Cum se conectează o diodă laser, diagramă. Ce poți folosi de pe o unitate DVD?

Scopul nostru este modulul laser.

Înainte de a scoate modulul în sine, scurtcircuitam toate cele trei bornele sale cu un fir subțire de cupru (am luat un fir dintr-un fir torsadat). Acest lucru este necesar pentru a proteja împotriva statică.

Modulul laser poate fi acum scos. Acolo „stă” destul de bine, așa că trebuie să muncești din greu și să echilibrezi eforturile între „desfacere” și „nu sparge”.

Așa ar trebui să meargă cumva.

Pentru a evita aceste neplăceri, se recomandă curățarea temeinică a dispozitivului precum și a lentilei pentru a evita acumularea de praf și murdărie. O altă problemă cu aceste tipuri de componente este structura cu care au fost proiectate cititoarele, deoarece acestea sunt unități care folosesc un laser care trece prin lentile care de obicei se uzează atunci când sunt utilizate.

Laserul suferă o deteriorare progresivă, pierzându-și puterea inițială și provocându-ne mari bătăi de cap atunci când încercăm să vizualizăm conținutul discului, pe care laserul, din cauza uzurii sale, nu îl poate citi. Când laserul este uzat și lentila este murdară, este aproape imposibil să facem cititorul să recunoască tipul de mediu utilizat și, de asemenea, să ne împiedicăm să vizualizăm informațiile înregistrate pe acesta.

Ansamblu circuit

Acum să trecem la diagramă. Este necesar să controlați puterea laserului. În caz contrar, pur și simplu se va arde.

Nu ne-am deranjat și am făcut o instalare pe perete.

Nutriție

Trebuie să îl alimentați de la 3,7 V. Bateriile telefoanelor mobile conectate în paralel sunt ideale pentru un laser portabil.

Am folosit o sursă de alimentare stabilizată.

Avertizare

Ar trebui să fiți avertizat în prealabil cu privire la nemilosirea laserului față de retină. Când lucrați cu un laser, trebuie să utilizați ochelari speciali. Vă puteți întreba de ce scriu toate acestea, pentru că oricum nimeni nu va face asta? Ei bine, ce dacă! Poate că va exista cel puțin o persoană rezonabilă care va purta ochelari speciali atunci când manipulează un laser. Și aceste linii vor salva unul sau chiar doi ochi!

Nu aveam astfel de ochelari și am făcut totul pe riscul și riscul nostru. Dar ochelarii roșii, spre deosebire de ochelarii de siguranță, vă vor permite să vedeți mai bine fasciculul laser în sine. Pentru frumusețe, puteți sufla fum, așa cum am făcut în screensaver-ul pentru video.

Este imposibil să distingem formatele media, cititorul nu va putea reproduce conținutul discului pe care l-am introdus. Prin urmare, dispozitivul nu poate iniția comenzile necesare pentru a modifica aceste setări și, prin urmare, a afișa orice tip de conținut.

Această eroare apare adesea mai frecvent în timpul procesului de ardere media și poate forța utilizatorul să achiziționeze o componentă nouă în mod inutil. Să reamintim că motivele pentru acest tip de defecte, care suferă de obicei din cauza dispozitivelor optice, se rezumă în principal la murdăria acumulată.

Proba

După conectarea la curent, vedem un consum de 200mA și un fascicul de lumină puternică.

Pe întuneric funcționează ca o lanternă.

Lentila de focalizare

Fasciculul s-a dovedit a nu fi deloc „laser”. Aveți nevoie de un obiectiv pentru a regla distanța focală. Pentru început, un obiectiv din aceeași unitate este destul de potrivit.

Prin lentilă este posibilă focalizarea fasciculului, dar fără caz dificil sarcina este plictisitoare.

Fabricarea carcasei

Am dat peste o descriere pe Internet în care oamenii foloseau pointere laser sau o lanternă ca corp. Mai mult, există deja lentile acolo. Dar, în primul rând, nu aveam un indicator laser la îndemână mărimea potrivită. Și, în al doilea rând, ar crește bugetul evenimentului. Și am spus deja că pentru mine personal acest lucru reduce plăcerea rezultatului obținut.
Am început să tăiem profilul de aluminiu.

Totul trebuie izolat.

Obiectiv

Lentila a fost atașată de plastilină pentru a-și regla poziția.

Apropo, această lentilă funcționează mai bine dacă este răsturnată cu partea convexă îndreptată spre dioda laser.

Ajustăm și obținem un fascicul mai mult sau mai puțin colectat.

Probabil că este posibil să-l reglam fin, dar pentru noi acest lucru a fost suficient pentru ca plasticul negru să înceapă să se topească.

Chibritul s-a aprins instantaneu.

Banda electrică neagră a fost tăiată ca un cuțit prin unt.

Acest laser ar fi o armă grozavă pentru a juca soldații de jucărie.

Video

Videoclipul arată viteza acțiunii laserului asupra unor materiale ( Lista albă, scris cu marker pe hârtie, plastic negru și bandă electrică neagră, ață, plastilină).

Nu recomandăm deschiderea dispozitivului pt curatare manuala lentilele, deoarece acestea, în mâini neexperimentate, pot provoca deteriorarea permanentă a componentei. Un alt motiv care este adesea cauza defecțiunilor unității optice se poate datora plasării incorecte a componentei în interiorul cabinetului computerului nostru.

În multe cazuri unități optice deteriorate și nu mai funcționează deoarece lentila lor este dezechilibrată sau decentrată din cauza elementului care este prost fixat în dulap. În acest moment, este important să aveți un dulap potrivit, realizat din materiale durabile, care să ofere rigiditate.

Vă puteți abona la noi experimente HI-TESTING

Experiență în crearea unui laser de pe o unitate DVD-RW de către Artyom Kalinin

Probabil că toată lumea a visat încă din copilărie să aibă propriul laser puternic capabil să ardă prin foi de oțel, acum ne putem apropia cu un pas de vis! Foile de oțel nu vor fi tăiate, dar pungile, hârtia și plasticul sunt ușor!

Există două tehnologii moderne pentru dispozitivele de stocare a datelor: magnetice și optice. Primul a fost folosit de mulți ani atât în ​​domeniul digital, cât și în cel analogic. Tehnologia optică de stocare a datelor de la utilizare este mai recentă. CD-uri. Aceste tipuri de discuri pot fi utilizate atât în ​​aplicații audio, cât și în aplicații computerizate.

Liniile spiralei sunt atât de mici și apropiate între ele încât acționează ca o rețea de difracție. Simularea folosește în cea mai mare parte un disc de policarbonat. Acest model de disc are o urmă în spirală de semne imprimate pe una dintre fețele sale, aceste semne conțin informații codificate.

Pentru laserul nostru, avem nevoie mai întâi de un cutter spart sau nu foarte bun! Cu cât tăietorul este mai puțin spart și cu cât poate arde mai repede discuri, cu atât mai bine și, apropo, ar trebui să fie DVD-RW. Dacă unitatea scrie DVD+/-R la viteză de 16x, atunci există lasere roșii de 200 mW, în drive-urile de 20x există un laser de 270 mW, iar în drive-urile cu viteză de 22x puterea poate ajunge până la 300 mW. Toate unitățile DVD au și un laser IR, dar veți învăța cum să îl determinați mai târziu. Permiteți-mi să clarific imediat, deoarece apar multe întrebări. Extras din Întrebări frecvente, pe care îl puteți citi pe site-ul nostru http://lasers.org.ru/faq.html

Capacul metalic de pe suprafață este cel care reflectă și respinge lumina laser din interiorul senzorului de lumină. Când focalizarea slabă a fasciculului laser nu este reflectată într-un sector plat, detectorul de lumină vede fasciculul. Când fasciculul atinge marcajul, lumina laser din interiorul senzorului de lumină nu este reflectată.

