Tamirat
DIY lazer işaretçi devresi. Ev yapımı güçlü lazer

DIY lazer işaretçi devresi. Ev yapımı güçlü lazer

Bugün evde hurda malzemelerden kendi ellerinizle güçlü bir yeşil veya mavi lazerin nasıl yapılacağı hakkında konuşacağız. Ayrıca, ateşleme ışınına ve 20 km'ye kadar menzile sahip ev yapımı lazer işaretleyicilerin çizimlerini, diyagramlarını ve tasarımını da dikkate alacağız.

Lazer cihazının temeli, elektriksel, termal, kimyasal veya diğer enerjileri kullanarak bir lazer ışını üreten bir optik kuantum jeneratörüdür.

Bir lazerin çalışması, zorlanmış (indüklenen) radyasyon olgusuna dayanmaktadır. Lazer radyasyonu, sabit güçte sürekli olabilir veya son derece yüksek tepe güçlerine ulaşan darbeli olabilir. Bu olgunun özü, uyarılmış bir atomun, başka bir fotonun etkisi altında, soğurulmadan bir foton yayabilmesidir; eğer ikincisinin enerjisi, atomun önceki ve sonraki seviyelerinin enerjileri arasındaki farka eşitse. radyasyon. Bu durumda yayılan foton, radyasyona neden olan fotonla uyumludur, yani onun tam kopyasıdır. Bu şekilde ışık güçlendirilir. Bu fenomen, yayılan fotonların rastgele yayılma yönlerine, polarizasyona ve faza sahip olduğu kendiliğinden radyasyondan farklıdır.
Rastgele bir fotonun uyarılmış bir atomdan uyarılmış emisyona neden olma olasılığı, bu fotonun uyarılmamış durumdaki bir atom tarafından soğurulması olasılığına tamamen eşittir. Bu nedenle ışığı yükseltmek için ortamda uyarılmış atomların uyarılmamış atomlardan daha fazla olması gerekir. Denge durumunda bu koşul sağlanmaz, bu nedenle lazer aktif ortamın pompalanması için çeşitli sistemler kullanılır (optik, elektrik, kimyasal vb.). Bazı şemalarda, lazer çalışma elemanı başka bir kaynaktan gelen radyasyon için optik amplifikatör olarak kullanılır.

Kuantum üretecinde harici bir foton akışı yoktur; içinde çeşitli pompa kaynakları kullanılarak ters bir popülasyon yaratılır. Kaynaklara bağlı olarak var çeşitli yollar pompalama:
optik - güçlü flaş lambası;
çalışma maddesindeki gaz deşarjı (aktif ortam);
bölgedeki bir yarı iletkendeki akım taşıyıcılarının enjeksiyonu (transferi)
r-n geçişleri;
elektronik uyarma (saf bir yarı iletkenin vakumda elektron akışıyla ışınlanması);
termal (gazın ısıtılması ve ardından hızlı soğutma;
kimyasal (kimyasal reaksiyonların enerjisini kullanarak) ve diğerleri.

Üretimin birincil kaynağı kendiliğinden emisyon sürecidir, bu nedenle foton nesillerinin sürekliliğini sağlamak için, yayılan fotonların daha sonra indüklenmiş emisyon eylemlerine neden olması nedeniyle pozitif bir geri beslemenin varlığı gereklidir. Bunu yapmak için lazer aktif ortamı bir optik boşluğa yerleştirilir. En basit durumda, biri yarı saydam olan iki aynadan oluşur - içinden lazer ışını kısmen rezonatörden çıkar.

Aynalardan yansıyan radyasyon ışını rezonatörden tekrar tekrar geçerek içinde indüklenen geçişlere neden olur. Radyasyon sürekli veya darbeli olabilir. Aynı zamanda, geri bildirimi hızlı bir şekilde kapatıp açmak ve böylece darbelerin periyodunu azaltmak için çeşitli cihazlar kullanarak, radyasyon üretimi için çok uygun koşullar yaratmak mümkündür. yüksek güç- bunlar sözde dev dürtülerdir. Bu lazer çalışma moduna Q-anahtarlı mod denir.
Lazer ışını tutarlı, tek renkli, polarize, dar yönlendirilmiş bir ışık akıdır. Kısacası bu, yalnızca senkron kaynaklardan değil, aynı zamanda çok dar bir aralıkta ve yönlü olarak yayılan bir ışık ışınıdır. Bir tür son derece yoğun ışık akışı.

Bir lazer tarafından üretilen radyasyon monokromatiktir, belirli bir dalga boyundaki bir fotonun yayılma olasılığı, spektral çizginin genişlemesiyle ilişkili olarak yakın konumdaki fotonunkinden daha yüksektir ve bu frekansta indüklenen geçişlerin olasılığı da vardır. bir maksimum. Bu nedenle, üretim süreci boyunca yavaş yavaş belirli bir dalga boyundaki fotonlar diğer tüm fotonlara üstün gelecektir. Ek olarak, aynaların özel düzenlemesi nedeniyle, yalnızca rezonatörün optik eksenine paralel yönde kısa bir mesafede yayılan fotonlar lazer ışınında tutulur; geri kalan fotonlar rezonatör hacmini hızla terk eder. Bu nedenle lazer ışınının sapma açısı çok küçüktür. Son olarak lazer ışınının kesin olarak tanımlanmış bir polarizasyonu vardır. Bunu yapmak için rezonatöre çeşitli polarizörler eklenir; örneğin, bunlar lazer ışınının yayılma yönüne Brewster açısıyla monte edilmiş düz cam plakalar olabilir.

Lazerin çalışma dalga boyu ve diğer özellikleri, lazerde hangi çalışma sıvısının kullanıldığına bağlıdır. Çalışma sıvısı, elektronik popülasyonların ters çevrilme etkisini üretmek için enerjiyle "pompalanır", bu da fotonların uyarılmış emisyonuna ve optik amplifikasyon etkisine neden olur. En basit biçim Optik rezonatör, lazer çalışma sıvısının etrafına yerleştirilmiş iki paralel aynadan (dört veya daha fazla olabilir) oluşur. Çalışma sıvısının uyarılmış radyasyonu aynalar tarafından geri yansıtılır ve yeniden güçlendirilir. Dalga çıktığı ana kadar defalarca yansıyabilir.

Öyleyse tutarlı bir ışık kaynağı yaratmak için gerekli koşulları kısaca formüle edelim:

ters popülasyona sahip çalışan bir maddeye ihtiyacınız var. Ancak o zaman zorunlu geçişler yoluyla ışık amplifikasyonu elde edilebilir;
çalışma maddesi geri bildirim sağlayan aynaların arasına yerleştirilmelidir;
çalışma maddesi tarafından verilen kazanç, yani çalışma maddesindeki uyarılmış atom veya moleküllerin sayısı, çıkış aynasının yansımasına bağlı olarak bir eşik değerinden daha büyük olmalıdır.

Lazer tasarımında aşağıdaki çalışma sıvısı türleri kullanılabilir:

Sıvı. Örneğin boya lazerlerinde çalışma sıvısı olarak kullanılır. Bileşim, içinde kimyasal boyaların (kumarin veya rodamin) çözündüğü bir organik çözücü (metanol, etanol veya etilen glikol) içerir. Sıvı lazerlerin çalışma dalga boyu, kullanılan boya moleküllerinin konfigürasyonuna göre belirlenir.

Gazlar. Özellikle helyum-neon lazerlerde olduğu gibi karbondioksit, argon, kripton veya gaz karışımları. Bu lazerlerin enerjisiyle “pompalama” çoğunlukla elektrik deşarjları kullanılarak gerçekleştirilir.
Katılar (kristaller ve camlar). Bu tür çalışma sıvılarının katı malzemesi, az miktarda krom, neodim, erbiyum veya titanyum iyonlarının eklenmesiyle etkinleştirilir (katkılanır). Kullanılan yaygın kristaller itriyum alüminyum garnet, lityum itriyum florür, safir (alüminyum oksit) ve silikat camdır. Katı hal lazerleri genellikle bir flaş lambası veya başka bir lazer tarafından "pompalanır".

Yarı iletkenler. Elektronların enerji seviyeleri arasındaki geçişine radyasyonun eşlik edebildiği bir malzeme. Yarı iletken lazerler çok kompakttır ve elektrik akımıyla "pompalanır", bu da bunların CD çalarlar gibi tüketici cihazlarında kullanılmasına olanak tanır.

