Схема подключения лазерного модуля r 100. Лазерные диоды: принцип работы, виды и применение

Настройка WI-FI 27.11.2019

Настройка WI-FI

Наша цель - лазерный модуль.

Перед извлечением самого модуля закоротим все его три вывода тонким медным проводом (мы взяли одну нитку из многожильного). Это нужно для подстраховки от статики.

Теперь можно извлекать лазерный модуль. Он там «сидит» довольно неплохо, поэтому нужно потрудиться и сбалансировать усилия между «раскурочить» и «не сломать».

Вот как-то так должно получиться.

Чтобы избежать этих неудобств, рекомендуется провести детальную очистку устройства, а также объектива, чтобы избежать накопления пыли и грязи. Другая проблема с такими типами компонентов заключается в структуре, с которой были разработаны считыватели, поскольку они являются единицами, которые используют лазер, который проходит через линзы, которые обычно изнашиваются при их использовании.

Лазер страдает прогрессирующим ухудшением, теряя при этом свою первоначальную силу и вызывая у нас большие головные боли при попытке визуализировать содержимое диска, которое лазер из-за его износа не может читать. Когда лазер изношен и загрязнен объектив, практически невозможно заставить читателя распознать тип используемой среды, а также не позволить нам визуализировать информацию, записанную на нем.

Сборка схемы

Теперь перейдем к схеме. Она необходима для контроля мощности лазера. В противном случае он просто сгорит.

Мы не заморачивались и сделали навесной монтаж.

Питание

Питать нужно от 3,7в. Для переносного лазера отлично подойдут аккумуляторы от мобильных телефонов, соединенные параллельно.

Мы же воспользовались стабилизированным блоком питания.

Предостережение

Следует заранее предупредить о безжалостности лазера к сетчатке глаза. При работе с лазером нужно обязательно пользоваться специальными очками. Вы спросите, зачем я это все пишу, ведь все равно никто этого делать не будет? Ну а вдруг! Вдруг найдется хоть один разумный человек и наденет таки специальные очки при обращении с лазером. И один или даже два глаза эти строки спасут!

У нас же таковых очков не оказалось и мы все делали на свой страх и риск. А вот красные очки, в отличие от очков для безопасности, позволят лучше увидеть сам лазерный луч. Для красоты можно подпустить дыма, как мы сделали в заставке к видео .

Невозможно отличить медиаформаты, считыватель не сможет воспроизвести содержимое диска, который мы ввели. Таким образом, устройство не может инициировать необходимые команды для изменения этих параметров и, следовательно, для отображения любого типа содержимого.

Эта ошибка часто появляется чаще во время процесса записи на носителе и может заставить пользователя приобретать новый компонент без необходимости. Напомним, что причины такого рода недостатков, которые обычно страдают от оптических устройств, в основном сводятся к накопленной грязи.

Пробный запуск

Подключив питание, видим потребление 200мА и пучок яркого света.

В темноте работает как фонарик.

Линза для фокуссировки

Луч получился совсем не «лазерный». Нужна линза для регулировки фокусного расстояния. Для начала вполне подойдет линза из того же привода.

Через линзу получается сфокусировать луч, но без жесткого корпуса занятие утомительное.

Изготовление корпуса

В Интернете встречал описание, где люди использовали лазерные указки или фонарик в качестве корпуса. Тем более что и линзы там уже есть. Но, во-первых, у нас не оказалось под рукой лазерной указки нужного размера. А, во-вторых, это увеличило бы бюджет мероприятия. А я уже говорил, что лично у меня это уменьшает удовольствие от полученного результата.
Мы начали пилить алюминиевый профиль.

Обязательно нужно все изолировать.

Линза

Линзу прикрепили на пластилин для регулировки ее положения.

Кстати, эта линза работает лучше, если ее перевернуть выпуклой частью к лазерному диоду.

Регулируем и получаем более-менее собранный луч.

Точно отрегулировать, наверное, можно, но нам и этого хватило, чтобы черный пластик начал плавиться.

Спичка мгновенно загоралась.

Черная изолента разрезалась как ножом по маслу.

Из этого лазера получилась бы отличная пушка для игры в солдатики.

Видео

На видео видна скорость воздействия лазера на некоторые материалы (белый лист, надпись маркером на бумаге, черный пластик и черная изолента, нитка, пластилин).

Мы не рекомендуем открывать устройство для ручной очистки линз, так как это, в неопытных руках, может привести к необратимому повреждению компонента. Другая причина, которая часто является причиной сбоев оптического привода, может быть связана с неправильным расположением компонента внутри шкафа нашего компьютера.

Во многих случаях оптические приводы повреждены и перестают работать, потому что их объектив является несбалансированным или нецентральным из-за плохого закрепления элемента в шкафу. В этот момент важно иметь подходящий шкаф, изготовленный из стойких материалов, которые обеспечивают жесткость.

Опыт создания лазера из DVD-RW привода Артёмом Калининым

Современные технологии устройств хранения данных - две: магнитные и оптические. Первый уже много лет используется как в цифровой, так и в аналоговой областях. Оптическая технология хранения данных от использования более поздняя. Компакт-диски. Эти типы дисков могут использоваться как в аудио, так и в компьютерах.

Линии спирали настолько малы и близки друг к другу, что они действуют как дифракционная решетка. Моделирование использует поликарбонатный диск по большей части. Этот диск модели имеет спиральную дорожку меток, напечатанных на одной из ее сторон, эти метки содержат закодированную информацию.

Для нашего лазера нам понадобится во первых сломанный или не очень резак! Чем менее сломан резак и чем быстрее он может записывать диски тем лучше, да кстати он должен быть DVD-RW. Если привод записывает DVD+/-R со скоростью 16х то там стоят 200 мВт красные лазеры, в 20х приводах стоит лазер 270 мВт, а в приводах со скоростью 22х мощность может доходить до 300 мВт. Все DVD приводы также имеют сидишный ИК лазер, но как его определить вы узнаете позже. Сразу уточню, так как возникает много вопросов. Вырезка из FAQ, которое Вы можете прочитань на нашем сайте http://lasers.org.ru/faq.html

Металлическая крышка на поверхности - это та, которая отражает и отскакивает от лазерного излучения внутри светового датчика. Когда тусклый фокус лазерного луча не отражается в плоском секторе, детектор света видит луч. Когда луч встречает отметку, лазерный свет внутри светового датчика не отражается.

Отражающий металлический слой - проблема долговечности диска. Как и любой новый продукт, есть уроки, которые были извлечены и включены в новое производство. Ярким примером был слой отражения. Металл наносят на поверхность товарного знака модели из поликарбонатного диска с помощью заглушки, где атомы металла осаждаются в виде тонкой пленки с использованием вакуумной камеры. Эта тонкая металлическая пленка является полупрозрачной.

Вопрос: А какой лазерный диод подойдет?

Ответ: Подойдет ЛД только от пишущего привода! причем:

CD-RW - мощный 100–200 мВт ИК лазер 780нм

DVD-Combo (DVD-Drive/CD-recordeble) - слабый красный диод примерно как в китайской указке и мощный 100–200 мВт ИК лазер 780нм

DVD-RW - мощный красный ЛД 650нм 150–300 мВт и мощный 100–200 мВт ИК лазер 780нм

BLU-RAY ROM - сине-фиолетовый диод 405 нм мощностью 15 мВт.

Лазер читает диск с зеленой стороны, поэтому уровни или чернила на этой стороне могут повредить. Для изготовления этих дисков требуется «белая» комната, свободная от пылевых частиц. На диске, тонко отполированном по оптической степени, применяется слой светочувствительного материала высокого разрешения. На этом слое можно записывать информацию благодаря лазерному лучу. После завершения стенограммы данные, которые он содержит, являются скрытыми. Этот процесс очень похож на его развитие. В зависимости от областей, к которым обращается лазер, слой фоточувствительного материала затвердевает или становится растворимым при применении определенных ванн.

BLU-RAY RW - сине-фиолетовый диод 405 нм мощностью 60-150 мВт. Светит ярче красного.

Во всех остальных бытовых устройствах (принтеры, мышки, сканеры штрих кода, и т. д.) лазеров достаточной мощности нет! Везде мощность порядка 5 мВт.