Stratul de metal reflectorizant este o problemă pentru durabilitatea discului. Ca oricine Produs nou, există lecții care au fost învățate și încorporate în noua producție. Un prim exemplu a fost stratul de reflexie. Metalul este aplicat pe suprafață marcă modele cu discuri din policarbonat folosind un dop, în care atomii de metal sunt depuși ca o peliculă subțire folosind o cameră cu vid. Această peliculă metalică subțire este translucidă.

Întrebare: Ce diodă laser este potrivită?

Răspuns: LD este potrivit numai de la unitate de scriere! și:

CD-RW - puternic laser IR 100–200 mW 780nm

DVD-Combo (DVD-Drive/CD-recordeble) - o diodă roșie slabă aproximativ ca un indicator chinezesc și un puternic laser IR 100–200 mW 780 nm

DVD-RW - LD roșu puternic 650nm 150–300 mW și laser IR puternic de 100–200 mW 780nm

BLU-RAY ROM - diodă albastru-violet 405 nm cu o putere de 15 mW.

Laserul citește discul din partea verde, astfel încât nivelurile sau cerneala de pe acea parte pot provoca daune. Pentru realizarea acestor discuri, este necesară o cameră „albă” fără particule de praf. Pe disc este aplicat un strat de material fotosensibil, care este lustruit fin la un grad optic. Rezoluție înaltă. Informațiile pot fi înregistrate pe acest strat folosind un fascicul laser. Odată ce o transcriere este finalizată, datele pe care le conține sunt ascunse. Acest proces este foarte asemănător cu dezvoltarea sa. În funcție de zonele abordate de laser, stratul de material fotosensibil se întărește sau devine solubil atunci când se aplică anumite băi.

BLU-RAY RW - diodă albastru-violet 405 nm cu o putere de 60-150 mW. Strălucește mai strălucitor decât roșu.

Toate celelalte dispozitive de uz casnic (imprimante, șoareci, scanere de coduri de bare etc.) nu au lasere de putere suficientă! Peste tot puterea este de aproximativ 5 mW.

Asadar, haideti sa începem! Dezasamblam tăietorul și scoatem partea optică. Iată cum arată această parte a tăietorului:

Singurele lucruri valoroase sunt lentila de ieșire și două lasere. Acum scoatem cel mai important lucru - laserul DVD:

Masterul este înregistrat folosind un laser înalt care „tipărește” cele și zerourile, care constau dintr-o serie de găuri microscopice. Acest original este apoi folosit pentru a crea copii. În cele din urmă, se aplică un nou strat de plastic. Este situat chiar dincolo de capătul zonei de date ocupate și are 1 mm lățime.

Datele sunt stocate pe o pistă din material policarbonat. Piesa începe în centrul discului și se termină în exteriorul discului, formând o spirală lungă și subțire. Acest helix are caneluri microscopice numite gropi care sunt scrise pe discul principal și apoi ștanțate pe suprafața discului de policarbonat în timpul etapei de replicare.

Acum atentie! Înainte de a începe să vă jucați cu noua jucărie, vă voi spune măsurile de siguranță. Laserul de pe unitatea DVD-RW aparține clasei 3B, ceea ce înseamnă că este foarte periculos pentru vedere! Nu îndreptați fasciculul în ochi sau oglindă! Înainte să ai timp să clipești, vederea ta va deveni mult mai proastă! un tip s-a arătat accidental pe un forum și s-a terminat cu câteva mii de escrocherii. Consideră-l norocos. Un fascicul focalizat îți poate deteriora vederea chiar și de la o sută de metri distanță! Ai grijă unde străluciți!

Zona netedă dintre cele două găuri se numește pământ. Gropile și terenurile reprezintă date stocate pe disc. Compoziția discului include material reflectorizant care acoperă gropile și terenurile. Modul în care este reflectată lumina depinde de locul în care lovește fasciculul laser. Groapa împrăștie și împrăștie lumina laser, înfășurând semnal slab. Solul nu estompează lumina, dar lumina reflectată este interpretată ca un semnal puternic. Un anumit număr de găuri și terenuri formează lanțuri numite sectoare.

Pentru a obține timpi de acces rapid, sectoarele care conțin datele fiecărui fișier trebuie să fie învecinate. Toate sectoarele au aceeași dimensiune și nu depind de locația lor pe disc. Discul se rotește variabil, mai rapid pentru sectoarele situate în interiorul discului și mai lent pentru sectoarele situate în exterior.

Este posibil să deteriorați un LD (diodă laser)? Poate sa! Chiar foarte simplu. Odată ce curentul este depășit, dioda se va opri. Mai mult, o fracțiune de microsecunde va fi suficientă! Acesta este motivul pentru care LD-urilor le este frică electricitate statica. Protejează-l pe LD de el! De fapt, LD-ul nu arde, rezonatorul optic din interior pur și simplu se prăbușește și LD-ul se transformă într-un LED obișnuit. rezonatorul se prăbușește nu de la curent, ci de la intensitatea luminii, care, la rândul ei, depinde de curent. De asemenea, trebuie să fii atent la temperatură. Pe măsură ce laserul se răcește, eficiența acestuia crește, iar la același curent intensitatea crește și poate distruge rezonatorul! Atenție! De asemenea, poate fi ucis cu ușurință de procesele tranzitorii care apar la pornire și oprire! Merită să te protejezi de ele.

Procedura de citire, tipurile de rotație, timpul de acces, căutarea și schimbarea vitezei. Această lumină incidentă este reflectată în stratul de aluminiu. Cantitatea de lumină reflectată depinde de suprafața pe care cade fasciculul. Așa că am spus că sunt mai multe găuri imprimate pe suprafața de date a discului, dacă o rază de lumină lovește gaura, aceasta va fi împrăștiată și intensitatea reflectată este mult mai mică, așa că trebuie doar să potrivim găurile cu zerouri și acelea. cu găuri și vom avea o reprezentare binară.

Lumina reflectată este direcționată printr-o serie de lentile și oglinzi către un fotodetector, care colectează cantitatea de lumină reflectată. Energia luminoasă a fotodetectorului este convertită în energie electrică și printr-un prag simplu detectorul nostru va decide dacă punctul indicat de indicator corespunde cu zero sau unu.

Scoatem laserul și înfășurăm imediat un fir subțire de sârmă înțepenită în jurul picioarelor sale! astfel încât bornele LD să fie conectate electric! Lipim un mic condensator nepolar de 0,1 µF și un condensator polar de 100 µF pe picioarele sale și abia apoi scoatem miezul pe care l-am înfășurat! În acest fel îl vom salva de statice și procese tranzitorii, ceea ce LD-urilor chiar nu le plac!

Prezența unui cap de citire optic și nemagnetic vă permite să evitați multe probleme atunci când nu există contact directîntre cap și suprafața discului, dar există anumite măsuri de precauție care trebuie luate în considerare, cum ar fi curățarea suprafeței sau praful acumulat pe suprafața lentilei, care pot afecta în cele din urmă eroarea de citire a cititorului.

Discul se poate învârti diferit în funcție de dacă unitatea îl învârte. Pe baza acestui lucru, avem două tipuri diferite de rotație. Astfel, atunci când capul de citire este aproape de margine, motorul se rotește mai lent decât atunci când este aproape de centru.

