هنگام ایجاد جلوه های روشنایی هنگام تزئین یک دیسکو خانگی، برای سیگنال عقب اضافی برای اتومبیل ها، موتور سیکلت ها، دوچرخه ها و غیره می توان یک سطح ساختمان خانگی ایجاد کرد.

دیود لیزر یک کریستال نیمه هادی است که به شکل یک صفحه مستطیلی نازک ساخته می شود. پرتو از یک عدسی جمع کننده عبور می کند و نشان دهنده یک خط نازک است؛ زمانی که با سطح قطع می شود، یک نقطه را می بینیم. برای به دست آوردن یک خط قابل مشاهده، می توانید یک عدسی استوانه ای در جلوی پرتو لیزر نصب کنید. پرتوی منکسر شبیه یک فن خواهد بود.

محصول خانگی پیشنهادی را می توان به سرعت و ارزان حتی توسط یک آماتور رادیویی تازه کار ساخت.

من آن را از یک لیزر 5 میلی وات، ولتاژ تغذیه 3 ولت از AliExpress ساختم. علیرغم قدرت کم ساطع کننده لیزر، رعایت نکات ایمنی اولیه برای هدایت نکردن پرتو به چشم ضروری است.

کل مراحل ساخت را در ویدیو تماشا کنید:

لیست ابزار و مواد
- فرستنده لیزر 5 میلی وات، 3 ولت (لینک به لیزر)
-پیچ گوشتی؛ قیچی؛
- آهن لحیم کاری؛
-کامبریک؛ پارچه ورقه ای فویل؛
- دو باتری 1.5 ولت؛
- سیم های اتصال؛ محفظه محفظه باتری با دکمه پاور چراغ جلو؛
مقاومت -5 اهم؛
-LED با لامپ شفاف؛
- نوار قلع

گام یک. ساخت برد لیزر.

از یک تکه کوچک PCB فویل یک روسری برای نصب لیزر درست می کنیم. ما یک تکه قلع را به PCB لحیم می کنیم و قبلاً آن را در امتداد بدنه لیزر خم کرده ایم. سپس خود لیزر را داخل گیره قرار می دهیم (باید محکم جا بیفتد) LED را در سمت خروجی پرتو لحیم کنید (اگر لوله شیشه ای شفاف دارید می توانید از یک قطعه به طول 5 میلی متر استفاده کنید) سمت معکوستخته و خم کردن پاها، موقعیت آن را نسبت به لیزر تنظیم می کنیم تا یک خط قابل مشاهده روشن و متضاد به دست آوریم. تنها چیزی که باقی می ماند این است که برد را با لیزر در یک محفظه مناسب قرار دهید. با سوئیچ چراغ جلو یک پنجره مستطیلی در محفظه محفظه باتری می سازیم. برای تغذیه این امیتر لیزر ولتاژ 3 ولت کافی است.دو باتری 1.5 ولتی در محفظه باطری نصب می کنیم.به جای باتری سوم برد خود را با لیزر نصب می کنیم. سیم ها را به ترتیب روی دو باتری لحیم می کنیم و آنها را از طریق یک مقاومت 5 اهم به کلید دکمه ای وصل می کنیم. در صورت تمایل می توان لیزر را از باتری تغذیه کرد و از برد مبدل باک استفاده کرد. برای افزایش طول عمر دیود لیزر، ولتاژ را روی 2.8 ولت و جریان را روی 15-18 میلی آمپر تنظیم کردم.

مرحله دو. ساخت سطح ساختمان.
بر اساس این محصول خانگی می توانید سطح ساخت لیزری بسازید. اولین گزینه این است که بدنه خانگی را به سطح صنعتی متصل کنید (البته باید موقعیت تیر را دقیقاً تنظیم کنید). گزینه دوم این است که بدنه را به یک تکه پلاستیک فوم متصل کنید لیزر خانگی، این سازه را در یک ظرف آب قرار دهید. سطح آب همیشه موازی با افق خواهد بود. موقعیت خط لیزر را با سطح صنعتی بررسی کنید. هر چه لیزر از سطح دورتر باشد، خط قابل رویت طولانی تر می شود.

طراحی آخر هفته اینگونه شد. دیدن انکسار پرتو لیزر با لنزهای مختلف جالب بود. نحوه استفاده از این محصول خانگی انتخاب شماست. خود این روند حداقل برای من جالب بود. یک مبتدی می تواند چنین تایمری را به تنهایی بدون صرف زمان و هزینه زیاد بسازد. و اینکه کجا از آنها استفاده کنید بستگی به تصمیم شما دارد. تمام کار به یک عصر آخر هفته و 10 روبل نیاز داشت (یک کیسه لیزر از Aliexpress 10 عدد x 10 روبل = 100 روبل). بقیه قطعات را در انبار داشتم.

وقتی از لیزر نام می برند، اکثر مردم بلافاصله قسمت هایی از فیلم های علمی تخیلی را به یاد می آورند. با این حال، چنین اختراعی مدت هاست که در زندگی ما جا افتاده است و چیز خارق العاده ای نیست. لیزر کاربرد خود را در بسیاری از زمینه ها از پزشکی و تولید گرفته تا سرگرمی پیدا کرده است. بنابراین، بسیاری از مردم به این فکر می کنند که آیا و چگونه لیزر را خودشان بسازند.

بسته به مشخصات و الزامات ارائه شده، لیزرها می توانند کاملاً متفاوت باشند، هم از نظر اندازه (از اشاره گرهای جیبی تا اندازه یک زمین فوتبال)، و هم از نظر قدرت، رسانه کار مورد استفاده و سایر پارامترها. البته، ساختن یک پرتو تولید قدرتمند در خانه غیرممکن است، زیرا اینها نه تنها از نظر فنی دستگاه های پیچیده ای هستند، بلکه نگهداری از چیزها نیز بسیار دشوار است. اما می توانید یک لیزر ساده، اما قابل اعتماد و قدرتمند با دستان خود از یک درایو معمولی DVD-RW بسازید.