Итак приступим! Разбираем резак, вытаскиваем оптическую часть. Вот так выглядит эта часть резака:

Ценного там только выходная линза и два лазера. Теперь достаем самое главное - DVD лазер:

Мастер записывается с использованием высокого лазера, с помощью которого «печатаются» «одни» и нули, которые состоят из серии микроскопических отверстий. Этот оригинал затем используется для создания копий. Наконец, применяется новый слой пластика. Он находится сразу за концом занятой области данных и имеет ширину 1 мм.

Данные хранятся в дорожке из поликарбонатного материала. Трек начинается в центре диска и заканчивается на внешней стороне диска, образуя длинную тонкую спираль. В этой спирали имеются микроскопические пазы, называемые ямами, которые записываются на мастер-диск, а затем штампованы на поверхность поликарбонатного диска во время этапа репликации.

А теперь внимание! Пока вы еще не начали играть с новой игрушкой распишу ка я вам технику безопасности. Лазер из DVD-RW привода относится к классу 3B, а значит он очень опасен для зрения! не направляйте луч в глаза и в зеркало! даже глазом моргнуть не успеете, зрение станет значительно хуже! парнишка на одном форуме засветил себе нечаянно, попал на несколько тысяч уёв. Это ему считай повезло. сфокусированным лучом повредить зрение можно и со ста метров! Смотрите куда светите!

Гладкая область между двумя ямами называется землей. Ямы и земли представляют собой данные, хранящиеся на диске. Состав диска включает отражающий материал, который охватывает ямы и земли. Способ отражения света зависит от того, где падает лазерный луч. Яма рассеивает и рассеивает лазерный свет, обматывая слабый сигнал. Земля не тускнет свет, а отраженный свет интерпретируется как сильный сигнал. Определенное количество ям и земель образуют цепочки, которые называются секторами.

Чтобы получить быстрое время доступа, секторы, содержащие данные каждого файла, должны быть смежными. Все сектора имеют одинаковый размер и не зависят от их положения на диске. Диск поворачивается к переменной, быстрее для секторов, расположенных во внутренней части диска, и медленнее для секторов, расположенных во внешней части.

Можно ли испортить ЛД (лазерный диод)? Можно! Даже очень просто. Стоит только превысить ток и диоду наступит конец. Причем доли микросекунд будет достаточно! Именно поэтому ЛД боятся статического электричества. Оберегайте ЛД от него! На смом деле ЛД не сгорает, просто рушится оптический резонатор внутри и ЛД превращается в обычный светодиод. резонатор рушится не от тока, а от световой интенсивности, которая в свою очередь зависит от тока. Также надо быть внимательным к температуре. При охлаждении лазера, КПД его растет, и при том же токе интенсивность возрастает и может разрушить резонатор! Осторожнее! Еще его легко убить переходными процессами, возникающими при включении и выключении! От них стоит защититься.

Процедура чтения, типы вращения, время доступа, поиск и изменение скорости. Этот падающий свет отражается в алюминиевом слое. Количество отраженного света зависит от поверхности, на которой падает луч. Таким образом, мы сказали, что на поверхности данных диска напечатано несколько отверстий, если луч света попадает в отверстие, это рассеивается, а отраженная интенсивность намного меньше, поэтому нам нужно только сопоставить отверстия с нулями и те, у которых есть дырки, и мы будем иметь двоичное представление.

Отраженный свет направляется через серию линз и зеркал на фотоприемник, который собирает количество отраженного света. Световая энергия фотоприемника преобразуется в электрическую энергию и простым порогом, который наш детектор будет решать, соответствует ли точка, указанная указателем, нулевой или одна.

Достаем лазер и сразу же тонкой жилой из многожильного провода обматываем ему ноги! чтобы электрически выводы ЛД были соединены! припаеваем к его ногам небольшой неполярный конденсатор на 0,1мкФ и полярный на 100мкФ и только потом снимаем жилу, которую намотали! Так мы спасем его от статики и переходных процессов, которые ЛД очень не любят!

Наличие оптической и немагнитной считывающей головки позволяет избежать многих проблем, когда нет прямого контакта между головкой и поверхностью диска, но есть определенные меры предосторожности, которые необходимо принимать во внимание, такие как очистка поверхности или пыли, накопленной в поверхность объектива, которая может в конечном итоге повлиять на ошибочное считывание читателем.

Диск может вращаться по-разному в зависимости от того, вращает ли его привод. Исходя из этого, мы имеем два разных типа вращения. Таким образом, когда считывающая головка находится вблизи края, двигатель вращается медленнее, чем когда он находится вблизи центра.

Теперь время подумать о питании нашего лазера. ЛД питается примерно от 3V и потребляет 200–400 мА в зависимости от мощности(скорости привода). Лазер это не лампочка! Ни в коем случае не подсоединяйте его напрямую к батарейкам! Без ограничительного резистора его быстро убьют и 2 батарейки от лазерной указки! ЛД нелинейный элемент, поэтому питать его надо не напряжением, а током! то есть нужны токо ограничивающие элементы.

Время доступа принимается за количество времени, которое требуется устройству от начала процесса чтения до тех пор, пока данные не начнут считываться. Этот параметр задается задержкой, временем поиска и временем изменения скорости. Расположение цилиндров жестких дисков значительно сокращает время поиска. Данные расположены по спирали на поверхности диска, и поэтому время поиска намного больше.

Когда считывающая головка находится в правильном месте для чтения, когда диск вращается, он должен дождаться, когда он пройдет через нужную точку, чтобы начать чтение. Количество времени, которое требуется, в среднем, до тех пор, пока информация не пройдет, где читающая голова ждет, так как она находится в нужном месте, - это так называемая латентность.

Вот так лазер выглядит изнутри:

Итак, надо бы запитать наш лазер!

Рассмотрим три схемы питания ЛД от простейшей, к наиболее сложной. Все схемы питаются от источников постоянного тока, например аккумуляторов.

1 Вариант. Ограничение тока резистором.

Время поиска относится к времени, которое требуется для перемещения считываемой головки в положение диска, на котором находятся данные. Имеет смысл говорить об этой величине в среднем, так как это не то же самое, чтобы достичь данных, находящихся вблизи края, другого, который находится вблизи центра. Эта величина является частью времени доступа, которое является гораздо более значимыми данными.

Это включает время адаптации для этого двигателя, чтобы обеспечить соответствующую скорость, когда он знает точку, где находятся данные. У оптических дисков есть общее, что все используют лазер в качестве средства чтения, но дифференцируются. Информация, записанная в них, кодируется как спираль небольших вложений, записанных на поверхности диска при записи, поэтому они не могут быть изменены позже. Он применяется для:, энциклопедий, законодательства, техников и т.д. Изменение фазы заключается в изменении свойств компакт-диска, изменении его структуры от аморфного до кристаллического и наоборот.

Cопротивление резистора определяется экспериментально, по току через ЛД. Cтоит остановиться на 200 мА для 16х, дальше риск спалить больше. Хотя мой ЛД и на 300 мА работал прекрасно. Для питания подойдут три любых аккумулятора на нужную емкость, также удобно использовать аккумулятор от мобильного телефона (любого).

Интересно то, что вы можете путешествовать по этой информации в интерактивном режиме. Он используется в основном для видео, поскольку он хранит звук и изображения, которые затем распаковываются в реальном времени, чтобы воспроизвести оригинал. Он используется в досуге, общей информации и помогает.

Он используется для хранения первичных ресурсов по мере необходимости, являясь альтернативой микрофишам. Для этого пластик должен быть менее толстым, и для его защиты добавляется больше слоев. В двойных слоях добавляется полуотражающий слой, так что оба слоя могут считываться с одной и той же поверхности диска.

Достоинства: простая конструкция , высокая надежность.

Недостатки: ток через ЛД постепенно падает. И толком не понятно когда конструкцию пора подзаряжать. Использование трех аккумуляторов усложняет конструкцию и неудобна зарядка.

Данную схему удобно размещать в китайском фанарике, где стоит батарея из трех ААА(мизинчиковых) батареек

Исходя из этого, классификация устанавливается на основе количества используемых слоев и граней. Такое технологическое достижение стало возможным благодаря уменьшению размера микрополостей, меньшему разделению между дорожками и использованию очень высокой технологии сжатия данных.

Если обе подложки содержат слои данных, можно хранить до 8, 5 ГБ. Лазерный луч может фокусироваться на любом слое благодаря полупрозрачному покрытию, нанесенному на слой, наиболее близкий к считывателю. Каждая сторона может иметь один или два уровня данных. Как правило, двухсторонний диск имеет два уровня данных, один из которых является полупрозрачным. Эта особенность позволяет хранить почти вдвое больше, чем односторонний диск.