Acum este timpul să ne gândim la alimentarea laserului nostru. LD-ul este alimentat cu aproximativ 3V și consumă 200–400 mA, în funcție de putere (viteza de acționare). Un laser nu este un bec! Nu-l conectați niciodată direct la baterii! Fără un rezistor limitator, 2 baterii de la un pointer laser îl vor ucide rapid! LD este un element neliniar, deci trebuie alimentat nu de tensiune, ci de curent! adică sunt necesare elemente limitatoare de curent.

Timpul de acces este considerat timpul necesar dispozitivului de la începutul procesului de citire până când datele încep să fie citite. Acest parametru este setat de întârziere, timpul de căutare și timpul de rampă. Aranjamentul cilindrului hard disk-uri reduce semnificativ timpul de căutare. Datele sunt dispuse în spirală pe suprafața discului și, prin urmare, timpul de căutare este mult mai lung.

Când capul de citire este înăuntru locul potrivit pentru a citi în timp ce discul se rotește, trebuie să aștepte să treacă punctul dorit pentru a începe să citesc. Timp necesar, în medie, până când informația ajunge acolo unde capul de citire așteaptă așa cum se află in locul potrivit, este așa-numita latență.

Iată cum arată laserul din interior:

Deci, trebuie să ne pornim laserul!

Să luăm în considerare trei scheme de alimentare LD, de la cele mai simple la cele mai complexe. Toate circuitele sunt alimentate de surse de curent continuu, cum ar fi bateriile.

Opțiunea 1. Limitarea curentului prin rezistență.

Timpul de căutare se referă la timpul necesar pentru ca capul de citire să se deplaseze în poziția discului în care se află datele. Este logic să vorbim despre această valoare în medie, deoarece nu este același lucru să ajungi la date care sunt aproape de margine, alta care este aproape de centru. Această valoare face parte din timpul de acces, care reprezintă date mult mai semnificative.

Aceasta include timpul de adaptare pentru ca acest motor să ofere viteza corespunzătoare atunci când cunoaște punctul în care se află datele. Ceea ce discurile optice au în comun este că toate folosesc un laser ca mediu de citire, dar sunt diferențiate. Informațiile înregistrate în ele sunt codificate ca o spirală investitie mica, scrise pe suprafața discului în timpul înregistrării, astfel încât să nu poată fi modificate ulterior. Se aplică la:, enciclopedii, legislație, tehnicieni etc. O schimbare de fază implică schimbarea proprietăților unui disc compact, schimbarea structurii acestuia de la amorf la cristalin și invers.

Rezistența rezistorului este determinată experimental, pe baza curentului prin LD. Merită să vă opriți la 200 mA pentru 16x, mai mult riscul de ardere este mai mare. Deși LD-ul meu a funcționat perfect la 300 mA. Oricare trei baterii cu capacitatea necesară vor fi potrivite pentru alimentare, de asemenea, este convenabil să utilizați o baterie de la telefon mobil(oricine).

Lucrul interesant este că puteți naviga în aceste informații modul interactiv. Este folosit în principal pentru videoclipuri, deoarece stochează sunet și imagini care sunt apoi decomprimate în timp real pentru a reda originalul. Este folosit pentru agrement, informare generală și asistență.

Este folosit pentru a stoca resurse primare după cum este necesar, oferind o alternativă la microfișă. Pentru a realiza acest lucru, plasticul trebuie să fie mai puțin gros și se adaugă mai multe straturi pentru a-l proteja. În straturi duble, se adaugă un strat semi-reflectorizant, astfel încât ambele straturi să poată fi citite de pe aceeași suprafață a discului.

Avantaje: design simplu, fiabilitate ridicată.

Defecte: curentul prin LD scade treptat. Și nu este chiar clar când este timpul să reîncărcați structura. Utilizarea a trei baterii complică designul și face încărcarea incomodă.

Acest circuit este convenabil de plasat într-un felinar chinezesc, care conține o baterie de trei baterii AAA (rozuri).

Pe baza acesteia se stabilește clasificarea în funcție de numărul de straturi și fețe utilizate. Acest progres tehnologic este posibil prin microcavități mai mici, mai puțină separare între căi și utilizarea unor tehnologie avansata compresia datelor.

Dacă ambele substraturi conțin straturi de date, se pot stoca până la 8,5 GB. Raza laser poate fi focalizată pe orice strat datorită unui strat translucid aplicat pe stratul cel mai apropiat de cititor. Fiecare parte poate avea unul sau două straturi de date. De obicei, un disc cu două fețe are două straturi de date, dintre care unul este translucid. Această caracteristică vă permite să stocați aproape de două ori mai mult decât un disc cu o singură față.

Și așa arată asamblat:

Două rezistențe de 1 Ohm în serie și doi condensatori.

Opțiunea 2. Folosind cipul LM317.

În această schemă, totul este mult mai complicat și este perfect pentru o versiune staționară a laserului! Driverul folosește un cip LM317, care este inclus cu un stabilizator de curent. Vezi poza.

Driverul menține curentul constant prin LD indiferent de putere (cel puțin 7V) și temperatură. Vă sfătuiesc să descărcați fișa de date pentru acest cip și să o înțelegeți mai bine, dar asta este cel mai bun sofer pentru acasa!

Opțiunea 3. Compact. Pe LM2621.

De asta ai nevoie! Alimentat de două baterii, tensiune stabilă (și deci curent) pe LD, care nu depinde de nivelul de încărcare a bateriei! Când bateriile sunt descărcate, circuitul se va opri și un curent mic va curge prin LD (strălucire slabă). Cel mai inteligent și mai economic șofer! Eficiența este de aproximativ 90%. Și toate acestea pe un singur LM2621 într-un pachet minuscul de 3x3mm!! Este greu de lipit, dar am ajuns cu o placă de 16x17mm! Și aceasta nu este o capelă! Vezi poza.

Am înfășurat accelerația L1 pe minge, mikruha este deșteaptă, își va da seama singură). Am înfășurat 15 spire de fir de 0,5 mm pe inductor de la o sursă de alimentare a computerului. Diametrul interior al șoculului este de 2,5 mm, permeabilitatea feritei este necunoscută. Orice diodă Schottky de 3 amperi. De exemplu, 1N5821,30BQ060,31DQ10,MBRS340T3,SB360,SK34A,SR360. Rezistorul R1 reglează curentul diodei. Vă sfătuiesc să conectați o variabilă de 100k acolo atunci când configurați. Apropo, este recomandabil să efectuați toate testele pe un LD mort! parametrii electrici rămân neschimbați. După ce ați ales o schemă potrivită pentru dvs., o asamblam! Ei bine, atunci zborul depinde de imaginație!! Trebuie să-mi dau seama cum să securizez optica! Mai mult, LD-ul trebuie pus pe calorifer! La curent mare se încălzește foarte bine! așa că gândiți-vă la design în avans.

Optica laser.

Este convenabil să utilizați un indicator laser ca bază pentru un colimator. Are o lentila buna. Dar fasciculul se dovedește a avea aproximativ 5 mm în diametru, ceea ce este mult. scoruri de top Optica nativă (lentila de ieșire) arată, dar are propriile dificultăți. Distanța focală este scurtă, ceea ce înseamnă că focalizarea este foarte greu de reglat, dar în același timp vă permite să obțineți un fascicul cu diametrul de 1mm!! Apropo, cu cât fasciculul este mai îngust, cu atât se aplică mai multă energie la 1 mm 2 cu un astfel de fascicul, puteți distruge cu ușurință pungi negre)) dacă vă concentrați nu pe fascicul, ci pe un punct, atunci în acest moment plasticul se topește , banda electrică este tăiată, lemnul începe să strălucească lumină albă de la încălzire (6000 de grade nu e de glumă) și multe altele! Apropo, pe forumul nostru puteți cumpăra module laser de la AixiZ - acestea pot focaliza perfect fasciculul atât pentru rază de acțiune, cât și pentru ardere!