Bir amplifikatörü osilatöre dönüştürmek için geri bildirimi organize etmek gerekir. Lazerlerde bu, aktif maddenin yansıtıcı yüzeyler (aynalar) arasına yerleştirilmesiyle, aktif madde tarafından yayılan enerjinin bir kısmının aynalardan yansıyıp tekrar geri dönmesi nedeniyle "açık rezonatör" olarak adlandırılan bir yapı oluşturularak elde edilir. aktif madde

Lazer, çeşitli türlerde optik rezonatörler kullanır - düz aynalı, küresel, düz ve küresel kombinasyonlar vb. ile. Lazerde geri bildirim sağlayan optik rezonatörlerde, yalnızca belirli türdeki salınımlar uyarılabilir. elektromanyetik alan bunlara rezonatörün doğal salınımları veya modları denir.

Modlar frekans ve şekil, yani titreşimlerin mekansal dağılımı ile karakterize edilir. Düz aynalı bir rezonatörde, rezonatörün ekseni boyunca yayılan düzlem dalgalara karşılık gelen salınım türleri ağırlıklı olarak uyarılır. İki paralel aynadan oluşan bir sistem yalnızca belirli frekanslarda rezonansa girer ve lazerde, geleneksel düşük frekanslı jeneratörlerdeki salınım devresinin oynadığı rolü de oynar.

Açık bir rezonatörün kullanılması (ve kapalı olmayan - kapalı bir metal boşluk - mikrodalga aralığının karakteristiği) esastır, çünkü optik aralıkta boyutları L = ? olan bir rezonatör vardır. (L rezonatörün karakteristik boyutudur, ? dalga boyudur) kesinlikle üretilemez ve L >> ? kapalı bir rezonatör rezonans özelliklerini kaybeder, çünkü sayı olası türler salınımlar o kadar büyük olur ki üst üste gelirler.

Yan duvarların yokluğu, rezonatörün eksenine açılı olarak yayılan dalgaların hızlı bir şekilde sınırlarının ötesine geçmesi ve rezonatörün rezonans özelliklerinin L'de korunmasına izin vermesi nedeniyle olası salınım türlerinin (modların) sayısını önemli ölçüde azaltır. >> ?. Ancak lazerdeki rezonatör, aynalardan yansıyan ışınımı aktif maddeye geri döndürerek geri bildirim sağladığı gibi, lazer ışınımının spektrumunu, enerji özelliklerini ve ışınımın yönünü de belirler.
Düzlem dalganın en basit yaklaşımında, düz aynalı bir rezonatörde rezonansın koşulu, rezonatörün uzunluğu boyunca tam sayıda yarım dalganın uymasıdır: L=q(?/2) (q bir tamsayıdır) q indeksli salınım tipinin frekansı için bir ifadeye yol açar: ?q=q(C/2L). Sonuç olarak, ışığın radyasyon spektrumu, kural olarak, aralarındaki aralıklar aynı ve c/2L'ye eşit olan bir dizi dar spektral çizgiden oluşur. Belirli bir L uzunluğu için çizgilerin (bileşenlerin) sayısı, aktif ortamın özelliklerine, yani kullanılan kuantum geçişindeki kendiliğinden emisyon spektrumuna bağlıdır ve birkaç onluğa ve yüze ulaşabilir. Belirli koşullar altında, bir spektral bileşeni izole etmenin, yani tek modlu bir lazer modunu uygulamanın mümkün olduğu ortaya çıktı. Her bileşenin spektral genişliği, rezonatördeki enerji kayıpları ve her şeyden önce ışığın aynalar tarafından iletilmesi ve emilmesiyle belirlenir.

Çalışan maddedeki kazancın frekans profili (çalışan madde hattının genişliği ve şekli ile belirlenir) ve açık rezonatörün doğal frekansları kümesi. Lazerlerde kullanılan yüksek kalite faktörüne sahip açık rezonatörler için, bireysel modların rezonans eğrilerinin genişliğini belirleyen rezonatör bant genişliği ??p ve hatta komşu modlar arasındaki mesafe ??h kazanç hattı genişliğinden daha az olduğu ortaya çıkar. ??h ve hatta çizgi genişlemesinin en küçük olduğu gaz lazerlerinde bile. Bu nedenle, amplifikasyon devresine çeşitli türlerde rezonatör salınımları girer.

Bu nedenle, lazerin mutlaka tek bir frekansta üretmesi gerekmez; aksine, üretim aynı anda birden fazla salınım türünde meydana gelir; hangi amplifikasyon için? rezonatörde daha fazla kayıp. Lazerin tek frekansta (tek frekans modunda) çalışması için, kural olarak özel önlemlerin alınması (örneğin, Şekil 3'te gösterildiği gibi kayıpların arttırılması) veya aynalar arasındaki mesafenin değiştirilmesi gerekir. böylece kazanç devresine yalnızca biri girer. Optikte, yukarıda belirtildiği gibi, ?h > ?p olduğundan ve bir lazerdeki üretim frekansı esas olarak rezonatör frekansı tarafından belirlendiğinden, üretim frekansını sabit tutmak için rezonatörü stabilize etmek gerekir. Dolayısıyla, çalışma maddesindeki kazanç, belirli salınım türleri için rezonatördeki kayıpları karşılıyorsa, bunlarda üretim meydana gelir. Bunun oluşmasının nedeni, herhangi bir jeneratörde olduğu gibi, lazerlerde kendiliğinden emisyonu temsil eden gürültüdür.
Aktif ortamın tutarlı monokromatik ışık yayması için geri bildirimin sağlanması gerekir, yani bu ortam tarafından yayılan ışık akısının bir kısmı uyarılmış emisyon üretmek üzere ortama geri yönlendirilir. Pozitif geri bildirim, temel versiyonda biri yarı saydam, diğeri "sağır" olan iki koaksiyel (paralel ve aynı eksen boyunca) ayna olan optik rezonatörler kullanılarak gerçekleştirilir. ışık akısını tamamen yansıtır. Ters bir popülasyonun oluşturulduğu çalışma maddesi (aktif ortam) aynaların arasına yerleştirilir. Uyarılmış radyasyon aktif ortamdan geçer, güçlendirilir, aynadan yansıtılır, tekrar ortamdan geçer ve daha da güçlendirilir. Yarı saydam bir ayna aracılığıyla radyasyonun bir kısmı dış ortama yayılır, bir kısmı da çevreye geri yansıtılarak tekrar güçlendirilir. Belirli koşullar altında, çalışan maddenin içindeki foton akışı çığ gibi artmaya başlayacak ve tek renkli tutarlı ışığın oluşumu başlayacaktır.

Optik rezonatörün çalışma prensibi, çalışma maddesinin açık dairelerle temsil edilen baskın sayıdaki parçacıkları temel durumda, yani daha düşük enerji seviyesindedir. Yalnızca koyu halkalarla temsil edilen az sayıda parçacık elektronik olarak uyarılmış durumdadır. Çalışan madde bir pompalama kaynağına maruz bırakıldığında parçacıkların çoğunluğu uyarılmış bir duruma geçer (koyu halkaların sayısı artmıştır) ve ters bir popülasyon yaratılır. Daha sonra (Şekil 2c), elektronik olarak uyarılmış bir durumda meydana gelen bazı parçacıkların kendiliğinden emisyonu meydana gelir. Rezonatörün eksenine belirli bir açıyla yönlendirilen radyasyon, çalışma maddesini ve rezonatörü terk edecektir. Rezonatörün ekseni boyunca yönlendirilen radyasyon ayna yüzeyine yaklaşacaktır.

Yarı saydam bir ayna için radyasyonun bir kısmı aynadan geçerek aynaya geçecektir. çevre ve bunun bir kısmı, uyarılmış emisyon sürecinde heyecanlı bir durumdaki parçacıkları içeren, çalışma maddesine yansıtılacak ve tekrar yönlendirilecektir.

"Sağır" aynada, tüm radyasyon akışı yansıtılacak ve tekrar çalışma maddesinden geçecek, kalan tüm uyarılmış parçacıklardan radyasyona neden olacak, bu da tüm uyarılmış parçacıkların depolanmış enerjilerinden vazgeçtiği durumu yansıtır ve çıktıda rezonatörün yarı saydam aynanın yanında güçlü bir indüklenen radyasyon akışı oluştu.

Lazerlerin ana yapısal elemanları, kendisini oluşturan atom ve moleküllerin belirli enerji seviyelerine sahip bir çalışma maddesini, çalışma maddesinde popülasyonun ters çevrilmesini yaratan bir pompa kaynağını ve bir optik boşluğu içerir. Çok sayıda farklı lazer vardır, ancak hepsi aynı ve dahası, Şekil 2'de sunulan cihazın basit devre şemasına sahiptir. 3.

Yarı iletken lazerler, özgüllükleri nedeniyle istisnadır; çünkü onlarla ilgili her şey özeldir: süreçlerin fiziği, pompalama yöntemleri ve tasarım. Yarı iletkenler kristal oluşumlardır. Tek bir atomda elektron enerjisi kesin olarak tanımlanmış ayrık değerler alır ve bu nedenle atomdaki elektronun enerji durumları seviyeler diliyle tanımlanır. Yarı iletken bir kristalde enerji seviyeleri enerji bantları oluşturur. Herhangi bir yabancı madde içermeyen saf bir yarı iletkende iki bant vardır: değerlik bandı adı verilen bant ve onun üzerinde (enerji ölçeğinde) bulunan iletim bandı.