А вот так он выглядит в сборе:

Два резистора по 1 Ому последовательно и два конденсатора.

Вариант 2. Использование микросхемы LM317.

В этой схеме все гораздо сложнее, и она прекрасно подходит для стационарного варианта лазера! В драйвере используется микросхема LM317, которая включена стабилизатором тока. См рисунок.

Драйвер поддерживает постоянный ток через ЛД независимо от питания (не меньше 7В) и температуры. Советую скачать даташит на эту микросхему и разобраться основательней, а так это лучший драйвер для дома!

3 Вариант. Компактный. На LM2621.

Это то, что нужно! Питание от двух аккумуляторов, стабильное напряжение (а следовательно и ток) на ЛД, которое не зависит от уровня зарядки акккумуляторов! Когда аккумуляторы разрядятся, схема выключится и через ЛД будет идти малый ток (слабое свечение). Наиболее умный и экономичный драйвер! КПД около 90 %. И все это на одной LM2621 в малюсеньком корпусе 3х3мм!! тяжело паять, зато у меня получилась плата 16х17мм! И это не придел! См рисунок.

Дроссель L1 я намотал на шару, микруха умная, сама во всем разберется). Я намотал 15 витков проводом 0.5мм на дросселе от компьютерного БП. Внутренний диаметр дросселя 2.5мм, проницаемость феррита неизвестна. Диод шоттки любой 3-х амперный. Например 1N5821,30BQ060,31DQ10,MBRS340T3,SB360,SK34A,SR360. Резистором R1 настраиваем ток диода. советую при настройке подключить туда переменник на 100к. Кстати, все испытания желательно проводить на мертвом ЛД! электрические параметры остаются неизменными. Выбрав для себя подходящую схему, собираем её! Ну а дальше полет для фантазии!! нужно придумать как закрепить оптику! причем ЛД нужно поставить на радиатор! При большом токе он очень хорошо греется! так что заранее продумывайте конструкцию.

Оптика лазера.

Удобно использовать лазерную указку как основу для коллиматора. В ней стоит неплохая линза. Но луч получается примерно 5мм диаметром, а это много. Лучшие результаты показывает родная оптика (выходная линза) но с ней свои трудности. Фокусное расстояние мало, а значит фокус очень сложно настроить, но в тоже время это позволяет получить луч диаметром 1мм!! К слову, чем уже луч, тем большая энергия прикладывается к 1мм 2 таким лучом можно влегкую шинковать черные пакеты)) если же выполнять фокусировку не в луч, а в точку, то в этой точке плавится пластмасса, режется изолента, дерево начинает аж светиться белым светом от нагрева!(6000 градусов не шутки) и многое другое!! Кстати у нас на форуме можно купить лазерные модули фирмы AixiZ - ими можно отлично сфокусировать луч и для дальности и для прожигания!

Вот несколько фоток луча и самой указки

Как выбрать лазерную указку на примере красного лазера 300 мВт

Добрый вечер!

На днях я задумался, какое же это удивительное изобретение лазер… Только подумайте, энергия способная проплавить пластик сосредоточена в луче и устремляется в бесконечнось! Луч, который исходит из твоих рук и достает до облаков! До тех, что кажутся недоступными для людей… ну а чего стоят взгляды прохожих! Про одногруппников и коллег по работе и речи нет, они в шоке когда видят как острый луч резво вырезает кружочки из черного пакета! Решил я рассказать Вам о характеристиках лазера, а именно о характеристиках лазерной указки на полупроводниковом лазере. Так уж завелось, что люди любят сравнивать и выяснять у кого больше, лучше, дороже… а по каким параметрам лазеры сравнивать? И тут пошел маркетинг… 99 % людей при выборе лазера ведутся на мощность! Она интересует их в первую очередь! как же они ошибаются… хотя примерно так же, как и люди которые гонятся за мегапикселями.

На самом деле мощность далеко не идеальный параметр, по которому стоит упорядочивать лазерные указки. Перечислю параметры, которые важны конечному пользователю: Мощность, надежность, толщина луча (апертура), расходимость луча, габариты, защита от перегрева, стабильность излучаемой мощности, удобство питания, механическая прочность. Не мало параметров, правда? А теперь о каждом помаленьку…

Мощность -мощность светового потока . так ли она важна? несомненно! чем мощнее, тем лучше! однако лампочка на 100Вт излучает гораздо больше световой мощности, но не прожигает ничего… В общем общий смысл: мощность нужна как можно больше, но при условии что остальные параметры тоже на высоте.

Надежность: ну тут вроде все ясно, чем дольше проработает и чем больше "защит от дурака" тем лучше. это к слову о китайских указках, которые продают в сети интернет. Почитайте отзывы людей и поймете, что если лазер проработает неделю, это уже удача.

Толщина луча: казалось бы, что в ней такого? а вот что! если распределить 300 мВт мощности лазерного излучения на площадь 1квадратный метр, то его почти не будет видно! ни о каких эфектах плавления, горения и речи нет! Короче, для того, чтобы плавить, резать, зажигать необходима достаточная плотность излучения. её можно увеличить двумя способами, либо увеличивать мощность, либо уменьшать площадь, на которую воздействуем. Если 300 мВт мощности сосредоточить на круглой площадке диаметром 3мм (точка обычной китайской указки на 1 мВт), то максимум можно проплавлять пакеты, и то долго! пластик не плавится, спички не зажигаются… но если поставить хорошую оптику и сделать луч в два раза тоньше, то плотность возрастает в 4 раза! тут и пластик плавится, и спички зажигаются.

Расходимость луча: так уж сложилось что нет ничего идеального, и луч лазера постепенно становится шире и шире… уже через пару десятков метров диаметр луча достигает 1 см! расходимость зависит от толщиы луча. чем тоньше луч, тем быстрее он расходится. Однако даже тонкий луч достает до облаков и на них видно маленькую точку.

Габариты: все стремятся к минимуму размеров и массы без проигрыша в остальных параметрах..

Защита от перегрева: лазер достаточно мощный и ощутимо греется. без охлаждения за пару секунд он перегревается. Установив радиатор побольше и обеспечив хороший контакт можно с уверенностью сказать что лазер не выйдет из строя от того, что забыли его выключить.

Стабильность излучаемой мощности: Вот тут интересно) видели яркие лозунги в интернете? 100 мВт, 200 мВт, 300 мВт? а на деле раза в два меньше… дело в том, что при использовании примитивных драйверов мощность лазера сильно зависит от состояния батареек. Я погулял по сайтам производителей батареек и видел графики разряда батареек, так вот когда батарейка новая, на ней 1.5Вольта, но уже через секунду напряжение падает до 1.2–1.3Вольт! и так достаточно долгое время, после чего напряжение начинает стремительно падать-батарея разряжена. ну так вот, эта мощность приводится для напряжения питания 4.5В, а в реальной жизни после включения лазер сначала моргнет полной мощностью, а потом выйдет на режим в пол мощности… вот такие результаты… чтобы такого не было, нужно применять интеллектуальные драйверы, которы стабилизирую ток лазера вне зависимости от состояния батареек. но они дороги и в китайцами не используюся.

Удобство питания: Видел в сети лазер, питается от двух CR2 литиевых батареек, вроде хорошо, да? маленькие, легкие… вот только какого отдать за каждую батарейку 100 рублей? через час она сядет, и что? снова 200р выкидывать? Да и далеко не в каждом магазине можно наити эти редкие батарейки. Другое дело стандартные ААА и АА батарейки и аккумуляторы. дешёвые и распространенные.

Механическая прочность: очень обидно смотреть на обломки лазера, который выпал из рук на асфальт… чем прочнее лазер, тем больше вероятность что он выживет в экстремальных условиях. Я занимаюсь продажей лазеров, поэтому для меня крайне важны все эти параметры. И вот чего я достиг в этой области:

Нормально? «Голова» выточена на токарном станке из алюминия, лазер точно не перегреется!)) остальная часть взята от фонарика.