Iată câteva fotografii ale fasciculului și ale indicatorului în sine

Cum să alegeți un pointer laser folosind exemplul unui laser roșu de 300 mW

Bună seara!

Zilele trecute m-am gândit ce invenție uimitoare este laserul... Gândește-te, energia capabilă să topească plasticul este concentrată într-un fascicul și se repezi în infinit! O rază care vine din mâinile tale și ajunge la nori! Celor care par inaccesibile oamenilor... ei bine, uitați-vă la înfățișarea trecătorilor! Nu se vorbește despre colegii de clasă și colegii de muncă, sunt șocați când văd cum o grindă ascuțită decupează rapid cercuri dintr-o pungă neagră! Am decis să vă povestesc despre caracteristicile laserului, și anume caracteristicile unui pointer laser bazat pe un laser semiconductor. Se întâmplă că oamenilor le place să compare și să afle cine are mai multe, mai bune, mai scumpe... și prin ce parametri ar trebui să compare laserele? Și atunci a început marketingul... 99% dintre oameni atunci când aleg un laser sunt ghidați de putere! Ea îi interesează în primul rând! Cât de greșit au... deși cam la fel ca oamenii care urmăresc megapixelii.

De fapt, puterea este departe de a fi un parametru ideal prin care să se organizeze pointerii laser. Voi enumera parametrii care sunt importanți pentru utilizatorul final: putere, fiabilitate, grosimea fasciculului (apertura), divergența fasciculului, dimensiunile, protecția la supraîncălzire, stabilitatea puterii emise, ușurința alimentării cu energie, rezistența mecanică. Destul de câțiva parametri, nu? Și acum despre fiecare puțin câte puțin...

Putere- puterea fluxului luminos. este chiar atât de important? fara indoiala! cu cât mai puternic, cu atât mai bine! totusi un bec de 100W emite mult mai multa putere de lumina, dar nu arde nimic... In general sens general: este nevoie de putere cât mai mult posibil, dar cu condiția ca și ceilalți parametri să fie la maximum.

Fiabilitate: Ei bine, totul pare să fie clar aici, cu cât funcționează mai mult și cu cât este mai „foolproof”, cu atât mai bine. Este vorba despre indicatoarele chinezești care sunt vândute pe internet. Citiți recenziile oamenilor și veți înțelege că dacă laserul funcționează o săptămână, este deja un succes.

Grosimea fasciculului: S-ar părea, ce e în neregulă cu asta? si asta este! Dacă distribuiți 300 mW de putere de radiație laser pe o suprafață de 1 metru pătrat, atunci aproape că nu va fi vizibil! Nu există efecte de topire sau de ardere de care să vorbim! Pe scurt, pentru a se topi, tăia și aprinde, este necesară o densitate suficientă de radiație. poate fi mărită în două moduri, fie mărind puterea, fie micşorând suprafaţa asupra căreia acţionăm. Dacă 300 mW de putere este concentrată pe o zonă rotundă cu un diametru de 3 mm (punctul unui indicator chinezesc obișnuit la 1 mW), atunci maximul pe care îl puteți topi prin pachete și pentru o lungă perioadă de timp! plasticul nu se topeste, chibriturile nu se aprind... dar daca pui optică bună si faceti fasciculul de doua ori mai subtire, apoi densitatea creste de 4 ori! aici plasticul se topește și se aprind chibriturile.

Divergența fasciculului: Se întâmplă că nimic nu este ideal, iar fasciculul laser devine treptat din ce în ce mai larg... după doar câteva zeci de metri, diametrul fasciculului ajunge la 1 cm! Divergența depinde de grosimea fasciculului. Cu cât fasciculul este mai subțire, cu atât diverge mai repede. Cu toate acestea, chiar și un fascicul subțire ajunge la nori și un punct mic este vizibil pe ei.

dimensiuni: toată lumea se străduiește să minimizeze dimensiunea și greutatea fără a compromite alți parametri.

Protecție la supraîncălzire: Laserul este destul de puternic și se încinge vizibil. Fără să se răcească, se supraîncălzi în câteva secunde. Prin instalarea unui calorifer mai mare și asigurarea contact bun putem spune cu încredere că laserul nu va eșua pentru că ați uitat să-l opriți.

Stabilitatea puterii radiate: Aici este interesant) ați văzut sloganuri strălucitoare pe internet? 100 mW, 200 mW, 300 mW? dar de fapt este de două ori mai puțin... adevărul este că atunci când se folosesc drivere primitive, puterea laserului depinde în mare măsură de starea bateriilor. M-am plimbat pe site-urile producătorilor de baterii și am văzut grafice ale descărcării bateriei, așa că atunci când bateria este nouă, are 1,5 volți, dar după o secundă tensiunea scade la 1,2–1,3 volți! ajunge pentru o lungă perioadă de timp, după care tensiunea începe să scadă rapid - bateria este descărcată. Ei bine, această putere este dată pentru o tensiune de alimentare de 4,5 V, iar în viața reală, după pornire, laserul va clipi mai întâi la putere maximă, apoi va trece la jumătate de putere... acestea sunt rezultatele... pentru a preveni pentru ca acest lucru să se întâmple, trebuie să utilizați drivere inteligente care stabilizează curentul laser, indiferent de starea bateriei. dar sunt scumpe și nu sunt folosite de chinezi.

Comoditatea mâncării: Am văzut un laser online, este alimentat de două baterii cu litiu CR2, pare bine, nu? mic, usor... dar de ce sa platesti 100 de ruble pentru fiecare baterie? într-o oră se va așeza, și ce? Ar trebui să arunc din nou 200 de ruble? Și nu toate magazinele vinde aceste baterii rare. Un alt lucru sunt bateriile și acumulatorii standard AAA și AA. ieftina si comuna.

Putere mecanică: Este foarte dezamăgitor să te uiți la fragmentele unui laser care ți-au căzut din mâini pe asfalt... cu cât laserul este mai puternic, cu atât este mai probabil să supraviețuiască în condiții extreme. Vând lasere, așa că toți acești parametri sunt extrem de importanți pentru mine. Și iată ce am realizat în acest domeniu:

Amenda? „Capul” este sculptat la strung din aluminiu, laserul cu siguranta nu se va supraincalzi!)) restul piesei este luata dintr-o lanterna.

Conducător auto: Aici am încercat și am dezvoltat un driver excelent! Suporta indiferent de sursa de alimentare putere de iesire la 300 mW! Adică, nu trebuie să vă faceți griji că atunci când înlocuiți bateriile cu baterii reîncărcabile, puterea va scădea, iar efectul primelor trei secunde este eliminat aici, puterea este întotdeauna de 300 mW până când bateriile se epuizează. Apropo, temperatura este și controlată! Există cazuri cunoscute când laserul a ars de frig. La frig, eficiența crește și laserul eșuează. Șoferul meu monitorizează temperatura și, pe măsură ce se răcește, reduce treptat curentul prin diodă. L-am testat la 0 grade, totul merge! Vă voi avertiza imediat că nu există descrieri ale acestui driver nicăieri pe Internet și să-mi cereți o diagramă este inutil.