Aralarında bant aralığı adı verilen yasak enerji değerlerinin bir boşluğu vardır. Mutlak sıfıra eşit bir yarı iletken sıcaklıkta değerlik bandı tamamen elektronlarla dolu olmalı ve iletim bandı boş olmalıdır. Gerçek koşullarda sıcaklık her zaman mutlak sıfırın üzerindedir. Ancak sıcaklıktaki bir artış, elektronların termal olarak uyarılmasına yol açar, bazıları değerlik bandından iletim bandına atlar.

Bu işlemin bir sonucu olarak, iletim bandında belirli (nispeten küçük) sayıda elektron belirir ve valans bandı tamamen dolana kadar buna karşılık gelen sayıda elektron eksik olacaktır. Değerlik bandındaki elektron boşluğu, delik adı verilen pozitif yüklü bir parçacıkla temsil edilir. Bir elektronun bant aralığından aşağıdan yukarıya kuantum geçişi, elektronların iletim bandının alt kenarında ve deliklerin değerlik bandının üst kenarında yoğunlaştığı bir elektron-delik çifti oluşturma süreci olarak kabul edilir. Yasak bölgeden geçişler sadece aşağıdan yukarıya değil, yukarıdan aşağıya da mümkün. Bu işleme elektron deliği rekombinasyonu denir.

Saf bir yarı iletken, foton enerjisi bant aralığını biraz aşan bir ışıkla ışınlandığında, yarı iletken kristalde ışığın madde ile üç tür etkileşimi meydana gelebilir: absorpsiyon, kendiliğinden emisyon ve ışığın uyarılmış emisyonu. Birinci tür etkileşim, bir fotonun değerlik bandının üst kenarına yakın bir yerde bulunan bir elektron tarafından soğurulması durumunda mümkündür. Bu durumda elektronun enerji gücü bant aralığını aşmaya yeterli hale gelecek ve iletim bandına kuantum geçiş yapacaktır. Işığın kendiliğinden yayılması, bir elektronun bir enerji kuantumu (bir foton) emisyonuyla iletim bandından değerlik bandına kendiliğinden dönmesiyle mümkündür. Dış radyasyon, iletim bandının alt kenarına yakın bir yerde bulunan bir elektronun değerlik bandına geçişi başlatabilir. Işığın yarı iletken madde ile bu üçüncü tür etkileşiminin sonucu, parametreleri ve hareket yönü açısından geçişi başlatan fotonla aynı olan ikincil bir fotonun doğuşu olacaktır.

Lazer radyasyonu üretmek için, yarı iletkende ters bir "çalışma seviyeleri" popülasyonu oluşturmak gerekir - iletim bandının alt kenarında yeterince yüksek bir elektron konsantrasyonu ve buna karşılık gelen yüksek bir delik konsantrasyonu oluşturmak için. değerlik bandı. Bu amaçlar için, saf yarı iletken lazerler genellikle bir elektron akışıyla pompalanır.

Rezonatör aynaları yarı iletken kristalin cilalanmış kenarlarıdır. Bu tür lazerlerin dezavantajı, birçok yarı iletken malzemenin yalnızca çok yüksek sıcaklıklarda lazer radyasyonu üretmesidir. düşük sıcaklıklar ve yarı iletken kristallerin bir elektron akışıyla bombardımanı, onun büyük ölçüde ısınmasına neden olur. Bu, cihazın tasarımını zorlaştıran ve boyutlarını artıran ek soğutma cihazları gerektirir.

Safsızlık içeren yarı iletkenlerin özellikleri, saf olmayan, saf yarı iletkenlerin özelliklerinden önemli ölçüde farklıdır. Bunun nedeni, bazı safsızlıkların atomlarının elektronlarından birini kolayca iletim bandına bağışlamalarıdır. Bu safsızlıklara donör safsızlıkları adı verilir ve bu tür safsızlıklara sahip bir yarı iletken, n-yarı iletken olarak adlandırılır. Aksine, diğer safsızlıkların atomları değerlik bandından bir elektron yakalar ve bu tür safsızlıklar alıcıdır ve bu tür safsızlıklara sahip bir yarı iletken, bir p-yarı iletkendir. Safsızlık atomlarının enerji seviyesi bant aralığının içinde bulunur: n-yarı iletkenler için - iletim bandının alt kenarına yakın, /-yarı iletkenler için - değerlik bandının üst kenarına yakın.

Bu bölgede, p-yarıiletken tarafında pozitif bir kutup ve n-yarıiletken tarafında negatif bir kutup olacak şekilde bir elektrik voltajı oluşturulursa, o zaman elektrik alanının etkisi altında, yarıiletkenden gelen elektronlar, n-yarı iletken ve p-yarı iletkenden gelen delikler p-n geçiş bölgesine hareket edecek (enjekte edilecektir).

Elektronlar ve delikler yeniden birleştiğinde fotonlar yayılacak ve optik bir boşluğun varlığında üretim mümkün olacak lazer radyasyonu.

Optik rezonatörün aynaları, pn bağlantı düzlemine dik olarak yönlendirilmiş yarı iletken kristalin cilalanmış yüzleridir. Yarı iletken aktif elemanın boyutu yaklaşık 1 mm olabileceğinden bu tür lazerler minyatürdür.

Dikkate alınan özelliğe bağlı olarak tüm lazerler aşağıdaki gibi bölünür).

İlk işaret. Lazer amplifikatörler ve jeneratörler arasında ayrım yapmak gelenekseldir. Yükselteçlerde girişte zayıf lazer radyasyonu sağlanır ve çıkışta buna uygun olarak yükseltilir. Jeneratörlerde harici radyasyon yoktur, çeşitli pompa kaynakları kullanılarak uyarılması nedeniyle çalışma maddesinde ortaya çıkar. Tüm tıbbi lazer cihazları jeneratörlüdür.

İkinci işaret, çalışan maddenin fiziksel durumudur. Buna göre, lazerler katı hal (yakut, safir vb.), Gaz (helyum-neon, helyum-kadmiyum, argon, karbondioksit vb.), Sıvı (nadiren safsızlıkla çalışan atomlara sahip sıvı dielektrik) olarak ayrılır. toprak metalleri) ve yarı iletken (arsenit-galyum, galyum arsenit fosfit, kurşun selenit, vb.).

Çalışan maddeyi heyecanlandırma yöntemi üçüncüdür ayırt edici özellik lazerler. Uyarma kaynağına bağlı olarak lazerler ayırt edilir: optik olarak pompalanan, gaz deşarjıyla pompalanan, elektronik uyarma, yük taşıyıcıların enjeksiyonu, termal olarak pompalanan, kimyasal olarak pompalanan ve diğerleri.

Lazer emisyon spektrumu bir sonraki sınıflandırma özelliğidir. Radyasyon dar bir dalga boyu aralığında yoğunlaşmışsa, lazer tek renkli olarak kabul edilir ve teknik verileri belirli bir dalga boyunu gösterir; geniş bir aralıktaysa, lazerin geniş bant olduğu düşünülmeli ve dalga boyu aralığı belirtilmelidir.

Yayılan enerjinin doğasına bağlı olarak, darbeli lazerler ve sürekli radyasyona sahip lazerler ayırt edilir. Darbeli lazer ve sürekli radyasyonun frekans modülasyonuna sahip bir lazer kavramları karıştırılmamalıdır, çünkü ikinci durumda esasen çeşitli frekanslarda aralıklı radyasyon alıyoruz. Darbeli lazerler, tek bir darbede 10 W'a ulaşan yüksek bir güce sahipken, karşılık gelen formüllerle belirlenen ortalama darbe güçleri nispeten küçüktür. Sürekli frekans modülasyonlu lazerler için, darbe adı verilen güç, sürekli radyasyonun gücünden daha düşüktür.

Ortalama radyasyon çıkış gücüne (sonraki sınıflandırma özelliği) bağlı olarak lazerler aşağıdakilere ayrılır:

· yüksek enerji (üretilen akı yoğunluğu, bir nesnenin veya biyolojik nesnenin yüzeyindeki radyasyon gücü - 10 W/cm2'nin üzerinde);

· orta enerjili (üretilen radyasyon gücü akı yoğunluğu - 0,4'ten 10 W/cm2'ye kadar);

· düşük enerji (üretilen radyasyon güç akısı yoğunluğu 0,4 W/cm2'den azdır).