اصل عملیات

کلمه "لیزر" از آن به ما رسید به انگلیسی"لیزر"، که مخفف حروف اول یک نام بسیار پیچیده تر است: تقویت نور با انتشار تحریک شده تابش و به معنای واقعی کلمه به عنوان "تقویت نور از طریق انتشار تحریک شده" ترجمه می شود. همچنین می توان آن را یک ژنراتور کوانتومی نوری نامید. انواع مختلفی از لیزر وجود دارد و دامنه کاربرد آنها بسیار گسترده است.

اصل عملکرد آن تبدیل یک انرژی (نور، شیمیایی، الکتریکی) به انرژی شارهای تابشی مختلف است، یعنی بر اساس پدیده تابش اجباری یا القایی است.

به طور معمول، اصل عملیات در نقشه زیر نشان داده شده است:

مواد مورد نیاز برای کار

هنگام توصیف اصول عملیات لیزر، همه چیز پیچیده و نامشخص به نظر می رسد. در واقع، ساخت لیزر با دستان خود در خانه بسیار ساده است. شما به برخی اجزا و ابزار نیاز دارید:

1. اساسی ترین چیزی که برای ایجاد یک لیزر نیاز دارید یک درایو DVD-RW است، یعنی یک درایو رایتر از رایانه یا پخش کننده. هرچه سرعت ضبط بیشتر باشد، خود محصول قدرتمندتر خواهد بود. ترجیحاً درایوهایی با سرعت 22X استفاده کنید، زیرا قدرت آن بالاترین است، حدود 300 مگاوات. در همان زمان، آنها در رنگ متفاوت هستند: قرمز، سبز، بنفش. در مورد رام های غیر رایتینگ هم خیلی ضعیف هستند. همچنین ارزش توجه به این نکته را دارد که پس از دستکاری درایو دیگر کار نخواهد کرد، بنابراین باید یکی را که قبلاً از کار افتاده است، اما با لیزر در حال کار است، یا یکی را که از آن پشیمان نخواهید شد. خداحافظی کن
2. شما همچنین به یک تثبیت کننده فعلی نیاز خواهید داشت، اگرچه تمایل به انجام بدون آن وجود دارد. اما شایان ذکر است که همه دیودها (و دیودهای لیزر نیز از این قاعده مستثنی نیستند) نه ولتاژ، بلکه جریان را ترجیح می دهند. ارزان ترین و ترجیح داده شده ترین گزینه مبدل پالس NCP1529 یا ریزمدار LM317 (مشابه KR142EN12) است.
3. مقاومت خروجی بسته به جریان تغذیه دیود لیزر انتخاب می شود. با استفاده از فرمول: R=I/1.25 محاسبه می شود، جایی که I جریان نامی لیزر است.
4. دو خازن: 0.1 µF و 100 µF.
5. کولیماتور یا نشانگر لیزری.
6. باتری های استاندارد AAA
7. سیم ها.
8. ابزار: آهن لحیم کاری، پیچ گوشتی، انبردست و غیره.

حذف دیود لیزر از درایو DVD

قسمت اصلی که باید حذف شود لیزر از درایو DVD است. انجام این کار دشوار نیست، اما ارزش دانستن برخی تفاوت های ظریف را دارد که به جلوگیری از سوء تفاهم های احتمالی در حین کار کمک می کند.

اولین چیز درایو دی وی دیبرای رسیدن به کالسکه ای که دیودهای لیزر روی آن قرار دارند، باید آن را جدا کنید. یکی از آنها خواننده است - خیلی کم مصرف است. رایتر دوم دقیقاً همان چیزی است که برای ساختن لیزر از درایو DVD نیاز دارید.

روی کالسکه، دیود روی رادیاتور نصب شده و به طور ایمن بسته می شود. اگر قصد ندارید از رادیاتور دیگری استفاده کنید، رادیاتور موجود کاملاً مناسب است. بنابراین، شما باید آنها را با هم حذف کنید. در غیر این صورت پاهای ورودی رادیاتور را با احتیاط قطع کنید.

از آنجایی که دیودها نسبت به استاتیک بسیار حساس هستند، بهتر است از آنها محافظت کنید. برای این کار باید پایه های دیود لیزر را با یک سیم نازک به هم بپیچید.

تنها چیزی که باقی می ماند این است که تمام جزئیات را کنار هم قرار دهیم و خود رام دیگر مورد نیاز نیست.

مونتاژ دستگاه لیزر

لازم است دیود حذف شده از LED را با رعایت قطبیت به مبدل وصل کنید، زیرا در غیر این صورت دیود لیزر بلافاصله از کار می افتد و برای استفاده بیشتر نامناسب می شود.

یک کولیماتور در قسمت پشتی دیود تعبیه شده است تا بتوان نور را در یک پرتو متمرکز کرد. اگرچه، در عوض، می‌توانید از لنز موجود در رام یا لنزی که نشانگر لیزر قبلاً در آن وجود دارد استفاده کنید. اما در این مورد، باید تنظیماتی را انجام دهید تا تمرکز لازم را به دست آورید.

در طرف دیگر مبدل، سیم ها لحیم شده اند و به کنتاکت های کیس که باتری ها در آن نصب خواهند شد وصل می شوند.