Optica: Ofer clienților două opțiuni, fie o grindă groasă (~3mm) fie una subțire (~1mm). Cei care au nevoie de el pentru efecte de iluminare o iau pe cea groasă, pentru că diverge mai puțin. Și pentru ardere, aprindere și observare a fasciculului, cumpărați una cu fascicul subțire. O lumină laser subțire se potrivește, topește plasticul, o cutie de disc DVD in cateva secunde! Toate acestea pot fi văzute în videoclipul de la sfârșitul articolului.

Nutriție: Laserul este alimentat de 3 element AAA(acumulatoare sau baterii) indiferent de acest lucru este garantat toata puterea. Când este alimentat de baterii, puterea maximă este de aproximativ o jumătate de oră, apoi scade treptat. de la baterii (datorita capacitatii lor mai mari), timpul complet de functionare este de 4 ori mai mare.

Astăzi, multe dispozitive de uz casnic și alte dispozitive folosesc diode laser (conductori) pentru a crea un fascicul țintit. Și majoritatea punct important V auto-asamblare instalarea laserului este conectarea diodei.

Dioda laser

Din acest articol veți afla despre tot ce aveți nevoie pentru o conexiune de înaltă calitate a unei diode laser.

Caracteristicile semiconductorului și conexiunea acestuia

Din dioda LED model laser caracterizat printr-o zonă cristalină foarte mică. În acest sens, se observă o concentrare semnificativă a puterii, ceea ce duce la un exces pe termen scurt a valorii curentului în joncțiune. Din acest motiv, o astfel de diodă se poate arde cu ușurință. Prin urmare, pentru ca dioda laser să reziste cât mai mult posibil, este nevoie de un circuit special - un driver.

Notă! Orice diodă tip laser trebuie alimentat cu curent stabilizat. Deși unele soiuri care dau lumină roșie se comportă destul de stabil, chiar dacă au o nutriție instabilă.

Dioda laser rosie

Dar, chiar dacă se folosește un driver, o diodă nu poate fi conectată la acesta. Un „senzor de curent” este, de asemenea, necesar aici. Rolul său este adesea jucat de firul comun al unui rezistor cu rezistență scăzută, care este conectat la golul dintre aceste părți. Ca rezultat, circuitul are unul dezavantaj semnificativ— minusul de putere se dovedește a fi „rupt” din minusul prezent în sursa de alimentare a circuitului. În plus, acest circuit are încă un dezavantaj - pierderea de putere are loc la rezistența de măsurare a curentului.
Când plănuiți să conectați o diodă laser, trebuie să înțelegeți la ce driver ar trebui să fie conectată.

Clasificarea șoferului

În prezent, există două tipuri principale de drivere care pot fi conectate la semiconductorul nostru:

• driver de puls. Reprezintă caz special convertor de tensiune de impuls. Poate fi fie în jos, fie în sus. Puterea lor de intrare este aproximativ egală cu puterea de ieșire. În acest caz, există o ușoară conversie a energiei în căldură. Un circuit de driver de impuls simplificat arată astfel;

Circuit simplificat al driverului de comutare

• driver liniar. Circuitul furnizează de obicei mai multă tensiune unui astfel de driver decât necesită semiconductorul. Pentru a-l stinge, este nevoie de un tranzistor, care va elibera excesul de energie cu căldură. Un astfel de driver are o eficiență scăzută și, prin urmare, este utilizat extrem de rar.

Notă! Folosind microcircuite liniare- stabilizatoare de plan integrate, cand tensiunea de intrare scade pe dioda, curentul va scadea.

Circuit driver de linie

Datorită faptului că orice diodă laser poate fi alimentată prin două tipuri diferite drivere, schema de conectare va varia.

Caracteristici de conectare

Circuitul care va fi utilizat pentru alimentarea diodei laser poate conține nu numai un driver și un „senzor de curent”, ci și o sursă de alimentare - un acumulator sau o baterie.

Opțiune diagramă de conectare

De obicei, bateria/bateria în acest caz trebuie să aibă o tensiune de 9 V. Pe lângă acestea, circuitul trebuie să includă un modul laser și un rezistor limitator de curent.

Notă! Pentru a nu cheltui bani pe o diodă, aceasta poate fi scoasă din unitate DVD. Mai mult, asta ar trebui să fie exact dispozitiv de calculator, nu un jucător standard.

Unitate DVD pentru computer

Semiconductorul laser are trei terminale (picioare), dintre care două sunt situate pe lateral și unul în mijloc. Ieșirea din mijloc ar trebui să fie conectată la borna negativă a sursei de alimentare selectate. Borna pozitivă trebuie conectată la „piciorul” stâng sau drept. Selectați stânga sau partea dreapta depinde de producătorul de semiconductori. Prin urmare, trebuie să determinați ce ieșire va fi: „+” și „-”. Pentru a face acest lucru, semiconductorului trebuie să se aplice putere. Două baterii, fiecare de 1,5 volți, precum și un rezistor de 5 ohmi vor face treaba perfect aici.
Borna negativă de la sursa de alimentare trebuie conectată la borna negativă centrală definită la diodă. În acest caz, partea pozitivă trebuie conectată pe rând la fiecare dintre cele două terminale rămase ale semiconductorului. Astfel, poate fi conectat și la un microcontroler.
Alimentarea pentru dioda laser poate fi furnizată folosind 2-3 baterii AA. Dar dacă doriți, puteți include în circuit și o baterie de la un telefon mobil. În acest caz, trebuie să vă amintiți că veți avea nevoie de un rezistor de limitare suplimentar de 20 ohmi.

Conectare la rețea de 220 V

Semiconductorul poate fi alimentat de la 220 V. Dar aici este necesar să se creeze protectie suplimentara de la supratensiuni de înaltă frecvență.

Opțiune pentru alimentarea unei diode dintr-o rețea de 220 V

O astfel de schemă ar trebui să includă următoarele elemente:

• Regulator de voltaj;
• rezistor limitator de curent
• condensator;
• dioda laser.

Rezistența și stabilizatorul vor forma un bloc care poate preveni supratensiunile de curent. Pentru a preveni supratensiunile, este necesară o diodă Zener. Condensatorul va preveni apariția exploziilor de înaltă frecvență. Dacă un astfel de circuit a fost asamblat corect, atunci muncă stabilă semiconductorul va fi garantat.

Instrucțiuni de conectare pas cu pas

Cel mai convenabil mod de a crea o instalație laser cu propriile mâini va fi un semiconductor roșu, care are o putere de ieșire de aproximativ 200 de miliwați.

Notă! Acesta este semiconductorul cu care este echipat orice player DVD de pe computer. Acest lucru face ca găsirea unei surse de lumină să fie mult mai ușoară.

Conexiunea arată astfel:

• Pentru conectare trebuie utilizat un semiconductor. Acestea trebuie verificate pentru funcționalitate (doar conectați la o baterie);
• alege un model mai luminos. Când testați LED-ul IR (luând-l de la playerul computerului), acesta va străluci o strălucire roșie slabă. Amintiți-vă că

NU țintiți spre ochi, altfel vă puteți pierde complet vederea;

Verificarea diodelor

• Apoi, instalăm laserul pe un calorifer de casă. Pentru a face acest lucru, trebuie să forați o gaură într-o placă de aluminiu (aproximativ 4 mm grosime) cu un astfel de diametru încât dioda să se potrivească destul de strâns în ea;
• Este necesar să se aplice un mic strat de termoplastic între laser și radiator;
• În continuare, luăm un rezistor ceramic bobinat cu o rezistență de 20 ohmi cu o putere de 5 W și, respectând polaritatea, îl conectăm la circuit. Prin intermediul acestuia trebuie să conectați laserul și sursa de alimentare ( baterie mobila sau baterie);
• laserul în sine ar trebui să fie ocolit folosind un condensator ceramic având orice capacitate;
• Apoi, întorcând dispozitivul de la tine, ar trebui să-l conectați la sursa de alimentare. Ca rezultat, fasciculul roșu ar trebui să se aprindă.