· yumuşak (üretilen enerji ışınlaması - E veya ışınlanmış yüzeydeki güç akısı yoğunluğu - 4 mW/cm2'ye kadar);

· ortalama (E - 4 ila 30 mW/cm2 arası);

· sert (E - 30 mW/cm2'den fazla).

Buna göre " Sıhhi standartlar ve üretilen radyasyonun tehlike derecesine ilişkin 5804-91 sayılı lazerlerin tasarımı ve çalıştırılmasına ilişkin kurallar servis personeli Lazerler dört sınıfa ayrılır.

Birinci sınıf lazerler, çıkışı paralelleştirilmiş (sınırlı bir katı açıyla sınırlı) radyasyonun, insan gözünü ve cildini ışınlarken tehlike oluşturmayan teknik cihazları içerir.

İkinci sınıf lazerler, gözleri doğrudan ve speküler olarak yansıyan radyasyonla ışınladığında çıkış radyasyonu tehlike oluşturan cihazlardır.

Üçüncü sınıf lazerler, çıkış radyasyonu, gözleri doğrudan ve speküler olarak yansıtılan ve ayrıca dağınık olarak yansıtıcı bir yüzeyden 10 cm mesafede dağınık olarak yansıtılan radyasyonla ışınlarken ve (veya) cildi ışınlarken tehlike oluşturan cihazlardır. Doğrudan ve speküler olarak yansıyan radyasyon.

Dördüncü sınıf lazerler, yaygın olarak yansıtıcı bir yüzeyden 10 cm mesafeden cildin dağınık şekilde yansıyan radyasyonla ışınlanması durumunda çıkış radyasyonu tehlike oluşturan cihazlardır.

Birçok teknik buluşlar Bir kişi doğal olayları gözlemleyerek, analiz ederek ve edindiği bilgiyi çevredeki gerçekliğe uygulayarak öğrenmiştir. İnsanoğlu bu şekilde ateş yakma yeteneğini kazandı, tekerleği yarattı, elektrik üretmeyi öğrendi ve nükleer reaksiyonun kontrolünü ele geçirdi.

Tüm bu buluşlardan farklı olarak lazerin doğada hiçbir benzeri yoktur. Ortaya çıkışı, yalnızca ortaya çıkan çerçeve içindeki teorik varsayımlarla ilişkilendirildi. kuantum fiziği. Lazerin temelini oluşturan prensibin varlığı, yirminci yüzyılın başında büyük bilim adamı Albert Einstein tarafından tahmin edilmişti.

“Lazer” kelimesi, fiziksel bir sürecin özünü anlatan beş kelimenin ilk harflerine indirgenmesi sonucu ortaya çıkmıştır. Rusça'da bu sürece "uyarılmış emisyon yoluyla ışığın güçlendirilmesi" denir.

Çalışma prensibi gereği lazer bir kuantum foton üretecidir. Bunun altında yatan olgunun özü, bir foton formundaki enerjinin etkisi altında, bir atomun, hareket yönünde, fazında ve polarizasyonunda birinciyle aynı olan başka bir foton yaymasıdır. Sonuç olarak yayılan ışık artar.

Bu fenomen termodinamik denge koşulları altında imkansızdır. İndüklenmiş radyasyon oluşturmak için çeşitli yöntemler kullanılır: elektrik, kimyasal, gaz ve diğerleri. Ev koşullarında kullanılan lazerler (lazer disk sürücüleri, lazer yazıcılar) yarı iletken yöntem elektrik akımının etkisi altında radyasyonun uyarılması.

Çalışma prensibi, hava akışını ısıtıcıdan sıcak hava tabancası borusuna geçirmek ve ulaştıktan sonra sıcaklıkları ayarlaözel nozullar aracılığıyla lehimlenecek parçanın üzerine geçilir.

Arıza meydana gelirse kaynak invertörünü kendi ellerinizle onarabilirsiniz. Onarım ipuçları okunabilir.

Ek olarak, herhangi bir tam teşekküllü lazerin gerekli bir bileşeni optik rezonatör işlevi, bir ışık ışınını birden çok kez yansıtarak güçlendirmektir. Lazer sistemlerinde bu amaçla aynalar kullanılmaktadır.

Evde kendi ellerinizle gerçekten güçlü bir lazer yaratmanın gerçekçi olmadığı söylenmelidir. Bunu yapmak için özel bilgiye sahip olmanız, karmaşık hesaplamalar yapmanız, iyi bir malzeme ve teknik temele sahip olmanız gerekir.

Örneğin, metali kesebilen lazer makineleri aşırı derecede ısınır ve sıvı nitrojen kullanımı da dahil olmak üzere aşırı soğutma önlemleri gerektirir. Ayrıca kuantum prensibine göre çalışan cihazlar son derece kaprislidir ve en iyi ayar ve gerekli parametrelerden en ufak sapmalara bile tolerans göstermez.

Montaj için gerekli bileşenler

Bir lazer devresini kendi ellerinizle monte etmek için ihtiyacınız olacak:

Yeniden yazılabilir (RW) işlevli DVD-ROM. 300 mW gücünde kırmızı bir lazer diyotu içerir. BLU-RAY-ROM-RW'nin lazer diyotlarını kullanabilirsiniz - 150 mW gücünde mor ışık yayarlar. Bizim amaçlarımız açısından en iyi ROM'lar daha hızlı yazma hızlarına sahip olanlardır: daha güçlüdürler.
NCP1529'un darbesi. Dönüştürücü 1A'lık bir akım üretir, voltajı 0,9-3,9 V aralığında dengeler. Bu göstergeler, 3 V'luk sabit bir voltaj gerektiren lazer diyotumuz için idealdir.
Eşit bir ışık huzmesi elde etmek için kolimatör. Artık kolimatörler de dahil olmak üzere çeşitli üreticiler tarafından satışa sunulan çok sayıda lazer modülü bulunmaktadır.
ROM'dan çıkış merceği.
Örneğin bir lazer işaretleyiciden veya el fenerinden bir muhafaza.
Teller.
Piller 3,6 V.

Parçaları bağlamak için hangi kablonun faz, nerede nötr ve toprak olduğunu belirlemek gerekecektir. Bunun gibi bir araç bu konuda yardımcı olacaktır.

Bu şekilde en basit lazeri monte edebilirsiniz. Böyle bir ev yapımı "ışık amplifikatörü" ne yapabilir:

Uzaktan bir kibrit yakın.
Plastik poşetleri ve kağıt mendilleri eritin.
100 metreden fazla bir mesafeye bir ışın yayar.

Bu lazer tehlikelidir: cildi veya giysileri yakmaz ancak gözlere zarar verebilir.

Bu nedenle, böyle bir cihazı dikkatli kullanmanız gerekir: yansıtıcı yüzeylere (aynalar, cam, reflektörler) tutmayın ve genel olarak son derece dikkatli olun - ışın, yüz metrelik bir mesafeden bile göze çarparsa zarar verebilir. .

Videoda DIY lazer

Kendi ellerinizle güçlü bir yanan lazer yapmak zor bir iş değildir, ancak havya kullanma becerisinin yanı sıra yaklaşımınızda dikkatli ve dikkatli olmanız gerekecektir. Burada elektrik mühendisliği alanından derin bilgiye ihtiyaç duyulmadığını ve cihazı evde bile yapabileceğinizi hemen belirtmekte fayda var. Çalışırken en önemli şey güvenlik önlemlerine uymaktır, çünkü etki lazer ışını gözlere ve cilde zararlıdır.

Lazer, dikkatsiz kullanıldığında sağlığa zarar verebilecek tehlikeli bir oyuncaktır. Lazeri insanlara veya hayvanlara doğrultmayın!

Neye ihtiyacın olacak?

Herhangi bir lazer birkaç bileşene ayrılabilir:

ışık akısı yayıcı;
optik;
güç kaynağı;
akım kaynağı stabilizatörü (sürücü).

Güçlü bir ev yapımı lazer yapmak için tüm bu bileşenleri ayrı ayrı dikkate almanız gerekecektir. Montajı en pratik ve en kolay olanı, bu makalede ele alacağımız lazer diyotuna dayalı bir lazerdir.

Lazer için diyotu nereden alabilirim?

Herhangi bir lazerin çalışma elemanı bir lazer diyodudur. Hemen hemen her radyo mağazasından satın alabilir veya çalışmayan bir CD sürücüsünden alabilirsiniz. Gerçek şu ki, sürücünün çalışmaması nadiren lazer diyotun arızasıyla ilişkilendirilir. Kırık bir sürücünüz varsa, şunları yapabilirsiniz: ekstra maliyetler gerekli öğeyi alın. Ancak türünün ve özelliklerinin sürücünün modifikasyonuna bağlı olduğunu dikkate almanız gerekir.