این نمودار به شما کمک می کند لیزر را از یک درایو DVD با دستان خود تکمیل کنید:

هنگامی که همه اجزاء متصل هستند، می توانید عملکرد دستگاه حاصل را بررسی کنید. اگر همه چیز کار کند، تنها چیزی که باقی می ماند این است که کل ساختار را در محفظه قرار دهید و آن را به طور ایمن در آنجا ببندید.

طراحی بدنه خانگی

شما می توانید به روش های مختلف به ساخت کیس نزدیک شوید. به عنوان مثال، بدنه یک فانوس چینی برای این اهداف عالی است. می توانید از کیس آماده نیز استفاده کنید اشاره گر لیزری. ولی راه حل بهینهممکن است معلوم شود که خانگی است و از پروفیل آلومینیومی ساخته شده است.

خود آلومینیوم سبک وزن است و در عین حال پردازش آن بسیار آسان است. کل ساختار به راحتی در آن قرار خواهد گرفت. ایمن سازی آن نیز راحت خواهد بود. در صورت لزوم، همیشه می توانید قطعه مورد نیاز را به راحتی برش دهید یا مطابق با پارامترهای مورد نیاز آن را خم کنید.

ایمنی و تست

وقتی همه کارها به پایان رسید، نوبت به آزمایش لیزر قدرتمند حاصل می رسد. انجام این کار در داخل خانه توصیه نمی شود. بنابراین، بهتر است به یک مکان متروک بروید. در عین حال، شایان ذکر است که دستگاه ساخته شده چندین صد برابر قدرتمندتر از یک اشاره گر لیزری معمولی است، و این مستلزم استفاده از آن با احتیاط شدید است. پرتو را به سمت افراد یا حیوانات هدایت نکنید، مراقب باشید که پرتو منعکس نشود یا وارد چشمان شما نشود. هنگام استفاده از پرتو لیزر قرمز، استفاده از عینک سبز توصیه می شود؛ این امر خطر آسیب دیدگی را در موارد غیرمنتظره به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. پس از همه، توصیه نمی شود که به پرتوهای لیزر حتی از بیرون نگاه کنید.

پرتو لیزر را به سمت اجسام و مواد قابل اشتعال یا انفجاری هدایت نکنید.

دستگاه ایجاد شده، با یک لنز به درستی پیکربندی، می تواند کاملا برش دهد کیسه های پلاستیکی، سوزاندن روی چوب، ترکیدن بالن و حتی سوزاندن - نوعی لیزر رزمی. این باور نکردنی است که چه کاری می توانید با یک درایو DVD انجام دهید. بنابراین، هنگام آزمایش یک دستگاه تولید شده، همیشه باید اقدامات احتیاطی ایمنی را به خاطر بسپارید.

امروز در مورد چگونگی ساخت یک لیزر سبز یا آبی قدرتمند در خانه از مواد ضایعات با دستان خود صحبت خواهیم کرد. ما همچنین نقشه ها، نمودارها و طراحی نشانگرهای لیزری خانگی با پرتو اشتعال و برد تا 20 کیلومتر را در نظر خواهیم گرفت.

اساس دستگاه لیزر یک ژنراتور کوانتومی نوری است که با استفاده از انرژی الکتریکی، حرارتی، شیمیایی یا سایر انرژی ها، پرتو لیزر تولید می کند.

عملکرد لیزر بر اساس پدیده تابش اجباری (القایی) است. تابش لیزر می تواند پیوسته، با توان ثابت، یا پالسی باشد و به حداکثر توان بسیار بالایی برسد. ماهیت پدیده این است که یک اتم برانگیخته قادر است یک فوتون را تحت تأثیر فوتون دیگری بدون جذب آن ساطع کند، در صورتی که انرژی فوتون دوم برابر با اختلاف انرژی‌های سطوح اتم قبل و بعد از آن باشد. تابش - تشعشع. در این حالت فوتون ساطع شده با فوتونی که باعث تشعشع شده است منسجم است، یعنی کپی دقیق آن است. به این ترتیب نور تقویت می شود. این پدیده با تابش خود به خودی که در آن فوتون های ساطع شده دارای جهت انتشار تصادفی، قطبش و فاز هستند متفاوت است.
احتمال اینکه یک فوتون تصادفی باعث انتشار تحریک شده از یک اتم برانگیخته شود دقیقاً برابر با احتمال جذب این فوتون توسط یک اتم در حالت تحریک نشده است. بنابراین، برای تقویت نور، لازم است اتم های برانگیخته در محیط نسبت به اتم های تحریک نشده بیشتر باشد. در حالت تعادل، این شرایط برآورده نمی شود، بنابراین از سیستم های مختلفی برای پمپاژ محیط فعال لیزر (نوری، الکتریکی، شیمیایی و ...) استفاده می شود. در برخی از طرح ها، عنصر کار لیزر به عنوان یک تقویت کننده نوری برای تابش از منبع دیگر استفاده می شود.

هیچ جریان خارجی فوتون در یک مولد کوانتومی وجود ندارد، یک جمعیت معکوس در داخل آن با استفاده از منابع پمپ های مختلف ایجاد می شود. بسته به منابعی که وجود دارد راه های مختلفپمپاژ:
نوری - لامپ فلاش قدرتمند؛
تخلیه گاز در ماده کار (محیط فعال)؛
تزریق (انتقال) حامل های جریان در یک نیمه هادی در منطقه
انتقال p-n؛
تحریک الکترونیکی (تابش یک نیمه هادی خالص در خلاء با جریان الکترون)؛
حرارتی (گرمایش گاز و به دنبال آن خنک شدن سریع؛
شیمیایی (با استفاده از انرژی واکنش های شیمیایی) و برخی دیگر.