Faza roșie de la un dispozitiv de casă

Apoi poate fi focalizat folosind o lentilă biconvexă. Concentrează-l pentru câteva secunde pe un punct de pe hârtie care absoarbe spectrul roșu. Laserul va lăsa o lumină roșie pe el.
După cum puteți vedea, avem un dispozitiv de lucru care este conectat la o rețea de 220 V diverse schemeși opțiuni de conectare, puteți crea diferite dispozitive, chiar și un indicator laser de buzunar.

Concluzie

Când conectați o diodă laser, trebuie să vă amintiți despre manipularea în siguranță și, de asemenea, să cunoașteți nuanțele care sunt prezente în funcționarea acesteia. După aceasta, tot ce rămâne este să alegeți circuitul care vă place și să conectați semiconductorul. Principalul lucru de reținut este că toate contactele trebuie să fie bine sigilate, altfel piesa se poate arde în timpul funcționării.

Calculul lumeni pe persoană metru patrat pentru camere diferite

În această postare voi descrie cum am asamblat un indicator laser violet din vechiturile pe care le aveam la îndemână. Pentru asta aveam nevoie de: o diodă laser violet, un colimator pentru a converge fasciculul de lumină, piese driver, o carcasă pentru laser, o sursă de alimentare, un fier de lipit bun, mâini drepte și dorința de a crea.

Dacă sunteți interesat și doriți să aprofundați în electronică, vă rugăm să consultați cat.

Am dat peste un dispozitiv de tăiere Blu-ray mort. A fost păcat să-l arunc, dar nu știam ce se poate face din el. Șase luni mai târziu, am dat peste un videoclip care arăta o astfel de „jucărie” de casă. Aici este locul în care Blu-ray vine la îndemână!

Sistemul de citire-scriere al unității folosește o diodă laser. În cele mai multe cazuri, arată astfel:

Sau așa.

Pentru a alimenta dioda „roșie”, este nevoie de 3-3,05 volți și de la 10-15 la 1500-2500 miliamperi, în funcție de puterea acesteia.
Dar dioda „violet” necesită până la 4,5-4,9 volți, așa că alimentați-o printr-un rezistor de la baterie cu litiu nu va funcționa. Va trebui să facem un șofer.

Deoarece am avut o experiență pozitivă cu cipul ZXSC400, l-am ales fără ezitare. Acest cip este un driver pentru LED-uri puternice. Fișa cu date. Nu m-am deranjat cu cablajul sub formă de tranzistor, diodă și inductanță - totul este din fișa de date.

Am realizat o placă de circuit imprimat pentru driverul laser, cunoscută de mulți radioamatori ca LUT (Laser Ironing Technology). Pentru aceasta aveți nevoie de o imprimantă laser. Diagrama a fost desenată în programul SprintLayout5 și tipărită pe film pentru transferul suplimentar al desenului pe textolit. Puteți folosi aproape orice film, atâta timp cât nu se blochează în imprimantă și imprimă bine. Filmul din plicuri din plastic este destul de potrivit.

Dacă nu există film, nu trebuie să fii supărat! Imprumutam o revista lucioasa pentru femei de la o prietena sau sotie, decupam cea mai neinteresanta pagina din ea si o ajustam la dimensiunea A4. Apoi tipărim.

În fotografia de mai jos puteți vedea un film cu toner aplicat sub forma unui circuit și o bucată de PCB pregătită pentru transferul tonerului. Urmatorul pas Va fi pregătire PCB. Cel mai bine este să luați o bucată de două ori mai mare decât diagrama noastră, astfel încât să fie mai convenabil să o apăsați la suprafață în timpul pasului următor. Suprafața de cupru trebuie șlefuită și degresată.
Acum trebuie să transferați „desenul”. Găsim un fier de călcat în dulap și îl pornim. În timp ce se încălzește, punem o bucată de hârtie cu circuitul pe PCB.

De îndată ce fierul de călcat se încălzește, trebuie să călcați cu grijă filmul prin hârtie.

Acest videoclip arată foarte clar procesul.

Când se „lipește” de PCB, puteți opri fierul de călcat și treceți la pasul următor.

După ce ați transferat tonerul folosind un fier de călcat obișnuit, arată astfel:

Dacă unele piese nu au fost transferate, sau nu au fost transferate foarte bine, acestea pot fi corectate cu un marker CD și un ac ascuțit. Este indicat sa folositi o lupa, urmele sunt destul de mici, doar 0,4 mm. Placa este gata pentru gravare.

Vom otrăvi cu clorură ferică. 150 de ruble pe borcan, durează mult timp.

Diluăm soluția, aruncăm piesa noastră acolo, „amestecăm” placa și așteptăm rezultatul.

Nu uitați să controlați procesul. Scoateți cu atenție placa cu penseta (de asemenea, este mai bine să le cumpărați, astfel ne vom feri de excesul de covoraș și „muci” de lipit pe viitoarea placă la lipire).

Ei bine, tabla este gravată!

Curățați-l cu grijă cu șmirghel fin, aplicați flux și cosiți-l. Asta se întâmplă după service.

Pe tampoane de contact Puteți aplica puțin mai multă lipire decât peste tot pentru a face lipirea pieselor mai convenabilă și fără a aplica lipire suplimentară.

Vom asambla driverul conform acestei scheme. Vă rugăm să rețineți: R1 - 18 miliOhm, dar nu megaohm!

Când lipiți, cel mai bine este să folosiți un fier de lipit cu vârf subțire, pentru comoditate, puteți folosi o lupă, deoarece piesele sunt destul de mici; Pentru această lipire se folosește fluxul LTI-120.

Deci, placa este practic lipită.

Firul este lipit în locul rezistenței de 0,028 Ohm, deoarece este puțin probabil să găsim un astfel de rezistor. Puteți lipi 3-4 jumperi SMD în paralel (seamănă cu rezistențe, dar etichetate cu 0), au aproximativ 0,1 ohmi de rezistență reală.

Dar nu au existat, așa că am folosit sârmă obișnuită de cupru cu rezistență similară. Nu l-am măsurat exact - doar câteva calcule de la un calculator online.

Testăm.

Tensiunea este setată la doar 4,5 volți, așa că lumina nu este foarte strălucitoare.

Desigur, placa pare puțin murdară înainte ca fluxul să fie spălat. Îl poți spăla cu alcool simplu.

Acum merită să scrieți despre colimator. Faptul este că dioda laser în sine nu strălucește cu un fascicul subțire. Dacă îl porniți fără optică, va străluci ca un LED obișnuit cu o divergență de 50-70 de grade. Pentru a crea un fascicul, aveți nevoie de optică și de un colimator în sine.

Colimatorul a fost comandat din China. Conține și o diodă roșie slabă, dar nu aveam nevoie de ea. Vechea diodă poate fi demontată cu un șurub M6 obișnuit.