Драйвер: Вот тут я постарался и разработал отличный драйвер! Он независимо от источника питания поддерживает выходную мощность на уровне 300 мВт! То есть не нужно беспокоиться, что при замене батареек на аккумуляторы упадет мощность, да и эффект первых трех секунд тут устранен, мощность всегда 300 мВт пока батарейки не сядут. Кстати контролируется еще и температура! Известны случаи когда лазер сгорал от холода. На холоде возрастает КПД и лазер выходит из строя. Мой драйвер следит за температурой и при охлаждении постепенно снижает ток через диод. Испытывал до 0 градусов, все работает! Сразу предупрежу, нигде в сети описаний этого драйвера нет и просить меня чтоб я дал схему бесполезно.

Оптика: Предлагаю покупателям два варианта, либо толстый луч (~3мм) или тонкий (~1мм). Кому нужно для световых эффектов, тот берет с толстым, потому что расходится меньше. А для прожигания, зажигания и наблюдения луча покупают с тонким лучом. Лазер с тонким зажигает спички, плавит пластик, коробку от ДВД диска за несколько секунд насквозь! Все это можно посмотреть на видео в конце статьи.

Питание: Для питания лазера используется 3 ААА элемента (аккумуляторы или батарейки) независимо от этого гарантируется полная мощность. при питании от батареек полная мощность примерно полчаса, потом постепенно снижается. от аккумуляторов (ввиду их большей емкости) время работы на полную раза в 4 больше.

Сегодня во многих приборах бытового и любого другого плана используются лазерные диоды (полупроводники) для создания целенаправленного луча. И самым важным моментом в самостоятельной сборке лазерной установки является подключение диода.

Лазерный диод

Из этой статьи вы узнаете обо всем, что нужно для качественного подключения лазерного диода.

Особенности полупроводника и его подсоединения

От led диода лазерная модель отличается очень маленькой площадью кристалла. В связи с чем наблюдается значительная концентрация мощности, что приводит к кратковременному превышению значения тока в переходе. Из-за этого такой диод может легко перегореть. Поэтому, чтобы лазерный диод прослужил как можно дольше, необходима специальная схема – драйвер.

Обратите внимание! Любой диод лазерного типа необходимо питать стабилизированным током. Хоте некоторые разновидности, дающие красный свет, ведут себя достаточно стабильно, даже если имеют не стабильное питание.

Красный лазерный диод

Но, даже если используют драйвер, диод нельзя подключать к нему. Здесь необходим еще «датчик тока». В его роли часто выступает общий провод низкоомного резистора, который включается в разрыв между этими деталями. В результате схема имеет один существенный недостаток — минус питания оказывается «оторван» от минуса, имеющегося в питании схемы. Кроме этого данная схема имеет еще один минус — на токоизмерительном резисторе происходит потеря мощности.
Собираясь подключить лазерный диод, необходимо понимать, к какому драйверу его следует подключать.

Классификация драйверов

На данный момент существует два основных типа драйверов, которые можно подключить к нашему полупроводнику:

импульсный драйвер. Представляет собой частный случай преобразователя напряжения импульсного характера. Он может быть как понижающим, так и повышающим. У них входная мощность приблизительно равна выходной. При этом имеется незначительное преобразование энергии в тепло. Упрощенная схема импульсного драйвера имеет следующий вид;

Упрощенная схема импульсного драйвера

линейный драйвер. На такой драйвер схема обычно подает больше напряжения, чем требует полупроводник. Для его гашения необходим транзистор, который лишнюю энергию будет выделять с теплом. Такой драйвер имеет небольшой КПД, в связи с чем его используют крайне редко.

Обратите внимание! При использовании линейных микросхем-стабилизаторов интегрального плана при падении входного напряжения на диоде ток будет уменьшаться.

Схема линейного драйвера

В связи с тем, что питание любого лазерного диода может осуществляться через два разных типа драйверов, то схема подключения будет различаться.

Особенности соединения

Схема, которая будет использоваться для питания лазерного диода, может содержать в себе не только драйвер и «датчик тока», но и источник питания – аккумулятор или батарею.

Вариант схемы подключения

Обычно аккумулятор/батарея в таком случае должны иметь напряжение в 9 В. Кроме них в схему обязательно должны входить лазерный модуль и токоограничивающий резистор.

Обратите внимание! Чтобы не тратиться на диод, его можно извлечь из DVD привода. При этом это должен быть именно компьютерное устройство, а не стандартный проигрыватель.

Компьютерный DVD-привод

Лазерный полупроводник имеет три вывода (ноги), два из которых размещены по бокам, а один – посредине. Средний выход следует подключать к минусовой клемме выбранного источника питания. Положительную клемму нужно подсоединять к левой или правой «ноге». Выбор левой или правой стороны зависит от производителя полупроводника. Поэтому нужно определить, какой именно вывод будет: «+» и «-». Для этого на полупроводник следует подать питание. Здесь отлично справятся две батарейки, каждая по 1,5 вольт, а также резистор в 5 Ом.
Минусовый вывод у источника питания следует подключить к центральному минусовому выводу, определенного у диода. При этом плюсовая сторона должна подсоединяться к каждой из двух оставшихся клемм полупроводника поочередно. Таким образом его можно подключать и к микроконтроллеру.
Питание для лазерного диода можно осуществить с помощью 2-3 пальчиковых батареек. Но при желании в схему можно включить и аккумулятор от мобильного телефона. В таком случае необходимо помнить, что понадобиться еще дополнительный ограничительный резистор на 20 Ом.

Подсоединение к сети 220 В

Полупроводник можно запитать от 220 В. Но здесь необходимо создать дополнительную защиту от высокочастотных всплесков напряжения.

Вариант схемы питания диода от сети в 220 В

Такая схема должна включать в себя следующие элементы:

стабилизатор напряжения;
токоограничивающий резистор
конденсатор;
лазерный диод.

Сопротивление и стабилизатор будут образовывать блок, который сможет препятствовать токовым выбросам. Для предотвращения всплесков напряжения необходим стабилитрон. Конденсатор будет препятствовать появлению высокочастотных всплесков. Если такая схема была правильно собрана, то стабильная работа полупроводника будет гарантирована.

Пошаговая инструкция подсоединения

Самым удобным в плане создания лазерной установки своими руками будет красный полупроводник, имеющий выходную мощность примерно в 200 милливатт.

Обратите внимание! Именно таким полупроводником оснащен любой компьютерный DVD-проигрыватель. Это значительно упрощает поиск источника света.

Подключение выглядит следующим образом:

для подключения необходимо использовать один полупроводник. Их обязательно нужно проверить на работоспособность (достаточно просто подключить к батарейке);
выбираем более яркую модель. При проверке инфракрасного светодиода (при взятии его из компьютерного проигрывателя), он будет светить слабым красным свечением. Помните, что его

ЗАПРЕЩАЕТСЯ направлять в глаза, иначе можно полностью лишиться зрения;

Проверка диода

далее лазер устанавливаем на самодельный радиатор. Чтобы это сделать, нужно просверлить в алюминиевой пластине (толщина примерно 4 мм) отверстие с таким диаметром, чтобы диод входил в него достаточно туго;
между лазером и радиатором необходимо нанести небольшой слой термопласты;
далее берем проволочный керамический резистор, имеющий сопротивление 20 Ом с мощностью в 5 Вт и соблюдая полярность подключаем его к схеме. Через него нужно подключить лазер и источник питания (мобильный аккумулятор или батарейку);
сам лазер следует зашунтовать с помощью керамического конденсатора, имеющего любую емкость;
далее отворачивая устройство от себя, следует подключить его к сети питания. В результате должен включить красный луч.

Красный луч от самодельного устройства

После этого его можно сфокусировать при помощи двояковыпуклой линзы. Сфокусируйте его на несколько секунд в одной точке на бумаге, которая поглощает красный спектр. Лазер на ней оставит красный свет.
Как видите, получилось работающее устройство, которое подключено к сети в 220 В. Используя различные схемы и варианты подключения, можно создать разные приспособления, вплоть до карманной лазерной указки.

Заключение

Подключая лазерный диод, необходимо помнить о безопасном обращении с ним, а также знать нюансы, которые присутствуют в его работе. После этого останется только подобрать понравившуюся схему и подключить полупроводник. Главное помните, что все контакты должны быть хорошо запаяны, иначе деталь может перегореть в процессе работы.

Расчет люменов на одного квадратного метра под разные помещения

Под термином «лазерный диод » понимается лазер полупроводникового типа, основа конструкции которого представлена диодом. Принцип работы такого лазера строится на том, что после того, как в диод были инжектированы носители заряда в зоне p-n — перехода возникает инверсия населённостей.