منبع اولیه تولید، فرآیند گسیل خود به خودی است، بنابراین، برای اطمینان از تداوم نسل‌های فوتون، وجود یک بازخورد مثبت ضروری است، به همین دلیل فوتون‌های ساطع شده باعث اعمال بعدی انتشار القایی می‌شوند. برای انجام این کار، محیط فعال لیزر در یک حفره نوری قرار می گیرد. در ساده ترین حالت، از دو آینه تشکیل شده است که یکی از آنها شفاف است - از طریق آن پرتو لیزر تا حدی از تشدید کننده خارج می شود.

با انعکاس از آینه ها، پرتو تابش به طور مکرر از تشدید کننده عبور می کند و باعث انتقال القایی در آن می شود. تابش می تواند پیوسته یا پالسی باشد. در عین حال، با استفاده از دستگاه های مختلف برای خاموش و روشن کردن سریع بازخورد و در نتیجه کاهش دوره پالس ها، می توان شرایطی را برای تولید تابش با توان بسیار بالا ایجاد کرد - این به اصطلاح پالس های غول پیکر هستند. این حالت از عملکرد لیزر حالت Q-switched نامیده می شود.
پرتو لیزر یک شار نوری منسجم، تک رنگ، قطبی شده با جهت باریک است. در یک کلام، این پرتویی از نور است که نه تنها از منابع همزمان، بلکه در یک محدوده بسیار باریک و به صورت جهت ساطع می شود. نوعی شار نور بسیار متمرکز.

تشعشع تولید شده توسط لیزر تک رنگ است، احتمال گسیل یک فوتون با طول موج مشخص بیشتر از فوتونی است که نزدیک به آن قرار دارد و با گسترش خط طیفی مرتبط است، و احتمال انتقال القایی در این فرکانس نیز وجود دارد. حداکثر بنابراین، به تدریج در طول فرآیند تولید، فوتون‌های یک طول موج معین بر تمام فوتون‌های دیگر تسلط خواهند داشت. علاوه بر این، به دلیل آرایش خاص آینه ها، تنها فوتون هایی که در جهتی موازی با محور نوری تشدید کننده در فاصله کمی از آن منتشر می شوند، در پرتو لیزر باقی می مانند؛ فوتون های باقی مانده به سرعت از حجم تشدیدگر خارج می شوند. بنابراین، پرتو لیزر دارای زاویه واگرایی بسیار کمی است. در نهایت، پرتو لیزر دارای یک قطبش کاملاً مشخص است. برای انجام این کار، پلاریزرهای مختلفی به تشدید کننده وارد می شوند؛ به عنوان مثال، آنها می توانند صفحات شیشه ای مسطح باشند که در زاویه بروستر نسبت به جهت انتشار پرتو لیزر نصب شده اند.

طول موج کار لیزر و همچنین خواص دیگر بستگی به این دارد که چه سیال کاری در لیزر استفاده شده است. سیال عامل با انرژی "پمپ" می شود تا اثر وارونگی جمعیت الکترون را به دست آورد که باعث انتشار تحریک شده فوتون ها و یک اثر تقویت نوری می شود. ساده ترین شکل تشدید کننده نوری دو آینه موازی (همچنین می تواند چهار یا بیشتر وجود داشته باشد) است که در اطراف سیال کار لیزر قرار دارند. تشعشعات تحریک شده سیال عامل توسط آینه ها منعکس شده و دوباره تقویت می شود. تا لحظه ای که بیرون می آید، موج می تواند بارها منعکس شود.

بنابراین، اجازه دهید شرایط لازم برای ایجاد منبع نور منسجم را به طور خلاصه فرموله کنیم:

شما به یک ماده فعال با جمعیت معکوس نیاز دارید. تنها در این صورت می توان تقویت نور را از طریق انتقال اجباری به دست آورد.
ماده کار باید بین آینه هایی که بازخورد ارائه می کنند قرار گیرد.
بهره داده شده توسط ماده کار، به این معنی که تعداد اتم ها یا مولکول های برانگیخته در ماده کار باید بیشتر از مقدار آستانه بسته به ضریب بازتاب آینه خروجی باشد.

در طراحی لیزر می توان از انواع سیالات کاری زیر استفاده کرد:

مایع. به عنوان یک سیال کار، به عنوان مثال، در لیزرهای رنگی استفاده می شود. این ترکیب شامل یک حلال آلی (متانول، اتانول یا اتیلن گلیکول) است که در آن رنگ های شیمیایی (کومارین یا رودامین) حل می شود. طول کارطول موج لیزرهای مایع با پیکربندی مولکول های رنگ مورد استفاده تعیین می شود.

گازها به خصوص، دی اکسید کربنمخلوط‌های آرگون، کریپتون یا گاز مانند لیزرهای هلیوم-نئون. "پمپ زدن" با انرژی این لیزرها اغلب با استفاده از تخلیه الکتریکی انجام می شود.
جامدات (کریستال و لیوان). ماده جامد چنین سیالات کاری با افزودن مقدار کمی یون کروم، نئودیمیم، اربیوم یا تیتانیوم فعال می شود (دوپ می شود). کریستال های رایج مورد استفاده عبارتند از گارنت آلومینیوم ایتریوم، لیتیوم ایتریم فلوراید، یاقوت کبود (اکسید آلومینیوم) و شیشه سیلیکات. لیزرهای حالت جامد معمولاً توسط یک لامپ فلاش یا لیزرهای دیگر "پمپ" می شوند.

نیمه هادی ها ماده ای که در آن انتقال الکترون ها بین سطوح انرژی می تواند با تشعشع همراه باشد. لیزرهای نیمه هادی بسیار فشرده و قابل پمپاژ هستند. شوک الکتریکی، به آنها اجازه می دهد در دستگاه های مصرف کننده مانند پخش کننده سی دی استفاده شوند.