Deșurubam colimatorul, deșurubam lentila și partea din spate și deslipim driverul de la diodă. Fixăm elementul de fixare rămas într-o menghină. Puteți elimina dioda lovind-o.
Dioda este dezactivată.

Acum trebuie să apăsați noua diodă violet.
Dar nu puteți apăsa picioarele diodei și este incomod să le apăsați în orice alt mod.
Ce să fac?
Spatele colimatorului este grozav pentru asta.
Introducem noua diodă cu picioarele sale în orificiul din spatele cilindrului și o fixăm într-o menghină.
Strângeți ușor menghina până când dioda este complet presată în colimator.

Deci, șoferul și colimatorul sunt asamblate.
Acum atașăm colimatorul la „capul” laserului nostru și lipim dioda la ieșirile driverului folosind fire sau direct pe placa de driver.

Ca corp, am decis să folosesc o lanternă simplă dintr-un magazin de hardware pentru o sută de ruble.
Arata cam asa:

Tot hardware-ul pentru laser și colimator.

Un magnet este atașat la agraful de rufe pentru o atașare ușoară.
Tot ce rămâne este să introduceți dispozitivul laser în carcasă și să îl strângeți.

Sprint layout 5, fișiere de aspect placă de circuit imprimat V

Diode laser - Anterior, fabricarea laserelor era asociată cu mari dificultăți, deoarece necesită un cristal mic și dezvoltarea unui circuit pentru funcționarea acestuia. Pentru un simplu radioamator o asemenea sarcină era imposibilă.

Odată cu dezvoltarea noilor tehnologii, posibilitatea de a obține un fascicul laser în condiții de zi cu zi a devenit o realitate. Industria electronică produce astăzi semiconductori în miniatură care pot genera un fascicul laser. Diodele laser au devenit aceste semiconductori.

Puterea optică crescută și parametrii funcționali excelenți ai semiconductorului fac posibilă utilizarea acestuia în dispozitive de măsurare de înaltă precizie atât în ​​producție, în medicină, cât și în viața de zi cu zi. Ele stau la baza scrierii și citirii discurilor de calculator, școală pointere laser, contoare de nivel, contoare de distanță și multe alte dispozitive utile pentru oameni.

Apariția unui astfel de nou componenta electronica este o revoluție în creație dispozitive electronice de complexitate variată. Diode de mare putere formează un fascicul care este utilizat în medicină pentru a efectua diverse operații chirurgicale, în special pentru restabilirea vederii. Raza laser este capabilă să corecteze rapid lentila ochiului.

Se folosesc diode laser în instrumente de masuraîn viața de zi cu zi și în industrie. Dispozitivele sunt fabricate cu diferite niveluri de putere. O putere de 8 W este suficientă pentru a asambla un indicator de nivel portabil acasă. Acest dispozitiv este fiabil în funcționare și este capabil să creeze un fascicul laser de lungime foarte mare. Introducerea unui fascicul laser în ochi este foarte periculoasă, deoarece la o distanță mică, fasciculul este capabil să afecteze țesuturile moi.

Proiectare și principiu de funcționare

Într-o diodă simplă, anodului i se aplică o tensiune pozitivă despre care vorbim despre polarizarea diodei în direcția înainte. Găurile din regiunea „p” sunt injectate în regiunea „n” a joncțiunii p-n, iar din regiunea „n” în regiunea „p” a semiconductorului. Când o gaură și un electron sunt situate unul lângă celălalt, se recombină și eliberează energie fotonică cu o anumită lungime de undă și fonon. Acest proces se numește emisie spontană. În LED-uri este sursa principală.

Dar, în anumite condiții, o gaură și un electron sunt capabili să rămână într-un loc mult timp (câteva microsecunde) înainte de recombinare. Daca in aceasta zona in aceasta timpul va trece foton cu o frecvență de rezonanță, va provoca recombinare forțată și un al doilea foton va fi eliberat. Direcția, faza și vectorul de polarizare vor coincide absolut cu primul foton.

Cristalul semiconductor este realizat sub forma unei plăci dreptunghiulare subțiri. De fapt, această placă joacă rolul unui ghid de undă optic în care radiația acționează într-un volum limitat. Stratul de suprafață al cristalului este modificat pentru a forma regiunea „n”. Stratul de jos servește la crearea zonei „p”.

Rezultatul final este o joncțiune p-n plată cu o zonă semnificativă. Cele două capete laterale ale cristalului sunt lustruite pentru a crea planuri netede paralele care formează un rezonator optic. Foton aleatoriu perpendicular pe planuri emisia spontană va trece de-a lungul întregului ghid de undă optic. În acest caz, înainte de a pleca afară, fotonul va fi reflectat de mai multe ori de la capete și, trecând de-a lungul rezonatoarelor, va crea recombinare forțată, formând noi fotoni cu aceiași parametri, care vor provoca o creștere a radiației. Când câștigul depășește pierderea, va începe crearea unui fascicul laser.

Există diferite tipuri de diode laser. Cele principale sunt realizate pe straturi deosebit de subțiri. Structura lor este capabilă să creeze radiații numai în paralel. Dar dacă ghidul de undă este larg în comparație cu lungimea de undă, atunci va funcționa în diferite moduri transversale. Astfel de diode laser sunt numite diode laser multi-house.

Utilizarea unor astfel de lasere este justificată pentru creare putere crescută radiații fără convergență a fasciculului de înaltă calitate. Este permisă o anumită dispersie. Acest efect este folosit pentru a pompa alte lasere, în producția chimică, și imprimante laser. Totuși, dacă este necesară o anumită focalizare a fasciculului, ghidul de undă trebuie realizat cu o lățime comparabilă cu lungimea de undă.

În acest caz, lățimea fasciculului depinde de limitele care sunt impuse de difracție. Astfel de dispozitive sunt utilizate în dispozitivele de stocare optică, tehnologia cu fibră optică și pointerii laser. Trebuie remarcat faptul că aceste lasere nu sunt capabile să suporte mai multe moduri longitudinale și să emită un fascicul laser la diferite lungimi de undă în același timp. Intervalul de bandă dintre nivelurile de energie ale regiunilor „p” și „n” ale diodei afectează lungimea de undă a fasciculului.

Raza laser diverge imediat la ieșire, deoarece componenta care emite este foarte subțire. Pentru a compensa acest fenomen și a crea un fascicul subțire, se folosesc lentile convergente. Pentru laserele cu mai multe case largi, se folosesc lentile cilindrice. În cazul laserelor cu o singură casă, atunci când sunt utilizate lentile simetrice, fasciculul laser va avea o secțiune transversală eliptică, deoarece divergența verticală depășește dimensiunea fasciculului în plan orizontal. Un exemplu clar Pentru aceasta este folosit un indicator laser.

În dispozitivul elementar considerat, este imposibil să se distingă o anumită lungime de undă, cu excepția undei rezonatorului optic. În dispozitivele care au un material capabil să amplifice fasciculul în interval mare frecvențe și cu mai multe moduri, este posibilă acțiunea pe diferite unde.

De obicei, diodele laser funcționează la o singură lungime de undă, care, totuși, are o instabilitate semnificativă și depinde de diverși factori.

Soiuri

Designul diodelor discutate mai sus are structura n-p. Astfel de diode au o eficiență scăzută, necesită o putere de intrare semnificativă și funcționează numai în modul impuls. Ele nu pot funcționa altfel, deoarece se vor supraîncălzi rapid, deci nu sunt utilizate pe scară largă în practică.