Принцип работы лазерного диода

Всегда необходимо помнить, что при формировании излучения больше важен не ток лазерного диода, а напряжение. В момент подачи на анодный конец диода положительного потенциала, наблюдается смещение диода по прямому направлению. Это подразумевает инжекцию дырок из p-области в n-область и аналогичную инжекцию электронов в обратном направлении. Расположение электрона и дырки в достаточной близости для проявления эффекта туннелирования делает возможной их рекомбинацию. Данное действие сопровождается образованием:

Фотонов, имеющих определённую длину волны (результат принципа сохранения энергии);
Фононов (компенсируют забираемые фотонами импульсы).

Явление носит название спонтанного излучения и применительно к светодиодам считается главным методом создания излучения.

Рис 1 Конструкция лазерного диода.

Если рекомбинирование электрона и дырки, несмотря на общую пространственную область, не происходит весьма долго. Пересечение этой области фотоном с резонансной частотой провоцирует процесс вынужденной рекомбинации, результатом которой становится формирование другого фотона, полностью совпадающего с первым по всем значимым параметрам.

Особенности конструкции

Кристалл полупроводника лазерного диода представляет собой весьма тонкую прямоугольную пластинку. Деление на p и n области здесь происходит по принципу не лево-право, а верх-низ. То есть, вверху расположена p-область, а внизу — n-область.

Как результат: площадь p-n — перехода достаточно велика. Для торцевых (боковых) сторон обязательна полировка, поскольку формирование оптического резонатора (Фабри-Перо) требуются наличие параллельных плоскостей абсолютной гладкости. Перпендикулярно направленный в отношении одной из таких плоскостей случайный фотон (сформированный спонтанным излучением) будет двигаться по всему оптическому волноводу, периодически отражаясь от боковых граней, пока наконец не покинет резонатор.

Во время движения этот фотон станет причиной нескольких актов вынужденной рекомбинации, формирования подобных фотонов и усиления излучения. В момент, когда усиление достаточно для перекрытия потерь, происходит лазерная генерация.

Разновидности лазерных диодов

P-n гомоструктурный диод.

В большинстве случаев слой лазерного диода весьма тонок и генерация фотонового потока происходит параллельно структуре этого слоя. Однако, при конструкции достаточной ширины, диод может функционировать в поперечном варианте. Это многомодовые диоды, и их использование демонстрирует высокую мощность излучения в комбинации с высокой его расходимостью.

С целью обеспечения лучшей фокусировки по ширине волновод должен сопоставляться с длиной волны излучения.

Ввиду малой толщины излучающего элемента и дифракции наблюдается сильное расхождение луча в момент выхода. Компенсировать данный эффект можно при помощи собирающих линз. В случае с многомодовыми лазерами обычно используют линзы цилиндрического типа. А если для стандартного лазера применить симметричные линзы, то луч в сечении приобретёт форму эллипса поскольку в вертикальном направлении луч расходится сильнее, чем в горизонтальном.

Лазерный диоды данного типа не отличаются эффективностью. Для их работы применяется большая входная мощность и импульсное воздействие (позволяющее избежать перегрева). В производстве они практически не используются.

Лазерный диод с двойной гетероструктурой (ДГС).

Особенностью диодов данного типа является то, что в них кристаллический слой, имеющий более узкую запрещённую зону, фиксируется между двух кристаллических слоёв, имеющих более широкую запрещённую зону.

Большим плюсом моделей данного типа является увеличение активной области (распространяющуюся практически на весь средний слой) и усиление потока фотонов (благодаря дополнительному отражению света от гетеропереходов).

Лазерный диод с квантовыми ямами.

При более сильном истончении среднего слоя в диодах ДГС-типа, его свойства изменяются таким образом, что он превращается в квантовую яму. Таким образом по вертикали электронная энергия будет подвергаться квантованию.

Рис 2 Лазерный диод — вид разрезе

Разность энергетических уровней квантовых ям может быть использована излучения взамен возможного барьера. Это позволяет регулировать длину волны при излучении, определяемую толщиной среднего слоя. Более эффективный вариант ввиду равномерности распределения электронов и дырок.

Лазерный диод с гетероструктурой и раздельным удержанием

Гетероструктурные лазеры с тонким слоем имеют один весомый недостаток — они не в состоянии эффективно удерживать свет. Для разрешения проблемы к двум сторонам кристалла крепится по дополнительному слою. По коэффициенту преломления эти слои уступают центральным. Общая конструкция при этом становится подобна световоду. Наибольший процент лазерных диодов сформирован по данной технологии.

Лазерные диоды с распределением обратной связи (РОС).

Лазеры РОС-типа применяются для многочастотных волоконно-оптических связей. При помощи поперечной насечки в области p-n — перехода, необходимой для формирования дифракционной решётки, становится возможной стабилизация длины волны. Конкретное её значение зависит от параметров насечки, однако возможны некоторые деформации под действием температурных всплесков. Лазеры данного типа применяются преимущественно для телекоммуникаций и оптики.

VCSEL

Лазер поверхностного излучения, снабжённый вертикальным резонатором. Это означает, что свет будет направлен перпендикулярно относительно грани кристалла, в то время как лазеры других типов излучают свет параллельно кристаллу.

VECSEL

Аналогичен по свойствам предыдущему варианту, но оснащён внешним резонатором.

Драйвер для лазерного диода

Выходная оптическая мощность лазерного диода (являющая одной из основных оптических характеристик) находится в зависимости от тока, проходящего по p-n — переходу. Ввиду этого драйвер лазерного диода обязательно должен соотноситься с источником тока. Все характеристики относящиеся к источнику тока отражаются на параметрах оптической мощности.

В сферу «обязанностей» драйвера входит не только регулировка мощности, но и терморегуляция, осуществляемая через охладитель. Конструкция управляющего блока при этом может быть как совмещённой, так и раздельной.

Рис з Схема простейшего драйвера лазерного диода

Как подключить лазерный диод

Питать лазерный диод можно при помощи:

Батарей;
Аккумуляторных источников питания;
Стационарных сетей на 220 В (при соответствующей защите от перепадов тока и напряжения).

Подключение лазерного диода к сети на 220 вольт опасно выбросами напряжения и высокочастотными всплесками. Чтобы обеспечить в защиту при данном варианте, потребуется конструкция, включающая в себя:

Стабилизатор напряжения;
Конденсатор;
Токоограничивающие резисторы;
Лазерный диод.

При использовании всех приведённых компонентов можно гарантировать безопасность эксплуатации диода.

Рис 4 Одно из подключений лазерного диода

Излучение с какой длиной волны может производить лазерный диод?

Единица измерения длины волны, которую может продуцировать лазерный диод — нм , иначе «нанометры». Благодаря этому значению можно определить цветовой спектр испускаемого светового луча:

650 нанометров

Поток фотонов красного цвета наиболее часто используется в конструкциях дисководов. При дневном свете луч этого лазера виден не очень хорошо, но причина этому только невосприимчивость человеческого зрения. При мощности от 20-50 мВт и фокусировки светового пятна в минимально возможную по площади точку проявляется эффект «жжения». Мощность на 200 мВт при правильной фокусировке позволяет резать бумагу различной плотности.

532 нанометра.

Зелёный поток. Лазеры данного типа очень хрупки и чувствительны к температурным всплескам, требуют крайне осторожного обращения. К тому же обладают сложным устройством и до недавнего времени были крайне дорогими.

Главный положительный момент их применения: зрительно излучение на 532 нм наиболее хорошо различимо. Поэтому использовать лазер зелёного цвета мощнее, чем на 5мВт будет небезопасно для зрения. Кроме того, в силу особенностей конструкции вместе с зелёным спектром лазер поставляет и инфракрасный с длиной волны на 808 нм и 1064 нм, а это только повышает травмоопасность такого прибора. Правда в более дорогих экземплярах стоят специальные фильтры, но это обязательно нужно проверять.

405 нанометров.

Фиолетовое излучение. Опасно тем, что слабо различимо для человеческого глаза и кажется слабым по мощности, хотя на деле ситуация строго противоположная. Его трудно сфокусировать. В общем, в целях эксплуатации не самый удобный вариант. Может быть актуален разве что при работе с фоторезисторами.

780 нанометров.

Инфракрасное излучение. Опасно в силу того, что не воспринимается человеческим зрением от слова совсем. А это грозит различными травмами зрения. Работа возможна только при отсутствии инфракрасного фильтра, что обеспечит хотя бы относительную видимость луча.