برای تبدیل یک تقویت کننده به یک نوسان ساز، سازماندهی بازخورد ضروری است. در لیزر، این امر با قرار دادن ماده فعال بین سطوح بازتابنده (آینه ها) به دست می آید، به این دلیل که بخشی از انرژی ساطع شده توسط ماده فعال از آینه ها منعکس شده و دوباره به آینه باز می گردد. ماده فعال

لیزر از تشدید کننده های نوری استفاده می کند انواع مختلف- با آینه های تخت، کروی، ترکیبی از تخت و کروی و غیره. در تشدید کننده های نوری که در لیزر فیدبک می دهند، فقط انواع خاصی از نوسانات میدان الکترومغناطیسی را می توان برانگیخت که به آنها نوسانات طبیعی یا حالت های تشدید کننده می گویند.

حالت ها با فرکانس و شکل، یعنی توزیع فضایی ارتعاشات مشخص می شوند. در یک تشدید کننده با آینه های تخت، انواع نوسانات مربوط به امواج صفحه ای که در امتداد محور تشدید کننده منتشر می شوند، عمدتاً برانگیخته می شوند. یک سیستم از دو آینه موازی فقط در فرکانس های خاصی طنین انداز می شود - و در لیزر نیز نقشی را ایفا می کند که یک مدار نوسانی در ژنراتورهای فرکانس پایین معمولی ایفا می کند.

استفاده از یک تشدید کننده باز (و نه بسته - یک حفره فلزی بسته - مشخصه محدوده مایکروویو) اساسی است، زیرا در محدوده نوری یک تشدید کننده با ابعاد L = ? (L اندازه مشخصه تشدیدگر است، ? طول موج است) به سادگی قابل تولید نیست، و در L >> ? یک تشدیدگر بسته خاصیت تشدید خود را از دست می دهد زیرا تعداد انواع نوسانات ممکن آنقدر زیاد می شود که با هم همپوشانی دارند.

عدم وجود دیوارهای جانبی به طور قابل توجهی تعداد انواع نوسانات (حالت) ممکن را کاهش می دهد زیرا امواجی که با زاویه نسبت به محور تشدید کننده منتشر می شوند به سرعت از محدوده آن فراتر می روند و اجازه می دهد تا خواص تشدید کننده را در L حفظ کند. >>؟ با این حال، تشدید کننده در لیزر نه تنها به دلیل بازگشت تابش منعکس شده از آینه ها به ماده فعال، بازخورد ارائه می کند، بلکه طیف تابش لیزر را نیز تعیین می کند. ویژگی های انرژی، جهت تابش.
در ساده ترین تقریب یک موج مسطح، شرط تشدید در تشدید کننده با آینه های مسطح این است که یک عدد صحیح از نیم موج در طول تشدید کننده قرار گیرد: L=q(?/2) (q یک عدد صحیح است) ، که منجر به عبارتی برای فرکانس نوع نوسان با شاخص q می شود: ?q=q(C/2L). در نتیجه، طیف تابش نور، به عنوان یک قاعده، مجموعه ای از خطوط طیفی باریک است که فواصل بین آنها یکسان و برابر با c/2L است. تعداد خطوط (مولفه‌ها) برای طول معین L به ویژگی‌های محیط فعال، یعنی به طیف گسیل خود به خود در انتقال کوانتومی مورد استفاده بستگی دارد و می‌تواند به چند ده و صدها برسد. تحت شرایط خاص، به نظر می رسد که می توان یک جزء طیفی را جدا کرد، به عنوان مثال، اجرای یک رژیم لیزر تک حالته. پهنای طیفی هر جزء با تلفات انرژی در تشدیدگر و اول از همه با عبور و جذب نور توسط آینه ها تعیین می شود.

مشخصات فرکانس بهره در ماده کار (با عرض و شکل خط ماده کار تعیین می شود) و مجموعه فرکانس های طبیعی تشدید کننده باز. برای تشدید کننده های باز با فاکتور با کیفیت بالا که در لیزرها استفاده می شود، باند عبور تشدید کننده ??p که عرض منحنی های تشدید حالت های جداگانه و حتی فاصله بین حالت های همسایه ??h را تعیین می کند کمتر از عرض خط بهره است. ??h، و حتی در لیزرهای گازی، که در آن پهن شدن خط کوچکترین است. بنابراین چندین نوع نوسان تشدید کننده وارد مدار تقویت می شود.

بنابراین، لیزر لزوماً در یک فرکانس تولید نمی‌شود، بلکه بیشتر اوقات، برعکس، تولید همزمان در چندین نوع نوسان رخ می‌دهد، برای کدام تقویت؟ تلفات بیشتر در رزوناتور برای اینکه لیزر در یک فرکانس (در حالت تک فرکانس) کار کند، معمولاً باید اقدامات خاصی انجام شود (به عنوان مثال، افزایش تلفات، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است) یا تغییر فاصله بین آینه ها. به طوری که فقط یکی وارد مدار بهره می شود. از آنجایی که در اپتیک، همانطور که در بالا ذکر شد، ?h > ?p و فرکانس تولید در لیزر عمدتاً توسط فرکانس تشدید کننده تعیین می شود، بنابراین برای ثابت نگه داشتن فرکانس تولید، باید رزوناتور را تثبیت کرد. بنابراین، اگر سود موجود در ماده کار، تلفات تشدید کننده را برای انواع خاصی از نوسانات پوشش دهد، تولید روی آنها اتفاق می افتد. بذر برای وقوع آن، مانند هر ژنراتور، نویز است که نشان دهنده انتشار خود به خود در لیزر است.
برای اینکه محیط فعال نور تک رنگ منسجم ساطع کند، لازم است بازخورد، یعنی بخشی از آنچه از این رسانه ساطع می‌شود، ارائه شود. شار نورانیبرای تولید انتشار تحریک شده به محیط بازگردانده شود. مثبت بازخوردبا استفاده از تشدید کننده های نوری انجام می شود که در نسخه ابتدایی دو آینه هم محور (موازی و در امتداد یک محور) هستند که یکی از آنها شفاف است و دیگری "ناشنوا" است ، یعنی شار نور را کاملاً منعکس می کند. ماده فعال (محیط فعال) که در آن جمعیت معکوس ایجاد می شود، بین آینه ها قرار می گیرد. تابش تحریک شده از محیط فعال عبور می کند، تقویت می شود، از آینه منعکس می شود، دوباره از محیط عبور می کند و بیشتر تقویت می شود. از طریق یک آینه نیمه شفاف، بخشی از تشعشع به محیط خارجی ساطع می شود و بخشی به محیط بازتاب می شود و دوباره تقویت می شود. تحت شرایط خاص، شار فوتون ها در داخل ماده کار مانند بهمن شروع به افزایش می کند و تولید نور منسجم تک رنگ آغاز می شود.

