviziranih dijelova

Tok akcije

Završne obrade

Korak 1 - Što trebate...

Korak 2 - I...

korak 3 - Uklonite lasersku diodu iz DVD pogona

korak 4 - Izvadite lasersku diodu...

Korak 5 - Idemo dalje...

Korak 6 - Laserska dioda u novom ruhu!

Korak 7 - Priprema AixiZ kućišta…

Korak 8 - Sastavljanje kućišta...

Korak 9 - Instalirajte ga u MiniMag

korak 10 - posljednji korak

korak 11 - mjerite sedam puta

Kako radi poluvodički laser?

Laser "uradi sam" s DVD pogona

Kako napraviti još snažniji laser?

Pravila o sigurnosti lasera

Najjednostavniji laser iz računalnog miša

Kako napraviti laser kod kuće od starogDVDvoziti

Kako napraviti laser od računalnog miša

Izrada laserskog rezača

Dodatni bodovi

Potrebne komponente za sastavljanje

Uradi sam laser na videu

Kako saznati snagu laserske diode?

Uputa. Kako napraviti laser?

Snažan "uradi sam" laser

DIY laserski krug

Potrebne komponente za sastavljanje

Uradi sam laser na videu

Što će biti potrebno?

Gdje mogu nabaviti diodu za laser?

Demontaža pogona

Vozač

Optika

Kako saznati snagu laserske diode?

Uputa. Kako napraviti laser?

Izrada laserskog rezača

Dodatni bodovi

Također preporučujemo