Kızılötesi aralıkta çalışan en zayıf lazer, CD-ROM sürücülerine kuruludur. Gücü yalnızca CD'leri okumak için yeterlidir ve ışın neredeyse görünmezdir ve nesneleri yakamaz. CD-RW'de, yazmaya uygun ve aynı dalga boyu için tasarlanmış, daha güçlü bir yerleşik lazer diyotu bulunur. Spektrumun gözle görülemeyen bir bölgesinde bir ışın yaydığı için en tehlikeli olarak kabul edilir.

DVD-ROM sürücüsü, enerjisi yalnızca CD ve DVD'leri okumak için yeterli olan iki zayıf lazer diyotla donatılmıştır. DVD-RW yazıcıda yüksek güçlü bir kırmızı lazer bulunur. Işını her türlü ışıkta görülebilir ve belirli nesneleri kolaylıkla tutuşturabilir.

BD-ROM, parametreler açısından DVD-ROM'daki analoga benzeyen mor veya mavi bir lazer içerir. BD-RE kayıt cihazlarından, yanma özelliğine sahip güzel mor veya mavi ışına sahip en güçlü lazer diyotunu elde edebilirsiniz. Bununla birlikte, sökme için böyle bir sürücüyü bulmak oldukça zordur ve çalışan bir cihaz pahalıdır.

En uygun olanı DVD-RW sürücüsünden alınan bir lazer diyottur. En yüksek kalitede lazer diyotlar LG, Sony ve Samsung sürücülerine takılıdır.

DVD sürücüsünün yazma hızı ne kadar yüksek olursa, içine takılan lazer diyot da o kadar güçlü olur.

Sürücünün sökülmesi

Sürücü önünüzdeyken, önce 4 vidayı sökerek üst kapağı çıkarın. Daha sonra ortada bulunan ve ona bağlı olan hareketli mekanizmayı çıkarın. baskılı devre kartı esnek kablo. Bir sonraki hedef, alüminyum veya duralumin alaşımından yapılmış bir radyatöre güvenli bir şekilde bastırılan bir lazer diyottur. Sökmeden önce statik elektriğe karşı koruma sağlanması tavsiye edilir. Bunu yapmak için lazer diyotun uçları lehimlenir veya ince bakır tel ile sarılır.

Daha sonra iki olası seçenek vardır. Birincisi, bitmiş bir lazerin standart bir radyatörle birlikte sabit bir kurulum şeklinde çalıştırılmasını içerir. İkinci seçenek, cihazı taşınabilir bir el feneri veya lazer işaretleyicinin gövdesine monte etmektir. Bu durumda, radyatör elemanına zarar vermeden radyatörü kesmek veya kesmek için kuvvet uygulamanız gerekecektir.

Sürücü

Lazer güç kaynağı sorumlu bir şekilde kullanılmalıdır. LED'lerde olduğu gibi stabilize bir akım kaynağı olması gerekir. İnternette, sınırlayıcı bir direnç aracılığıyla pil veya akümülatörle çalışan birçok devre vardır. Akü veya akü üzerindeki voltaj, şarj seviyesine bağlı olarak değiştiği için bu çözümün yeterliliği tartışmalıdır. Buna göre lazer yayan diyottan akan akım, nominal değerden büyük ölçüde sapacaktır. Bunun sonucunda cihaz düşük akımlarda verimli çalışmayacak, yüksek akımlarda ise radyasyon şiddetinin hızla azalmasına yol açacaktır.

En iyi seçenek, tabana monte edilmiş basit bir akım dengeleyici kullanmaktır. Bu mikro devre, çıkış akımını ve voltajını bağımsız olarak ayarlayabilen evrensel entegre stabilizatörler kategorisine aittir. Mikro devre geniş bir aralıkta çalışır giriş gerilimleri: 3 ila 40 volt.

LM317'nin bir analogu yerli çip KR142EN12'dir.

İlk laboratuvar deneyi için aşağıdaki diyagram uygundur. Devredeki tek direnç şu formül kullanılarak hesaplanır: R=I/1,25; burada I, nominal lazer akımıdır (referans değeri).

Bazen stabilizatörün çıkışına diyota paralel olarak 2200 μFx16 V'lik bir polar kapasitör ve 0,1 μF'lik polar olmayan bir kapasitör takılır. Önemsiz bir alternatif bileşeni ve darbe gürültüsünü kaçırabilecek sabit bir güç kaynağından girişe voltaj sağlanması durumunda katılımları haklı çıkar. Krona pil veya küçük bir pil ile çalışan bu devrelerden biri aşağıda sunulmuştur.

Diyagram R1 direncinin yaklaşık değerini gösterir. Doğru hesaplamak için yukarıdaki formülü kullanmanız gerekir.

Elektrik devresini monte ettikten sonra bir ön bağlantı yapabilir ve devrenin işlevselliğinin kanıtı olarak yayan diyotun parlak kırmızı dağınık ışığını gözlemleyebilirsiniz. Gerçek akımını ve vücut ısısını ölçtükten sonra bir radyatör kurmanın gerekliliğini düşünmeye değer. Lazer yüksek akımlarda sabit bir kurulumda kullanılacaksa uzun zaman, o zaman pasif soğutma sağlamak gerekir. Artık hedefe ulaşmak için çok az şey kaldı: odaklanın ve yüksek güçte dar bir ışın elde edin.

Optik

Bilimsel açıdan, paralel ışık ışınları üreten bir cihaz olan basit bir kolimatör yapmanın zamanı geldi. İdeal seçenek Bu amaçla sürücüden alınan standart bir lens olacaktır. Onun yardımıyla yaklaşık 1 mm çapında oldukça ince bir lazer ışını elde edebilirsiniz. Böyle bir ışının enerji miktarı saniyeler içinde kağıdı, kumaşı ve kartonu yakmak, plastiği eritmek ve ahşabı yakmak için yeterlidir. Daha ince bir ışına odaklanırsanız, bu lazer kontrplak ve pleksiglası kesebilir. Ancak küçük odak uzaklığı nedeniyle lensi kurmak ve sürücüye güvenli bir şekilde takmak oldukça zordur.

Lazer işaretleyiciye dayalı bir kolimatör oluşturmak çok daha kolaydır. Ayrıca kasasına bir sürücü ve küçük bir pil sığabilir. Çıktı, yaklaşık 1,5 mm çapında ve daha küçük yanma etkisine sahip bir ışın olacaktır. Sisli havalarda veya yoğun kar yağışında ışık akışını gökyüzüne yönlendirerek inanılmaz ışık efektleri gözlemleyebilirsiniz.

Çevrimiçi mağaza aracılığıyla, özellikle lazeri monte etmek ve ayarlamak için tasarlanmış hazır bir kolimatör satın alabilirsiniz. Gövdesi radyatör görevi görecek. Herkesin ölçülerini bilmek bileşenler Cihaz için ucuz bir LED el feneri satın alabilir ve gövdesini kullanabilirsiniz.

Sonuç olarak lazer radyasyonunun tehlikeleri hakkında birkaç cümle eklemek istiyorum. Öncelikle lazer ışınını asla insanların veya hayvanların gözlerine doğrultmayın. Bu da ciddi görme bozukluklarına yol açıyor. İkinci olarak, kırmızı lazerle deney yaparken yeşil gözlük takın. Spektrumun kırmızı kısmının çoğunun geçmesini engellerler. Gözlüklerden geçen ışığın miktarı radyasyonun dalga boyuna bağlıdır. Lazer ışınına yandan bakın koruyucu ekipman yalnızca kısa bir süre için izin verilir. Aksi takdirde göz ağrısı oluşabilir.

Ayrıca okuyun

Basit detayları kullanarak inanılmaz bir şey yaratmaya karar verdiniz mi? Lazer bugünlerde yeni bir ürün olarak görülmüyor ancak bunu evde yapmak zor değil. Bir disk sürücüsü ve normal bir el feneri kullanarak kendi başınıza nasıl lazer yapacağınızı anlatacağız.

Dikkat! Lazer gücü 250 MilliWatt'a kadar ulaşır. Deneye başlamadan önce güvenliğinize dikkat edin ve koruyucu gözlük (kaynakçı koruyucu gözlüğü) takın. Lazer ışınını asla insanlara veya hayvanlara, özellikle de gözlerine doğrultmayın. Lazerler insanlara zarar verebilir.

Kendimiz bir lazer yapmak için ihtiyacımız olacak:

1. DVD disklerini kaydetme cihazı.
2. AixiZ lazer işaretleyici (bir tane daha alabilirsiniz).
3. Tornavida.
4. El feneri.

Lazer diyotun gücü nasıl bulunur?

Lazer gücü, çift katmanlı disklerin kayıt hızı özelliklerine göre belirlenebilir:

1. Hız 10X, lazer gücü 170-200 MilliWatt.
2. Hız 16X, lazer gücü 250-270 MilliWatt.

Talimatlar. Lazer nasıl yapılır?