اصل عملکرد یک تشدید کننده نوری، تعداد غالب ذرات ماده کار، که با دایره های باز نشان داده شده است، در حالت پایه، یعنی در سطح انرژی پایین تر قرار دارند. نه تنها تعداد زیادی ازذرات، که توسط دایره های تاریک نشان داده می شوند، در حالت تحریک الکترونیکی هستند. هنگامی که ماده کار در معرض منبع پمپاژ قرار می گیرد، اکثر ذرات به حالت برانگیخته می روند (تعداد دایره های تاریک افزایش یافته است) و جمعیت معکوس ایجاد می شود. بعد (شکل 2c) گسیل خود به خودی برخی از ذرات که در حالت برانگیخته الکترونیکی رخ می دهد رخ می دهد. تشعشعاتی که با زاویه ای نسبت به محور تشدید کننده هدایت می شود، ماده کار و تشدید کننده را ترک می کند. تابش که در امتداد محور تشدید کننده هدایت می شود، به سطح آینه نزدیک می شود.

برای یک آینه نیمه شفاف، بخشی از تشعشع از طریق آن به داخل آن عبور می کند محیطو بخشی از آن منعکس شده و دوباره به درون ماده کار هدایت می‌شود و ذرات را در حالت برانگیخته در فرآیند انتشار تحریک شده درگیر می‌کند.

در آینه "ناشنوا"، کل شار تابش منعکس شده و دوباره از ماده کار عبور می کند و تابش را از تمام ذرات برانگیخته باقی مانده القا می کند، که وضعیتی را منعکس می کند که همه ذرات برانگیخته انرژی ذخیره شده خود را رها کردند، و در خروجی تشدید کننده، در کنار آینه نیمه شفاف، یک شار قدرتمند از تشعشعات القایی تشکیل شد.

عناصر ساختاری اصلی لیزرها شامل یک ماده فعال با سطوح انرژی معینی از اتم ها و مولکول های سازنده آنها، یک منبع پمپ که وارونگی جمعیت را در ماده کار ایجاد می کند و یک حفره نوری است. تعداد زیادی لیزر مختلف وجود دارد، اما همه آنها یکسان و ساده هستند نمودار شماتیکدستگاه، که در شکل نشان داده شده است. 3.

استثنا لیزرهای نیمه هادی به دلیل ویژگی آنها است، زیرا همه چیز در مورد آنها خاص است: فیزیک فرآیندها، روش های پمپاژ و طراحی. نیمه هادی ها تشکیلات کریستالی هستند. در یک اتم منفرد، انرژی الکترون مقادیر گسسته کاملاً تعریف شده ای به خود می گیرد و بنابراین حالت های انرژی الکترون در اتم به زبان سطوح توصیف می شود. در یک کریستال نیمه هادی، سطوح انرژی نوارهای انرژی را تشکیل می دهند. در یک نیمه هادی خالص که حاوی هیچ ناخالصی نیست، دو باند وجود دارد: به اصطلاح باند ظرفیت و نوار رسانایی که در بالای آن قرار دارد (در مقیاس انرژی).

بین آنها شکافی از مقادیر انرژی ممنوع وجود دارد که به آن bandgap می گویند. در دمای نیمه هادی برابر با صفر مطلق، نوار ظرفیت باید کاملاً با الکترون پر شود و نوار هدایت باید خالی باشد. در شرایط واقعی، دما همیشه بالای صفر مطلق است. اما افزایش دما منجر به تحریک حرارتی الکترون ها می شود، برخی از آنها از باند ظرفیت به نوار هدایت می پرند.

در نتیجه این فرآیند، تعداد معینی (نسبتاً کم) الکترون در باند رسانایی ظاهر می‌شود و تعداد متناظری از الکترون‌ها در نوار ظرفیت تا زمانی که به طور کامل پر شود از دست خواهند رفت. جای خالی الکترون در باند ظرفیت با ذره ای با بار مثبت نشان داده می شود که به آن سوراخ می گویند. انتقال کوانتومی یک الکترون از طریق شکاف نواری از پایین به بالا به عنوان فرآیندی برای تولید یک جفت الکترون-حفره در نظر گرفته می‌شود که الکترون‌ها در لبه پایین نوار رسانایی متمرکز شده‌اند و حفره‌هایی در لبه بالایی نوار ظرفیت. انتقال از طریق منطقه ممنوعه نه تنها از پایین به بالا، بلکه از بالا به پایین نیز امکان پذیر است. به این فرآیند نوترکیبی الکترون حفره می گویند.