Laseruri cu heterostructură dublă au un strat de substanță cu o bandă interzisă îngustă. Acest strat este situat între straturi de material care are o bandă largă. De obicei, arseniura de galiu aluminiu și arseniura de galiu sunt utilizate pentru a face un laser cu dublă heterostructură. Fiecare dintre aceste conexiuni cu doi semiconductori diferiți se numește heterostructură.

Avantajul laserelor cu această structură specială este că regiunea găurilor și a electronilor, numită regiune activă, este situată în stratul subțire mijlociu. În consecință, mai multe perechi de găuri și electroni vor crea amplificare. În regiunea cu câștig scăzut vor mai rămâne puține astfel de perechi. În plus, lumina va fi reflectată din heterojoncții. Cu alte cuvinte, radiația va fi complet localizată în regiunea cu cel mai mare câștig efectiv.

Diodă cuantică

Făcând stratul mijlociu al diodei mai subțire, aceasta începe să funcționeze ca un puț cuantic. Prin urmare, energia electronică va fi cuantificată vertical. Diferența dintre nivelurile de energie ale puțurilor cuantice este folosită pentru a produce radiații în locul unei viitoare bariere.

Acest lucru este eficient în controlul formei de undă a fasciculului în funcție de grosimea stratului mijlociu. Acest tip de laser este mult mai eficient, spre deosebire de laserul cu un singur strat, deoarece densitatea găurilor și a electronilor este distribuită mai uniform.

Diode laser cu heterostructură

Principala caracteristică a laserelor cu strat subțire este că nu sunt capabile să conțină eficient un fascicul de lumină. Pentru a rezolva această problemă, se aplică două straturi suplimentare pe ambele părți ale cristalului, care au un indice de refracție mai mic, spre deosebire de straturile centrale. Această structură este similară cu un ghid de lumină. Ține fasciculul mult mai bine. Acestea sunt heterostructuri cu izolare separată. Majoritatea laserelor au fost produse folosind această tehnologie în anii '90.

Lasere cu feedback Folosit în principal pentru comunicații prin fibră optică. Pentru a stabiliza unda la joncțiunea pn, se realizează o crestătură transversală pentru a crea o rețea de difracție. Din această cauză, doar o lungime de undă este returnată la rezonator și amplificată. Astfel de lasere au o lungime de undă constantă. Este determinat de pasul crestăturii grătarului. Crestătura se modifică sub influența temperaturii. Acest model laser este baza sistemelor optice de telecomunicații.

Există și diode laser VСSEL și VECSEL, care sunt modele cu emisie de suprafață cu rezonator vertical. Diferența lor este că modelul NAVĂ Rezonatorul este extern, iar designul său este disponibil cu pompare optică și curentă.

Caracteristici de conectare

Diodele laser sunt utilizate în multe aplicații în care este nevoie de un fascicul de lumină direcționat. Procesul principal în asamblarea unui dispozitiv folosind un laser cu propriile mâini este conexiunea corectă.

Diodele laser diferă de diodele LED prin faptul că au un cristal în miniatură. Prin urmare, se concentrează de mare putere, și, prin urmare, magnitudinea curentului, care poate duce la defectarea acestuia. Pentru a facilita funcționarea laserului, există circuite speciale de dispozitive numite drivere.

Laserele necesită o sursă de alimentare stabilă. Cu toate acestea, există modele ale acestora care au o strălucire roșie a fasciculului și funcționează normal chiar și cu o rețea instabilă. Dacă există un driver, atunci dioda încă nu poate fi conectată direct. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie în plus de un senzor de curent, al cărui rol este adesea jucat de un rezistor conectat între aceste elemente.

Această conexiune are dezavantajul că polul negativ sursa de alimentare nu este conectată la minusul circuitului. Un alt dezavantaj este căderea de putere peste rezistor. Prin urmare, înainte de a conecta laserul, trebuie să selectați cu atenție driverul.

Tipuri de șoferi

Există două tipuri principale de drivere care pot oferi Mod normal funcționarea diodelor laser.

Driver de puls realizat prin analogie cu un convertor de tensiune de impuls capabil să crească şi să scadă acest parametru. Puterile de ieșire și de intrare ale unui astfel de driver sunt aproximativ egale. Cu toate acestea, există o anumită generare de căldură, care consumă o cantitate mică de energie.

Sofer de linie funcționează conform unui circuit care, cel mai adesea, furnizează diodei mai multă tensiune decât este necesar. Pentru a o reduce, este nevoie de un tranzistor pentru a transforma excesul de energie în căldură. Driverul are o eficiență scăzută, deci nu este utilizat pe scară largă.

Când se utilizează microcircuite liniare ca stabilizatori, pe măsură ce tensiunea de intrare scade, curentul diodei va scădea.

Deoarece laserele sunt alimentate de două tipuri de drivere, diagramele de conectare sunt diferite.

Circuitul poate include, de asemenea, o sursă de alimentare sub formă de baterie sau acumulator.

Bateriile trebuie să producă 9 volți. Circuitul trebuie să aibă, de asemenea, o rezistență de limitare a curentului și un modul laser. Diodele laser pot fi găsite într-o unitate de disc defectă a computerului.

Dioda laser are 3 iesiri. Pinul din mijloc este conectat la minus (plus) al sursei de alimentare. Plusul se conectează la piciorul drept sau stâng, în funcție de producător. Pentru a determina pinul corect la care să se conecteze, trebuie aplicată curent. Pentru a face acest lucru, puteți lua două baterii de 1,5 V și o rezistență de 5 ohmi. Minusul sursei este conectat la piciorul din mijloc al diodei, iar plusul mai întâi la stânga, apoi la piciorul drept. Printr-un astfel de experiment, puteți vedea care dintre aceste picioare este cel „de lucru”. Folosind aceeași metodă, dioda este conectată la microcontroler.

Diodele laser pot fi alimentate cu baterii AA sau baterii reîncărcabile telefon mobil. Totuși, nu trebuie să uităm că este necesar un rezistor suplimentar de limitare de 20 ohmi.

Conectarea la o rețea de domiciliu

Pentru a face acest lucru, trebuie să asigurați protecție auxiliară împotriva supratensiunii. frecventa inalta.

Stabilizatorul și rezistența creează un bloc care previne supratensiunile de curent. O diodă Zener este folosită pentru a egaliza tensiunea. Capacitatea previne supratensiunile de înaltă frecvență. Asamblarea corectă asigură funcționarea stabilă a laserului.

Procedura de conectare

Cea mai convenabilă pentru funcționare va fi o diodă roșie cu o putere de aproximativ 200 mW. Astfel de diode laser sunt instalate pe unitățile de disc ale computerului.

• Înainte de a conecta folosind o baterie, verificați funcționarea diodei laser.
• Trebuie să alegeți cel mai strălucitor semiconductor. Dacă dioda este luată din unitate disc computer, strălucește cu lumină infraroșie. Raza laser nu trebuie să fie îndreptată spre ochi, deoarece aceasta va cauza leziuni oculare.
• Dioda este montata pe un radiator pentru racire, sub forma unei placi de aluminiu. Pentru a face acest lucru, preforați o gaură.
• Aplicați pasta termică între diodă și radiator.
• Conectați un rezistor de 20 ohmi și 5 wați conform circuitului cu baterii și un laser.
• Bypass diodă condensator ceramic orice capacitate.
• Întoarceți dioda de la dvs. și verificați funcționarea acesteia conectând alimentarea. Ar trebui să apară un fascicul roșu.

Când vă conectați, fiți conștient de siguranță. Toate conexiunile trebuie să fie de înaltă calitate.