Adım #1. DVD sürücüsünü sökün ve kapağı açın. Taşıyıcıyı serbest bırakıp çıkarıyoruz (sürücünün yapısı farklı olabilir, ancak her sürücüde taşıyıcının hareket ettiği iki kılavuz vardır) ve tüm kabloları çıkarıyoruz.

Adım #2. Taşıyıcıyı serbest bıraktıktan sonra diyotun kendisini serbest bırakmak için vidaları ve parçaları sökmeye başlıyoruz. Sürücüde iki diyot lazer bulunabilir:

1. Disk okumak için (kızılötesi diyot).
2. Bir diski kaydetmek için (kırmızı diyot).

Kart istenen diyota (kırmızı) takılır, diyotu serbest bırakmak için normal bir havya kullanın.

Adım #3. Kısa bir işlemden sonra bu formda bir diyot elde etmeliyiz.

Her evde bakıma muhtaç eski ekipmanlar vardır. Birisi onu çöp sahasına atıyor ve bazı ustalar onu bazı ev yapımı icatlar için kullanmaya çalışıyor. Böylece eski bir lazer işaretleyici iyi bir şekilde kullanılabilir - kendi ellerinizle bir lazer kesici yapmak mümkündür.

Zararsız bir biblodan gerçek bir lazer yapmak için aşağıdaki öğeleri hazırlamanız gerekir:

lazer işaretçi;
şarj edilebilir pillere sahip el feneri;
eski, belki çalışmıyor CD/DVD-RW yazıcı. Önemli olan, çalışan bir lazere sahip bir sürücüye sahip olmasıdır;
tornavida ve havya seti. Markalı bir kesici kullanmak daha iyidir, ancak elinizde yoksa normal bir kesici de işe yarayabilir.

Lazer kesici yapmak

Öncelikle lazer kesiciyi sürücüden çıkarmanız gerekir. Bu iş zor değil ama sabırlı olmanız ve azami dikkat göstermeniz gerekecek. Çok sayıda tel içerdiğinden aynı yapıya sahiptirler. Bir sürücü seçerken, bir yazma seçeneğinin varlığını dikkate almak önemlidir, çünkü bu modelde lazerle notlar oluşturabilirsiniz. Kayıt, diskin kendisinden ince bir metal tabakasının buharlaştırılmasıyla yapılır. Lazerin okumak için çalıştığı durumda gönülsüzce kullanılır ve diski aydınlatır.

Üst bağlantı elemanlarını sökerken, içinde iki yönde hareket edebilen lazer bulunan bir araba bulabilirsiniz. Vidaları sökerek dikkatlice çıkarılmalıdır; dikkatlice çıkarılması önemli olan çok sayıda ayrılabilir cihaz ve vida vardır. İçin daha fazla çalışma yanmanın gerçekleştirildiği kırmızı bir diyot gereklidir. Çıkarmak için bir havyaya ihtiyacınız olacak ve ayrıca bağlantı elemanlarını dikkatlice çıkarmanız gerekir. Şunu unutmamak önemlidir: yeri doldurulamaz detayÜretim için lazer kesicinin sarsılmaması veya düşürülmemesi gerekir, bu nedenle lazer diyotu çıkarırken dikkatli olunması önerilir.

Gelecekteki lazer modelinin ana elemanı çıkarıldıktan sonra, her şeyi dikkatlice tartmanız ve nereye yerleştireceğinizi ve güç kaynağını ona nasıl bağlayacağınızı bulmanız gerekir, çünkü bir yazma lazer diyotu, bir lazer diyotundan çok daha fazla akım gerektirir. işaretçiyi kullanın ve bu durumda birkaç yol kullanabilirsiniz.

Daha sonra işaretçideki diyot değiştirilir. Güçlü bir lazer oluşturmak için, orijinal diyotun işaretçiden çıkarılması ve yerine CD/DVD-RW sürücüsündeki benzer bir diyotun takılması gerekir. İşaretçi sıraya göre sökülür. Değiştirilmesi gereken kısım üstte olacak şekilde bükülmemeli ve iki parçaya bölünmelidir. Eski diyot çıkarılır ve yerine tutkalla sabitlenebilen gerekli diyot takılır. Eski diyotu çıkarırken zorlukların ortaya çıkabileceği zamanlar vardır; bu durumda bir bıçak kullanabilir ve işaretçiyi biraz sallayabilirsiniz.

Bir sonraki adım yeni bir dava açmaktır. Geleceğin lazerini kullanışlı hale getirmek için gücü ona bağlayın ve etkileyici bir görünüm kazandırmak için bir el feneri gövdesi kullanın. Dönüştürülen bir tane kuruldu üst kısım Lazer işaretleyiciyi el fenerine sokar ve diyota bağlı olan şarj edilebilir pillerden güç sağlanır. Güç kaynağının polaritesini karıştırmamak önemlidir. El fenerini monte etmeden önce, lazer ışınının doğrudan yolunu kötü bir şekilde ileteceğinden işaretçinin camı ve parçaları çıkarılmalıdır.

Son adım kullanıma hazırlıktır. Bağlamadan önce lazerin güvenli bir şekilde sabitlendiğini, kabloların kutuplarının doğru bağlandığını ve lazerin düz bir şekilde kurulduğunu kontrol etmeniz gerekir.

Bu basit adımları tamamladıktan sonra lazer kesici kullanıma hazırdır. Bu lazer kağıt, polietilen yakmak ve kibrit yakmak için kullanılabilir. Uygulama kapsamı çok geniş olabilir, her şey sizin hayal gücünüze bağlı olacaktır.

Ek noktalar

Daha güçlü bir lazer yapmak mümkün. Bunu yapmak için ihtiyacınız olacak:

DVD-RW sürücüsü çalışmıyor olabilir;
kapasitörler 100 pF ve 100 mF;
direnç 2-5 Ohm;
üç şarj edilebilir pil;
havyalı teller;
kolimatör;
çelik LED el feneri.

Bu, bir kart kullanarak lazer kesiciyi gerekli güce yönlendirecek bir sürücüyü monte etmek için kullanılan basit bir kittir. Akım kaynağı anında bozulacağından doğrudan diyota bağlanamaz. Bir lazer diyodunun voltajla değil akımla beslenmesi gerektiğini dikkate almak da önemlidir.

Kolimatör, tüm ışınların tek bir dar ışında birleştiği bir mercekle donatılmış bir gövdedir. Bu tür cihazlar radyo parça mağazalarından satın alınabilir. Kullanışlılar çünkü zaten bir lazer diyot takmak için alana sahipler ve maliyete gelince, oldukça küçük, sadece 200-500 ruble.

Elbette bir işaretçinin gövdesini kullanabilirsiniz, ancak ona lazer takmak zor olacaktır. Bu tür modeller plastik malzemeden üretildiğinden kasanın ısınmasına ve yeterince soğumamasına neden olacaktır.

Üretim prensibi öncekine benzer, çünkü bu durumda DVD-RW sürücüsünden gelen bir lazer diyot da kullanılıyor.

Üretim esnasında antistatik bileklik kullanılması gerekmektedir.

Bu, lazer diyottaki statiği gidermek için gereklidir; çok hassastır. Bilezik yoksa doğaçlama yöntemlerle idare edebilirsiniz - diyotun etrafına ince bir tel sarabilirsiniz. Daha sonra sürücü monte edilir.

Cihazın tamamını monte etmeden önce sürücünün çalışması kontrol edilir. Bu durumda çalışmayan veya ikinci bir diyot bağlamak ve sağlanan akımın gücünü bir multimetre ile ölçmek gerekir. Akıntının hızı göz önüne alındığında, gücünün standartlara göre seçilmesi önemlidir. Birçok model için 300-350 mA akım uygulanabilir, daha hızlı olanlar için 500 mA kullanılabilir ancak bunun için tamamen farklı bir sürücünün kullanılması gerekir.

Elbette böyle bir lazer, profesyonel olmayan herhangi bir teknisyen tarafından monte edilebilir, ancak yine de güzellik ve rahatlık açısından, böyle bir cihazı daha estetik bir durumda oluşturmak en mantıklısıdır ve hangisinin kullanılacağı her duruma uygun olarak seçilebilir. tatmak. Boyutları kompakt olduğundan, sadece 10x4 cm boyutunda bir LED el fenerinin gövdesine monte etmek en pratik olacaktır. Ancak yine de ilgili makamlardan talepte bulunabileceği için böyle bir cihazı cebinizde taşımanıza gerek yoktur. . Lensin tozlanmasını önlemek için böyle bir cihazı özel bir kutuda saklamak en iyisidir.

Cihazın kendi türünde bir silah olduğunu, dikkatli kullanılması gerektiğini, hayvanlara veya insanlara doğrultulmaması gerektiğini, çok tehlikeli olduğu ve sağlığa zarar verebileceği için en tehlikeli olduğunu unutmamak önemlidir. gözlerde. Bu tür cihazların çocuklara verilmesi tehlikelidir.