هنگامی که یک نیمه هادی خالص با نور تابش می شود که انرژی فوتون آن کمی بیشتر از شکاف نواری است، سه نوع برهمکنش نور با ماده می تواند در کریستال نیمه هادی رخ دهد: جذب، گسیل خود به خود و انتشار تحریک شده نور. اولین نوع برهمکنش زمانی امکان پذیر است که یک فوتون توسط الکترونی که در نزدیکی لبه بالایی نوار ظرفیت قرار دارد جذب شود. در این حالت، قدرت انرژی الکترون برای غلبه بر شکاف نواری کافی خواهد بود و یک انتقال کوانتومی به نوار رسانایی ایجاد می کند. گسیل خود به خودی نور زمانی امکان پذیر است که یک الکترون به طور خود به خود از نوار رسانایی به نوار ظرفیت با گسیل یک کوانتوم انرژی - یک فوتون بازگردد. تابش خارجی می تواند انتقال به باند ظرفیت الکترون واقع در نزدیکی لبه پایین نوار رسانایی را آغاز کند. نتیجه این نوع سوم برهمکنش نور با ماده نیمه هادی، تولد یک فوتون ثانویه خواهد بود که از نظر پارامترها و جهت حرکت با فوتونی که انتقال را آغاز کرده است، یکسان است.

برای تولید تابش لیزر، لازم است یک جمعیت معکوس از "سطوح کاری" در نیمه هادی ایجاد شود - برای ایجاد غلظت کافی از الکترون ها در لبه پایین نوار رسانایی و غلظت بالایی از سوراخ ها در لبه رسانا. باند ظرفیت برای این منظور، لیزرهای نیمه هادی خالص معمولاً توسط یک جریان الکترونی پمپ می شوند.

آینه های تشدید کننده لبه های صیقلی کریستال نیمه هادی هستند. عیب چنین لیزرهایی این است که بسیاری از مواد نیمه هادی تنها در دماهای بسیار پایین تابش لیزر تولید می کنند و بمباران کریستال های نیمه هادی توسط جریانی از الکترون ها باعث داغ شدن آن می شود. این نیاز به دستگاه های خنک کننده اضافی دارد که طراحی دستگاه را پیچیده و ابعاد آن را افزایش می دهد.

خواص نیمه هادی های دارای ناخالصی به طور قابل توجهی با خواص ناخالصی، نیمه هادی های خالص متفاوت است. این به این دلیل است که اتم های برخی ناخالصی ها به راحتی یکی از الکترون های خود را به نوار رسانایی اهدا می کنند. به این ناخالصی ها ناخالصی های دهنده و نیمه هادی با چنین ناخالصی ها را نیمه هادی n می گویند. اتم های ناخالصی های دیگر، برعکس، یک الکترون را از باند ظرفیت می گیرند و این ناخالصی ها پذیرنده هستند و نیمه هادی با چنین ناخالصی ها، نیمه هادی p است. سطح انرژی اتم های ناخالصی در داخل شکاف باند قرار دارد: برای n-نیمه هادی ها - نزدیک لبه پایین نوار رسانایی، برای /-نیمه هادی ها - در نزدیکی لبه بالایی نوار ظرفیت.

اگر یک ولتاژ الکتریکی در این ناحیه ایجاد شود به طوری که یک قطب مثبت در سمت نیمه هادی p و یک قطب منفی در سمت نیمه هادی n وجود داشته باشد، تحت تأثیر الکترون های میدان الکتریکی از n- نیمه هادی و سوراخ های نیمه هادی /^- به داخل منتقل می شوند (تزریق می شوند). منطقه p-n- انتقال

وقتی الکترون‌ها و حفره‌ها دوباره با هم ترکیب می‌شوند، فوتون‌ها ساطع می‌شوند و در حضور یک تشدیدگر نوری، تابش لیزر می‌تواند تولید شود.

آینه های تشدید کننده نوری لبه های صیقلی کریستال نیمه هادی هستند که به صورت عمود بر هم قرار گرفته اند. هواپیما p-n- انتقال چنین لیزرهایی مینیاتوری هستند، زیرا اندازه عنصر فعال نیمه هادی می تواند حدود 1 میلی متر باشد.

بسته به ویژگی مورد نظر، تمام لیزرها به شرح زیر تقسیم می شوند).

اولین علامت مرسوم است که بین تقویت کننده های لیزری و ژنراتورها تمایز قائل شوند. در تقویت‌کننده‌ها، تابش لیزر ضعیف در ورودی تامین می‌شود و به همان نسبت در خروجی تقویت می‌شود. هیچ تشعشع خارجی در ژنراتورها وجود ندارد، این تشعشعات در ماده کار به دلیل تحریک آن با استفاده از منابع مختلف پمپ ایجاد می شود. تمام دستگاه های لیزر پزشکی ژنراتور هستند.

علامت دوم وضعیت فیزیکی ماده کار است. بر این اساس، لیزرها به حالت جامد (یاقوت، یاقوت کبود و غیره)، گاز (هلیوم-نئون، هلیوم-کادمیم، آرگون، دی اکسید کربن و غیره)، مایع (دی الکتریک مایع با اتم های ناخالص کار نادر) تقسیم می شوند. فلزات زمین) و نیمه هادی (آرسنید - گالیم، فسفید آرسنید گالیم، سلنید سرب و غیره).

روش تحریک ماده کار سومین ویژگی متمایز لیزر است. بسته به منبع تحریک، لیزرها متمایز می شوند: پمپ شده نوری، پمپ شده توسط تخلیه گاز، تحریک الکترونیکی، تزریق حامل های بار، پمپ حرارتی، پمپ شیمیایی و برخی دیگر.