10 микрометров.

Излучение также инфракрасное с надбавкой CO2. Наиболее широко применяется в промышленности. Подобные лазеры имеют низкую стоимость, высокую мощность и отличаются высоким КПД. Используются данные лазерные диоды для резки металла или фанеры. С их помощью выполняется гравировка.

Предлагаю Вашему вниманию статью, описывающую создание мощного красного лазера, способного зажигать спички и прожигать различные предметы!

Для получения прожигающего красного луча (650нм) необходим пишущий DVD привод, можно старый и сломанный (скорее всего лазерный диод там рабочий). Подойдёт и CD-RW привод, также и пишущий Blu-ray дисковод, только первый будет светить практически невидимым инфракрасным лучом (780нм), а второй фиолетовым (405нм).

Разбираем привод и ищем примерно такой лазерный диод:

Он вставлен в металлический теплоотводящий корпус. А этот корпус вставлен ещё в металлическую основу. Вытаскивать лд из основы и корпуса или нет - решать Вам. Плоские бескорпусные лд вытаскивать точно не стоит. Я оставил в корпусе - радиаторе, а из основы вытащил. Это всё влияет на отвод тепла , который необходим ! Встречал мнение, что теплоотвода каретки не хватает при питании лд неимпульсным током. Возможно это правильно в отношении некоторых моделей приводов, или, если требуется получить максимальную мощность.

В DVD-RW 2 лазерных диода, один инфракрасный, для проигрывания и записи CD, а второй красный для записи и проигрывания DVD. Можно сделать 2 лазера! А из BD-RE - целых три! В современных моделях DVD-RW используют сдвоенные лд на одном кристалле.

Включать одновременно красный и инфракрасный диоды на большом токе в таких сборках нельзя ! Лазерный диод боится статического электричества, поэтому сразу же, как увидите 3 ножки лд, обмотайте их неизолированной проволокой!

Нельзя направлять лазерный луч в глаза и на отражающие поверхности, т.к. это может привести к частичной или полной потере зрения!!! Это также относится к невидимому инфракрасному лазеру, потому что он обладает такой же прожигающей способностью, как и красный или фиолетовый!!!

Лазерный диод необходимо питать определённым током, превышение которого вызывает перегрев лд, в результате он будет светить как обычный светодиод или вообще перегорит. Чтобы избежать этого, нужно собрать специальную схему - драйвер.

Схема 1:

Конденсаторы любого напряжения (от 3В) C1 ёмкостью 0.1мкФ и С2 ёмкостью 100мкФ защищают от статического электричества и обеспечивают плавность переходных процессов. После их присоединения к лд, проволоку с выводов можно снять. На один из выводов и на корпус подаётся минус , на второй вывод плюс, третий вывод не используется. Расположение полюсов хорошо видно на второй схеме. У некоторых ЛД, на корпус подаётся + . Такое я встречал у 808нм лд. У сдвоенных диодов средний вывод общий минус G, крайние выводы плюс: C для питания CD, D для питания DVD.

Для питания этой схемы удобно использовать аккумулятор от мобильника или 3 аккумулятора АА. Напряжение аккумуляторов может быть больше указанного , особенно сразу после зарядки (до 4,2 В, при указанных 3,7 В), поэтому проверяйте его мультиметром!

Примерное соответствие скорость записи DVD, силы тока и мощности лазерных диодов:

16х - 250-260мА. Мощность 200мВт.

18х - 300-350мА.

20х - 400-450мА. Мощность 270мВт.

22х - 450-500мА. Мощность 300мВт.

24x - 450-500мА.

Мощность ИК ЛД в CD-RW - 100-200мВт.

Мощность фиолетового ЛД в BLU-RAY RW - 60-150мВт.

Мощность фиолетового ЛД в непишущем BLU-RAY - 15мВт.

Указанные выше связи скорости записи и силы тока могут быть применимы не ко всем лд , например при проверке 2-х сдвоенных на одном кристалле лд выяснилось, что при напряжении 3В на один из них шёл ток 260мА, на второй - 280мА, что соответствует 16х, хотя приводы были 24х. Поэтому стоит больше обращать внимание на падение напряжения , чем на связь скорости и тока, указанные выше. Инфракрасные лд в этих кристаллах создавали ток 110мА при напряжении 2,2В. При 250мА они тоже продолжали работать, напряжение превысило безопасное падение и дошло до 2,8В, что может вызвать сокращение срока службы или перегорание в некоторых случаях.

Предварительно можно узнать требуемое сопротивление резистора R1 по формуле:

R1=(Uвх.-Uпад.)/I , где:

Uвх. - напряжение от аккумулятора,

Uпад. - падение напряжения на лд. Приблизительное безопасное Uпад. для красного (650нм) - 3В (для маломощного из непишущего DVD устройства такое напряжение может оказаться чрезмерным ), для инфракрасного (780нм) - 2.2В, для инфракрасного (808нм) - 1.9В, для фиолетового (405нм) - 5.5В, для синего (445нм) - 4-4.4В.

I - сила тока, указанная в таблице выше.

Пример для красного лд: R1= (3.6В-3В)/0.25А=2.4 Ом

Мощность резистора : P=(Uвх.-Uпад.)^2/R=(3.6В-3В)^2/2.4 Ом=0,15Вт или P=(Uвх.-Uпад.)*I=(3.6В-3В)*0.25А=0,15Вт

Рекомендуется первоначально ставить резистор большего , измеряя значение силы тока мультиметром. Это нужно для защиты нестандартных лд, которые при 3В могут создавать чрезмерный ток. И далее уменьшать сопротивление, следя за током.

Схема 2:

Минус первой схемы был в том, что проседание напряжения аккумулятора при разрядке вызывает линейное падение яркости лазера.

В этой схеме такой проблемы нет, благодаря использованию регулируемого стабилизатора КРЕН12А или его аналога LM317T.

Но этот стабилизатор компенсационный, подаваемое напряжение должно быть на 1.4В больше, чем нужно нам, т.е. для получения 3В на лд, на схему надо подавать от 4.4 В до 37 В, а на выходе всё - равно будет 3В (при правильном подборе резисторов). Если подключить менее 4.4В, то яркость лазера будет падать, как и в схеме 1, по мере дальнейшей разрядки аккумулятора. Для 780нм лд (2,2 В, 110 мА) на схему подаётся от 3,8 В до 37 В.

Данная схема может не подойти для ЛД, у которых вольт-амперная характеристика сильно плавает от изменения температуры, и вызвать их перегорание , если вовремя не заметить превышение тока. Есть информация, что такой эффект наблюдается в синих лд. Поэтому, необходимо замерять ток до полного разогрева лд , чтобы убедиться, что не произошло превышения.

R2 высчитывается по формуле:

R2=R1*(Uвых.-Uопор.)/Uопор.

Пример для красного лд:

R2 =240 Ом*(3В-1.25В)/1.25В=336 Ом

Рекомендуется первоначально R2 ставить меньшего сопротивления, чем получилось по формуле , одновременно измеряя силу тока лд, подключив последовательно с ним мультиметр. Это нужно для защиты нестандартных лд, которые при 3В могут создавать чрезмерный ток. И далее увеличивать сопротивление R2, следя за током.

Конденсаторы такие же, как и в первой схеме.

Резисторы должны быть качественно присоединены к схеме (переменный резистор должен быть полностью исправным , без малейших размыканий цепи). Потеря контакта вызовет повышение напряжения на ЛД, из-за чего он мгновенно перегорит!

Схема 3:

Эта схема отличается от второй тем, что поддерживает стабильный ток, а вторая поддерживает стабильное напряжение. Ограничивает ток 250 мА , при условии, что переменный резистор настроен на 0 Ом и постоянные резисторы (резистор подходящей мощности на 5 Ом) , номиналы которых указаны на схеме. Питание схемы с красным лд током250 мА: от 5,7 В до 37 В. С инфракрасным (2,2 В 110 мА) от 5 В до 37 В.

Конденсаторы идентичны применяемым в первых двух схемах.

Сопротивления с изображения нужно пересчитывать под конкретный тип ЛД!

Резистор рассчитывается по формуле:

R=1.25/I, где R - это сумма сопротивлений резисторов схемы, I - сила тока.

Для получения силы тока 250 мА , необходимо использовать резистор 5 Ом .