Lazer çeşitli cihazlarla donatılabilir ve daha sonra hem pnömatik hem de ateşli silahlar için oldukça güçlü bir görüş zararsız bir oyuncaktan çıkacaktır.

İşte yapmak için bazı basit ipuçları lazer kesici. Biraz geliştirdikten sonra benzer tasarım, kesici kesiciler yapılabilir akrilik malzeme, kontrplak ve plastik, gravür.

Merhaba bayanlar ve baylar. Bugün yüksek güçlü lazerlere ayrılmış bir dizi makale açıyorum çünkü Habrasearch insanların bu tür makaleleri aradığını söylüyor. Size evde nasıl oldukça güçlü bir lazer yapabileceğinizi anlatmak ve ayrıca bu gücü sadece "bulutların üzerinde parlamak" uğruna nasıl kullanacağınızı öğretmek istiyorum.

Uyarı!

Makale, yüksek güçlü bir lazerin üretimini açıklamaktadır ( 300mW ~ güç 500 Çin işaretçisi), sizin ve başkalarının sağlığına zarar verebilecek! Son derece dikkatli olun! Özel güvenlik gözlükleri kullanın ve lazer ışınını insanlara veya hayvanlara doğrultmayın!

Hadi öğrenelim.

Habré'de Hulk gibi taşınabilir Ejderha Lazerleri hakkındaki makaleler yalnızca birkaç kez yayınlandı. Bu yazıda size bu mağazada satılan modellerin çoğundan daha düşük güçte olmayan bir lazeri nasıl yapabileceğinizi anlatacağım.

Hadi pişirelim.

Öncelikle tüm bileşenleri hazırlamanız gerekir:
- 16x veya daha yüksek yazma hızına sahip, çalışmayan (veya çalışan) bir DVD-RW sürücüsü;
- 100 pF ve 100 mF kapasitörler;
- direnç 2-5 Ohm;
- üç adet AAA pil;
- havya ve teller;
- kolimatör (veya Çin işaretçisi);
- çelik LED lamba.

Bu gereken minimum basit bir sürücü modeli yapmak. Sürücü aslında lazer diyotumuzu gerekli güce çıkaracak bir karttır. Güç kaynağını doğrudan lazer diyotuna bağlamamalısınız - bozulacaktır. Lazer diyotun voltajla değil akımla çalıştırılması gerekir.

Kolimatör aslında tüm radyasyonu dar bir ışına indirgeyen lensli bir modüldür. Hazır kolimatörler radyo mağazalarından satın alınabilir. Bunlar zaten var uygun yer bir lazer diyot takmak için ve maliyeti 200-500 ruble.

Ayrıca Çin işaretçisinden bir kolimatör de kullanabilirsiniz, ancak lazer diyotun sabitlenmesi zor olacaktır ve kolimatör gövdesinin kendisi büyük olasılıkla metalize plastikten yapılacaktır. Bu, diyotumuzun iyi soğumayacağı anlamına gelir. Ancak bu da mümkündür. Bu seçeneği makalenin sonunda bulabilirsiniz.

Hadi yapalım.

Öncelikle lazer diyotun kendisini almanız gerekir. Bu, DVD-RW sürücümüzün çok hassas ve küçük bir parçasıdır; dikkatli olun. Sürücümüzün taşıyıcısında güçlü bir kırmızı lazer diyot bulunmaktadır. Radyatörü sayesinde onu zayıf olandan ayırt edebilirsiniz. daha büyük boyut geleneksel bir IR diyottan daha iyidir.

Lazer diyot statik gerilime karşı çok hassas olduğundan antistatik bileklik kullanılması tavsiye edilir. Bileklik yoksa kasaya takılmayı beklerken diyot uçlarını ince tel ile sarabilirsiniz.

Bu şemaya göre sürücüyü lehimlemeniz gerekiyor.

Polariteyi karıştırmayın! Sağlanan gücün polaritesi yanlışsa lazer diyot da anında arızalanır.

Diyagramda 200 mF'lik bir kapasitör gösterilmektedir, ancak taşınabilirlik için 50-100 mF oldukça yeterlidir.

Hadi deneyelim.

Lazer diyotu takmadan ve her şeyi mahfazaya monte etmeden önce sürücünün işlevselliğini kontrol edin. Başka bir lazer diyotu bağlayın (çalışmayan veya sürücüden ikincisi) ve akımı bir multimetre ile ölçün. Hız özelliklerine bağlı olarak akım gücünün doğru seçilmesi gerekir. 16 model için 300-350mA oldukça uygundur. En hızlı 22x için 500mA bile sağlayabilirsiniz, ancak tamamen farklı bir sürücüyle, üretimini başka bir makalede anlatmayı planlıyorum.

Berbat görünüyor ama işe yarıyor!

Estetik.

Ağırlığa göre monte edilmiş bir lazer, yalnızca aynı çılgın tekno-manyakların önünde övünebilir, ancak güzellik ve rahatlık için onu uygun bir durumda monte etmek daha iyidir. Burada nasıl sevdiğinizi kendiniz seçmek daha iyidir. Devrenin tamamını normal bir LED el fenerine monte ettim. Boyutları 10x4cm'yi geçmez. Ancak yanınızda taşımanızı önermiyorum: İlgili makamların ne gibi iddialarda bulunabileceğini asla bilemezsiniz. Hassas merceğin tozlanmaması için özel bir kutuda saklamak daha iyidir.

Bu bir seçenektir minimum maliyetler- Çin işaretçisinden bir kolimatör kullanılır:

Fabrikada üretilen bir modülün kullanılması aşağıdaki sonuçları elde etmenizi sağlayacaktır:

Lazer ışını akşamları görülebilir:

Ve elbette karanlıkta:

Belki.

Evet, ilerleyen yazılarda bu tür lazerlerin nasıl kullanılabileceğini anlatmak ve göstermek istiyorum. Sadece kibrit yakıp plastiği eritmekle kalmayıp, metal ve ahşabı kesebilen çok daha güçlü örnekler nasıl yapılır? 3D Studio Max modelleri oluşturmak için hologramlar nasıl yapılır ve nesneler nasıl taranır? Güçlü yeşil veya mavi lazerler nasıl yapılır? Lazerlerin uygulama kapsamı oldukça geniştir ve burada bir makale bunu yapamaz.

Hatırlamamız gerekiyor.

Güvenlik önlemlerini unutmayın! Lazerler oyuncak değildir! Gözlerinize iyi bakın!

Çocuklukta kim hayal etmedi lazer? Bazı erkekler hâlâ rüya görüyor. Düşük güce sahip geleneksel lazer işaretleyiciler, güçleri arzulanan çok şey bıraktığından, artık uzun süre geçerli değildir. Geriye 2 seçenek kalıyor: pahalı bir lazer satın alın veya doğaçlama malzemeler kullanarak evde yapın.

Lazeri kendiniz yapmak için aşağıdaki yöntemler vardır:

Eski veya bozuk bir DVD sürücüsünden
İtibaren bilgisayar faresi ve bir el feneri
Bir elektronik mağazasından satın alınan parça kitinden

Eski birinden evde lazer nasıl yapılırDVDsürmek

Bilgisayar faresinden lazer nasıl yapılır

Bilgisayar faresinden yapılan lazerin gücü, önceki yöntemle yapılan lazerin gücünden çok daha az olacaktır. Üretim prosedürü çok farklı değil.

Öncelikle, herhangi bir renkte görünür lazere sahip eski veya istenmeyen bir fare bulun. Görünmez bir parıltıya sahip fareler, bariz nedenlerden dolayı uygun değildir.
Daha sonra dikkatlice sökün. İçeride bir havya kullanılarak lehimlenmesi gereken bir lazer göreceksiniz.
Şimdi yukarıdaki talimatların 3-5. adımlarını tekrarlayın. Tekrarlıyoruz, bu tür lazerler arasındaki fark sadece güçtedir.

Kendi ellerinizle güçlü bir yanan lazer yapmak zor bir iş değildir, ancak havya kullanma becerisinin yanı sıra yaklaşımınızda dikkatli ve dikkatli olmanız gerekecektir. Burada elektrik mühendisliği alanından derin bilgiye ihtiyaç duyulmadığını ve cihazı evde bile yapabileceğinizi hemen belirtmekte fayda var. Lazer ışınına maruz kalmak gözlere ve cilde zararlı olduğundan çalışırken asıl önemli olan önlem almaktır.

Lazer, dikkatsiz kullanıldığında sağlığa zarar verebilecek tehlikeli bir oyuncaktır. Lazeri insanlara veya hayvanlara doğrultmayın!

Neye ihtiyacın olacak?

Herhangi bir lazer birkaç bileşene ayrılabilir:

ışık akısı yayıcı;
optik;
güç kaynağı;
akım kaynağı stabilizatörü (sürücü).

Lazer için diyotu nereden alabilirim?

Herhangi bir lazerin çalışma elemanı bir lazer diyodudur. Hemen hemen her radyo mağazasından satın alabilir veya çalışmayan bir CD sürücüsünden alabilirsiniz. Gerçek şu ki, sürücünün çalışmaması nadiren lazer diyotun arızasıyla ilişkilendirilir. Stokta kırık bir sürücü bulunduğundan, gerekli öğeyi ekstra maliyet olmadan elde edebilirsiniz. Ancak türünün ve özelliklerinin sürücünün modifikasyonuna bağlı olduğunu dikkate almanız gerekir.

En uygun olanı DVD-RW sürücüsünden alınan bir lazer diyottur. En yüksek kalitede lazer diyotlar LG, Sony ve Samsung sürücülerine takılıdır.

DVD sürücüsünün yazma hızı ne kadar yüksek olursa, içine takılan lazer diyot da o kadar güçlü olur.

Sürücünün sökülmesi

Sürücü önünüzdeyken, önce 4 vidayı sökerek üst kapağı çıkarın. Daha sonra merkezde bulunan ve baskılı devre kartına esnek bir kabloyla bağlanan hareketli mekanizma çıkarılır. Bir sonraki hedef, alüminyum veya duralumin alaşımından yapılmış bir radyatöre güvenli bir şekilde bastırılan bir lazer diyottur. Sökmeden önce statik elektriğe karşı koruma sağlanması tavsiye edilir. Bunu yapmak için lazer diyotun uçları lehimlenir veya ince bakır tel ile sarılır.

Sürücü

En iyi seçenek, temel alınarak oluşturulmuş basit bir akım dengeleyici kullanmaktır. Bu mikro devre, çıkış akımını ve voltajını bağımsız olarak ayarlayabilen evrensel entegre stabilizatörler kategorisine aittir. Mikro devre geniş bir giriş voltajı aralığında çalışır: 3 ila 40 volt.

LM317'nin bir analogu yerli çip KR142EN12'dir.

İlk laboratuvar deneyi için aşağıdaki diyagram uygundur. Devredeki tek direnç şu formül kullanılarak hesaplanır: R=I/1,25; burada I, nominal lazer akımıdır (referans değeri).

Diyagram R1 direncinin yaklaşık değerini gösterir. Doğru hesaplamak için yukarıdaki formülü kullanmanız gerekir.

Toplandıktan elektrik şeması, bir ön açma işlemi yapabilir ve devrenin çalışabilirliğinin kanıtı olarak yayan diyotun parlak kırmızı dağınık ışığını gözlemleyebilirsiniz. Gerçek akımını ve vücut ısısını ölçtükten sonra bir radyatör kurmanın gerekliliğini düşünmeye değer. Lazer sabit bir tesisatta yüksek akımlarda uzun süre kullanılacaksa pasif soğutmanın sağlanması gerekmektedir. Artık hedefe ulaşmak için çok az şey kaldı: odaklanın ve yüksek güçte dar bir ışın elde edin.

Optik

Bilimsel açıdan, paralel ışık ışınları üreten bir cihaz olan basit bir kolimatör yapmanın zamanı geldi. Bu amaç için ideal seçenek, sürücüden alınan standart bir lens olacaktır. Onun yardımıyla yaklaşık 1 mm çapında oldukça ince bir lazer ışını elde edebilirsiniz. Böyle bir ışının enerji miktarı saniyeler içinde kağıdı, kumaşı ve kartonu yakmak, plastiği eritmek ve ahşabı yakmak için yeterlidir. Daha ince bir ışına odaklanırsanız, bu lazer kontrplak ve pleksiglası kesebilir. Ancak küçük odak uzaklığı nedeniyle lensi kurmak ve sürücüye güvenli bir şekilde takmak oldukça zordur.

Çevrimiçi mağaza aracılığıyla, özellikle lazeri monte etmek ve ayarlamak için tasarlanmış hazır bir kolimatör satın alabilirsiniz. Gövdesi radyatör görevi görecek. Cihazın tüm bileşenlerinin boyutlarını bilerek ucuz bir LED el feneri satın alabilir ve gövdesini kullanabilirsiniz.

Sonuç olarak lazer radyasyonunun tehlikeleri hakkında birkaç cümle eklemek istiyorum. Öncelikle lazer ışınını asla insanların veya hayvanların gözlerine doğrultmayın. Bu da ciddi görme bozukluklarına yol açıyor. İkinci olarak, kırmızı lazerle deney yaparken yeşil gözlük takın. Spektrumun kırmızı kısmının çoğunun geçmesini engellerler. Gözlüklerden geçen ışığın miktarı radyasyonun dalga boyuna bağlıdır. Koruyucu ekipman olmadan lazer ışınına yandan bakmaya yalnızca kısa bir süre için izin verilir. Aksi takdirde göz ağrısı oluşabilir.

Ayrıca okuyun

Birçok kişi lazer teknolojilerinin olanaklarını ve faydalarını biliyor. Sadece endüstride değil aynı zamanda kozmetoloji, tıp, günlük yaşam, sanat ve insan yaşamının diğer alanlarında da kullanılmaktadırlar. Ancak herkes evde nasıl lazer yapılacağını bilmiyor. Ancak hurda malzemelerden yapılabilir. Bunu yapmak için çalışmayan bir DVD sürücüsüne, çakmağa veya el fenerine ihtiyacınız olacak.

Evde başlamadan önce gerekli tüm unsurları toplamanız gerekir. Her şeyden önce, DVD sürücüsünü sökmeniz gerekir. Bunu yapmak için cihazın üst ve alt kapaklarını tutan tüm vidaları sökün. Daha sonra ana kablonun bağlantısı kesilir ve kart sökülür. Diyotların ve optiklerin koruması kırılmalıdır. Bir sonraki adım, genellikle pense ile yapılan diyotun çıkarılmasıdır. Statik elektriğin diyota zarar vermesini önlemek için bacaklarının tel ile bağlanması gerekir. Bacakları kırmamak için diyotu dikkatlice çıkarmalısınız.

Daha sonra, evde bir lazer yapmadan önce, diyotun güç kaynağını düzenleyen küçük bir devre ile temsil edilen lazer için bir sürücü yapmanız gerekir. Gerçek şu ki, güç yanlış ayarlanırsa diyot hızla arızalanabilir. Güç kaynağı olarak AA pilleri veya cep telefonu pilini kullanabilirsiniz.

Evde lazer yapmadan önce yanma etkisinin optik tarafından sağlandığını dikkate almanız gerekir. Eğer orada değilse, lazer basitçe parlayacaktır. Optik olarak diyotun alındığı sürücüden özel bir lens kullanabilirsiniz. Odağı doğru şekilde ayarlamak için bir lazer işaretçi kullanmanız gerekir.

Sıradan bir cep lazeri oluşturmak için sıradan bir çakmak kullanabilirsiniz. Ancak çakmaktan lazer yapmadan önce inşaat teknolojisini bilmeniz gerekir. Yüksek kaliteli bir yangın çıkarıcı unsur satın almak en iyisidir. Sökülmesi gerekiyor ancak tasarımda hala faydalı olacağından parçalar atılmamalıdır. Çakmakta gaz kalmışsa boşaltılması gerekir. Daha sonra iç kısımlar özel ataşmanlara sahip bir matkap kullanılarak açılmalıdır. Çakmak gövdesinin içinde sürücüden bir diyot, birkaç direnç, bir anahtar ve bir pil bulunur. Çakmağın tüm elemanlarının yerlerine takılması gerekir, ardından daha önce alevi yakan düğme lazeri açacaktır.

Ancak cihazı oluşturmak için sadece çakmak değil, aynı zamanda bir el feneri de kullanabilirsiniz. El fenerinden lazer yapmadan önce lazer bloğunu CD sürücüsünden almanız gerekir. Temel olarak yapı ev yapımı lazer Bir el fenerindeki lazer cihazının çakmaktaki lazer cihazından hiçbir farkı yoktur. Neredeyse hiçbir zaman 3 V'u geçmeyen güç kaynağını hesaba katmanız yeterlidir ve ayrıca ek bir voltaj dengeleyici oluşturmanız da tavsiye edilir. Bu, diyotun ve stabilizatörün polaritesini dikkate almak çok önemlidir.

Monte edilmiş tüm dolgular, sökülmüş el fenerinin gövdesine yerleştirilmelidir. Sadece el fenerinden önceden çıkarılmakla kalmaz iç kısım, ama aynı zamanda cam. Lazer ünitesi kurulduktan sonra cam yerine takılır.