Подбирайте силу тока регулировкой переменного резистора, следя за показаниями мультиметра. Обратите внимание, что для правильной работы стабилизатора нужно использовать напряжение большее, чем во второй схеме.

Необходимо собрать схему, и только потом подключать источник питания. Подключение ЛД к включённой схеме может вызвать его перегорание!

Ниже фото моего лазера. Он закреплён на батарейном отсеке на 3 AA аккумулятора, также туда приклеена кнопка. Основная конструкция из алюминиевого конструктора играет роль радиатора.

Свет лазерного диода расходится как от обычного светодиода, а нам нужен лазерный луч! Для этой цели необходимо использовать коллиматор , т.е. линзу, которая сфокусирует излучение в луч. Я использовал линзу от лазерной указки, также можно использовать выходную линзу из привода. В моей сборке линза приклеена двухсторонним скотчем к пластине, которая как бы подвешена на двух пружинках. Вращением двух гаек, осуществляется фокусировка лазера - линза приближается или удаляется от лд.

Вид со стороны коллиматора:

И пару фотографий устройства в работе. В сторону, откуда светит луч:

В сторону, куда светит лазер:

Наиболее удобная настройка фокусировки возможна при использовании коллиматора от дешёвой указки, приклеенной эпоксидным клеем к ЛД. В моём случае пришлось сточить коллиматор на величину выреза, куда вставлялась плата. Фото ниже.

И несколько слов о зелёных, жёлтых, голубых и синих полупроводниковых лазерах.

Из-за того, что мощных лазерных диодов этих цветов пока не удалось создать (только в 2012 году появилась информация о создании 50 мВт зелёного лазерного диода) или они очень дороги, то в лазерах таких цветов используют инфракрасный лазерный диод 808нм с преобразованием излучения с помощью кристаллов в нужный цвет - это твердотельные лазеры с диодной накачкой.

Схема получения зелёного луча из невидимого инфракрасного: жёлтых лазерах 808нм луч конвертируется в 1064нм луч, далее 1064нм луч конвертируется в луч 1342нм и только потом удваивается в луч 593,5нм. КПД жёлтых лазеров в этой схеме составляет около 1 %.

Голубой 473нм лазерный луч обычно получают путем удвоения частоты 946нм лазерного излучения. Для получения 946нм используется кристалл алюмоиттриевого граната с добавками неодима (Nd:YAG).

А вот синий лазер 445нм и фиолетовый 405нм , собраны также как и красный, без дополнительных кристаллов, используя лд своего цвета.

Видео зажигания спички 100мВт фиолетовым лазером через дополнительную линзу, для получения более узкого луча.

Новые статьи добавлены на второй сайт, на который можно перейти через кнопку "Спектроскопия" в меню сайта!

У многих в детстве были лазерные указки, которые можно было приобрести в игрушечных магазинах. Но с развитием современных технологий появилась возможность создать такой лазер из своими руками. Для этого понадобится всего лишь неисправный DVD привод (важно, чтобы оставался исправным сам светодиод), отвертка и паяльник.

Следует помнить, что для создания лазера лучше использовать нерабочий DVD! Это связано с тем, что после разборки и извлечения светодиода он выходит из строя. Не стоит забывать, что такой лазер из привода намного мощнее обычной указки и может нанести непоправимый вред здоровью, поэтому никогда не нужно направлять луч на человека или животное.

При наведении луча такого устройства на человеческий глаз происходит выжигание сетчатки, и человек может частично или полностью потерять зрение.

Итак, давайте создадим лазер из DVD привода своими руками. Для этого необходимо аккуратно открутить болты на задней части корпуса, чтобы добраться до светодиода будущего лазера. Под крышкой находится узел, который осуществляет привод каретки. Для того чтобы ее извлечь, нужно открутить шурупы и отключить все шлейфы. Затем извлекают каретку.

Теперь необходимо ее разобрать, для чего следует открутить множество шурупов. Далее будут обнаружены два светодиода. Один из них инфракрасный, он отвечает за чтение информации с диска.

Нужен красный, при помощи которого происходит прожиг информации на диск. К красному светодиоду будет прикреплена печатная плата. Для того чтобы ее отключить, необходимо воспользоваться паяльником. Для проверки работоспособности диода достаточно подключить к нему две пальчиковые батареи, но важно учитывать их полярность. Помните, что лазерный диод хрупкий, поэтому с ним необходимо быть очень аккуратным.

Далее нужно приобрести любую лазерную указку. Создавая лазер из DVD привода своими руками, используйте ее в качестве "донора" для корпуса. После покупки необходимо аккуратно раскрутить указку на две части и извлечь из верхней половины Для этого можно воспользоваться ножом. Важно делать все аккуратно, потому что может повредиться диод. При помощи маленькой отвертки выбирают излучатель. Используя термоклей, устанавливают новый светодиод в корпус. А чтобы он прочно установился, можно использовать пассатижи, давя ими на края диода.

Лазер из DVD привода своими руками практически готов. Перед тем как запустить его, необходимо проверить, правильно ли определена полярность. Теперь смело можно подключать питание. После первого запуска может потребоваться настройка фокусировки. Далее можно установить указку в фонарик и подключить батарейки типа АА. Не стоит забывать, что лазер может прожигать различные предметы, поэтому нужно удалить оргстекло из рассеивателя.

Хорошо настроенный привода может не только прожигать бумагу или поджигать спички, но и оставлять след на оргстекле, взрывать шарики (лучше, чтобы они были черного цвета) и оставлять видимые следы на пластмассе. Если установить диод в головку графопостроителя, можно выполнять гравировку по оргстеклу.

Лазерные указки, с которыми многие из нас игрались в детстве, вполне можно сделать своими руками в домашних условиях. А можно создать достаточно мощное приспособление, которое способно прожигать своим лучом предметы. И для этого нам потребуется лазерный диод, который можно извлечь из DVD-RW проигрывателя.

Лазерный диод, взятый из DVD

Из этой статьи вы узнаете последовательность работы создания самодельного лазерного устройства , обладающего значительной мощностью.

Что понадобится в работе

Чтобы своими руками изготовить лазер, необходимо использовать лазерный диод красного цвета (650нм). Его можно извлечь из сломанного или старого DVD-RW привод.

Обратите внимание! Если прибор сломан, то существует высокая вероятность того, что его лазерный диод остался в рабочем состоянии. Поэтому он вполне пригоден для нашей работы.

Также можно использовать CD-RW привод. Некоторые используют даже пишущий Blu-ray дисковод. Но в таком случае для CD-RW привода будет характерен инфракрасный невидимый луч (780нм), а для Blu-ray дисковода - фиолетовый (405нм).
Кроме того понадобятся также инструменты, чтобы для разбора DVD-RW привода.

Поговорим о проигрывателе

Чтобы достать лазерный диод, взятый из DVD-RW привода, нужно аккуратно разобрать устройство. Для этого нужно понимать устройства привода. Он помещен в специальную металлический теплоотводящий корпус, который еще дополнительно помещен ещё в одну металлическую основу. От вас зависит, стоит ли вытаскивать прибор из такого корпуса или нет.

Обратите внимание! Разбирая DVD-RW прибор, не стоит вытаскивать бескорпусные лд.

DVD-RW привод

Можно также оставить в корпусе радиатор, а вот основы извлечь. Это влияет на качество теплоотвода, который необходим для нашей лазерной установки. Некоторые специалисты утверждают, что когда лд питает неимпульсный ток, то для каретки не будет хватать созданного теплоотвода. Это утверждение будет правильным для определенных моделей привода, а также, если необходимо получить максимальную мощность.
В DVD-RW встроены два лазерных диода. Из них один является инфракрасным и используется для записи и проигрывания CD. А второй красного цвета и применяется проигрывания и записи DVD. Как видим, при желании можно изготовить своими руками целых два лазера.

Обратите внимание! В модели привода BD-RE встроены целых три диода. А вот в современных моделях такого рода устройств применяются сдвоенные лд, установленные на одном кристалле.

В таких сборках нельзя одновременно подключать инфракрасный и красный диоды, если ток имеет большие значения.

О чем стоит помнить при работе

Создавая своими руками лазер необходимо помнить, что лазерный диод может повредиться от статического электричества. Поэтому, чтобы обеспечить нормальную работу данного элемента, необходимо три ножки лд
обмотать неизолированной проволокой.

Обратите внимание! Нельзя направлять в глаза лазерный луч . Его также нельзя направлять на отражающие поверхности. Это может привести к полной или частичной потере зрения.

Требования, которые существуют для работы с лазерами, актуальны и для инфракрасного излучения. Ведь оба эти излучения обладают мощной прожигающей способностью.

Лазерный луч красного цвета

Кроме этого необходимо знать о том, что питание лазерного диода должно осуществляться определенным током. Если ток питания будет превышать определенный порог, то это может привести к перегреву диода. В связи с чем он либо полностью перегорит, либо будет светить как стандартный светодиод.
Для того, чтобы ток имел правильные значения, нужно использовать определенную схему сборки лазера. При этом в ней обязательно должен иметься драйвер. Рассмотрим несколько схем по сборке лазера при использовании лазерного диода, взятого из DVD-RW привода.

Первый вариант сборки

В данной ситуации необходимо использовать следующую схему сборки устройства на основе лазерного диода, извлеченного из DVD-RW привода.

Схема сборки

Минусом такой схемы является наличие ситуации проседания напряжения аккумулятора в момент разрядки, что вызывает линейное падение степени яркости лазера.
Чтобы собрать лазерную установку по приведенной схеме, нужен не только диод, но и конденсаторы с любым напряжением (от 3В). На схеме они отмечен значком C1 и С2. Емкость первого конденсатора должна быть 0,1 мкФ, а второго – 100 мкФ. Они защитят диод от статического электричества, а также обеспечат плавный переход процессов. Когда конденсаторы были подсоединены к лазерному источнику света, с выводом можно будет снять проволоку. При соединении к диоду один из выводов на корпус будет подавать минус. В тоже время второй вывод будет плюсом, а третий – не применяется. Расположение плюсов достаточно хорошо показано на второй схеме, которая будет описана ниже.
Стоит знать, что на корпус некоторых диодов подается плюс (например, у 808нм лд). Для сдвоенных моделей характерно наличие среднего вывода для общего минуса (G), а крайний – C для питания DVD, CD, D.
Запитать такую схему можно от мобильного аккумулятора или 3 аккумулятора АА.

Обратите внимание! При сборке схемы необходимо учитывать, что напряжение аккумулятора может отличаться от указанного. Особенно это заметно сразу же после его зарядки. При 3,7 В может иметься 4,2 В. В связи с этим аккумулятор необходимо проверять мультиметром.

При этом ток также может иметь отличные значения. К примеру, при соответствующих скоростях записи DVD-RW привода, лазерный диод может иметь следующие значения таких параметров, как мощность и ток:

при скорости 16 мощность составит 200мВт, а ток - 250-260мА;
при скорости 18 мощность составит 200мВт, а ток - 300-350мА;
при скорости 20 мощность составит 270мВт, а ток - 400-450мА;
при скорости 22 мощность составит 300мВт, а ток - 450-500мА;
при скорости 24 мощность составит 300мВт, а ток - 450-500мА.

Инфракрасный диод

Инфракрасный диод CD-RW привода будет иметь мощность в 100-200мВт. Для сравнения, фиолетовый в BLU-RAY RW - от 60 до 150мВт, а в не пишущих моделях -15 мВт.
Перед сборкой данной схемы, при использовании лазерного диода DVD привода, необходимо узнать, какое сопротивление требуется для резистора R1. Для этого можно использовать формулу R1=(Uвх.-Uпад.)/I , в которой:

Uвх. – напряжение, идущее от аккумулятора;
Uпад. - падение напряжения, которое принимает диод. Красный диод должен примерно иметь Uпад. равное 3 В. Такое напряжение пойдет для маломощного не пишущего DVD привода. Для инфракрасного диода Uпад. составит примерно 1,9 В, а для фиолетового или синего – 5,5 В и 4-4,4 В соответственно;
I - сила тока. Ее можно узнать из специальной таблицы.

При сборке лазера многие специалисты рекомендуют использовать резисторы большего сопротивления , чем получилось при расчетах. Это позволит защитить полупроводник от тока чрезмерного значения. Используя мультиметр, далее можно будет уменьшить сопротивление.

Второй вариант сборки

В данном случае при сборке лазерной установки необходимо руководствоваться следующей схемой.

Схема сборки лазерной установки

Данная схема, в отличие от вышеописанной не имеет проблем с падением яркости лазера. Эта проблема была решена благодаря применению в схеме
специального регулируемого стабилизатора (например, КРЕН12А или его распространенного аналога LM317T). При этом необходимо знать, что выбранный стабилизатор является компенсационным. Он подает напряжение примерно на 1.4 В больше, чем требуется. В результате, чтобы получить в схеме на лазерный диод 3 В нужно подать от 4.4 В до 37 В. При этом на выходе все равно будет 3 В (конечно, при условии правильно подобранных резисторов).
Если на схему подавать меньше 4.4 В, то яркость лазера начнет падать, что характерно для первой схемы. В результате возникнет ситуация, аналогичная разрядке аккумулятора. Для диодов 780нм на схему потребуется подавать от 3,8 В до 37 В. Поэтому в такой ситуации данная схема может оказаться неэффективной, так как вольт-амперная характеристика здесь будет сильно плавать в зависимости от температуры окружающей среды . А это может привести к перегоранию схемы, если повышение значения тока вовремя не удаётся отследить.

Обратите внимание! Некоторые специалисты считают, что данный эффект характерен для синих лазерных диодов.

Чтобы избежать перегрева, необходимо до полного разогрева источника света измерять ток. Это позволить устранить риск повышения предельно допустимого значения тока.
Специалисты рекомендуют использовать сопротивление для R1 в значении Ом. А для определения параметра R2 необходимо использовать следующую формулу: R2=R1*(Uвых.-Uопор.)/Uопор.
Следует знать, что первоначально R2 нужно ставить несколько меньше, чем было получена цифра при вычислениях. При этом следует одновременно к диоду подключить последовательно мультиметр, чтобы оценивать силу тока. Это позволит избежать ситуации появления тока чрезмерного значения.
В этой схеме допускается использование таких же конденсаторов, как и в предыдущей. А вот резисторы должны быть более качественными, особенно их подключение. Если во время работы установки произойдет обрыв контакта (размыкание цепи), то из-за возросшего напряжения светодиодный диод перегорит.

Фокусировка светового потока в луч

Создавая лазерную установку и используя для этого диод, извлеченный из DVD-RW привода, необходимо понимать, что испускаемый свет будет аналогичным стандартному светодиоду.

Свечение светодиода

Но нам же необходим лазерный луч. Чтобы его сделать, необходимо использовать коллиматор – специальную линзу. С ее помощью будет происходить фокусирование светового потока в луч. Отличным решением будет применение в устройстве линзы, взятой из старой лазерной указки. Устанавливая ее при помощи гаек и пружин, появится возможность более точной фокусировки лазера (его приближение и удаление). Также линзу можно прикрепить к лазерному диоду с помощью эпоксидного клея или двухстороннего скотча.
Из-за того, что не всегда можно отыскать мощный диод, в данной ситуации рекомендуется использовать модель 808нм.

Получение зеленого луча

С помощью кристалла определенного цвета можно получить лазерный луч зеленого, желтого, красного и синего цвета.

Заключение

С помощью лазерного диода, извлеченного из DVD-RW привода, можно своими руками создать лазерную установку. Используя различные кристаллы, можно сфокусировать луч и придать ему необходимую расцветку. При этом необходимо обязательно учитывать особенности работы с таким приспособлением, чтобы получить желаемый результат и не ухудшить свое зрение.

Схема подключения лазерного модуля r 100. Лазерные диоды: принцип работы, виды и применение

Сборка схемы

Питание

Предостережение

Пробный запуск

Линза для фокуссировки

Изготовление корпуса

Линза

Видео

Особенности полупроводника и его подсоединения

Классификация драйверов

Особенности соединения

Подсоединение к сети 220 В

Пошаговая инструкция подсоединения

Заключение

Принцип работы лазерного диода

Особенности конструкции

Разновидности лазерных диодов

Драйвер для лазерного диода

Как подключить лазерный диод

Излучение с какой длиной волны может производить лазерный диод?

Что понадобится в работе

Поговорим о проигрывателе

О чем стоит помнить при работе

Первый вариант сборки

Второй вариант сборки

Фокусировка светового потока в луч

Заключение

Пробный запуск

Линза для фокуссировки

Изготовление корпуса

Линза

Видео

Рекомендуем почитать

Поиск по сайту