طیف انتشار لیزر ویژگی طبقه بندی بعدی است. اگر تابش در محدوده باریکی از طول موج ها متمرکز شود، لیزر تک رنگ در نظر گرفته می شود و داده های فنی آن یک طول موج خاص را نشان می دهد. اگر در محدوده وسیعی باشد، لیزر باید پهن باند در نظر گرفته شود و محدوده طول موج نشان داده شود.

بر اساس ماهیت انرژی ساطع شده، لیزرهای پالسی و لیزرهای با تابش پیوسته متمایز می شوند. مفاهیم لیزر پالسی و لیزر با مدولاسیون فرکانس تابش پیوسته نباید اشتباه گرفته شود، زیرا در مورد دوم اساساً ما تابش متناوب فرکانس های مختلف را دریافت می کنیم. لیزرهای پالسی دارای قدرت بالایی در یک پالس هستند که به 10 وات می رسد، در حالی که توان پالس متوسط ​​آنها که با فرمول های مربوطه تعیین می شود، نسبتاً کم است. برای لیزرهای مدوله شده با فرکانس پیوسته، توان به اصطلاح پالس کمتر از توان تابش پیوسته است.

بر اساس میانگین توان خروجی تابش (ویژگی طبقه بندی بعدی)، لیزرها به دو دسته تقسیم می شوند:

· انرژی بالا (چگالی شار توان تشعشع تولید شده روی سطح یک جسم یا جسم بیولوژیکی بیش از 10 W/cm2 است).

· انرژی متوسط ​​(چگالی شار توان تشعشع تولید شده - از 0.4 تا 10 W/cm2)؛

· کم انرژی (چگالی شار توان تشعشع تولید شده کمتر از 0.4 W/cm2 است).

· نرم (تابش انرژی تولید شده - E یا چگالی شار توان روی سطح تابش شده - تا 4 mW/cm2).

· متوسط ​​(E - از 4 تا 30 mW/cm2)؛

· سخت (E - بیش از 30 mW/cm2).

بر اساس "هنجارها و قوانین بهداشتی طراحی و عملکرد لیزرهای شماره 5804-91" لیزرها با توجه به درجه خطر تشعشعات تولید شده برای پرسنل عملیاتی به چهار کلاس تقسیم می شوند.

لیزرهای درجه یک عبارتند از: دستگاه های فنیتابش خروجی همسو شده (محصور در یک زاویه جامد محدود) که در هنگام تابش چشم و پوست انسان خطری ندارد.

لیزرهای درجه دو دستگاه هایی هستند که تابش خروجی آنها در هنگام تابش اشعه مستقیم و انعکاس شده به چشم ها خطری را به همراه دارد.

لیزرهای کلاس سوم دستگاه هایی هستند که تابش خروجی آنها در هنگام تابش چشم با تابش مستقیم و انعکاسی خاص و همچنین تابش پراکنده منعکس شده در فاصله 10 سانتی متری از سطح بازتابنده منتشر و (یا) هنگام تابش به پوست خطر ایجاد می کند. تشعشعات مستقیم و منعکس شده به طور خاص

لیزرهای کلاس 4 دستگاه‌هایی هستند که تابش خروجی آنها هنگامی که پوست با تابش پراکنده منعکس شده در فاصله 10 سانتی‌متری از سطح بازتابنده پراکنده تحت تابش قرار می‌گیرد، خطری ایجاد می‌کند.

بر کسی پوشیده نیست که هر یک از ما در دوران کودکی می خواستیم دستگاهی مانند دستگاه لیزر داشته باشیم که بتواند مهر و موم های فلزی را بریده و دیوارها را بسوزاند. که در دنیای مدرناین رویا به راحتی می تواند محقق شود، زیرا اکنون می توان لیزری با قابلیت برش مواد مختلف ساخت.

البته در خانه نمی توان دستگاه لیزری را آنقدر قدرتمند ساخت که آهن یا چوب را برش دهد. اما با کمک دستگاه خانگیمی تواند کاغذ، مهر و موم پلی اتیلن یا پلاستیک نازک را برش دهد.

با استفاده از دستگاه لیزر می توانید الگوهای مختلف را روی صفحات تخته سه لا یا چوب بسوزانید. می توان از آن برای روشن کردن اجسام واقع در مناطق دورافتاده استفاده کرد. دامنه کاربرد آن می تواند هم سرگرم کننده باشد و هم در ساخت و ساز مفید باشد کار نصبناگفته نماند تحقق پتانسیل خلاقانه در زمینه حکاکی روی چوب یا پلکسی گلاس.

لیزر برش

ابزار و لوازمی که برای ساخت لیزر خود نیاز دارید:

شکل 1. نمودار مدار LED لیزر.

• درایو DVD-RW معیوب با دیود لیزری که کار می کند.
• نشانگر لیزری یا کولیماتور قابل حمل؛
• آهن لحیم کاری و سیم های کوچک؛
• مقاومت 1 اهم (2 عدد)؛
• خازن‌های 0.1 µF و 100 µF.
• باتری های قلمی (3 عدد)؛
• ابزارهای کوچک مانند پیچ ​​گوشتی، چاقو و سوهان.

این مواد برای کار آینده کاملاً کافی خواهد بود.

بنابراین، برای دستگاه لیزر، اول از همه، باید یک درایو DVD-RW با خرابی مکانیکی انتخاب کنید، زیرا دیودهای نوری باید در شرایط خوبی باشند. اگر درایو فرسوده ندارید، باید آن را از افرادی که آن را برای قطعات یدکی می فروشند خریداری کنید.

هنگام خرید، به خاطر داشته باشید که اکثر درایوهای سازنده سامسونگ برای ساخت لیزرهای برش نامناسب هستند. واقعیت این است که این شرکت درایوهای DVD را با دیودهایی تولید می کند که از تأثیرات خارجی محافظت نمی شوند. عدم وجود محفظه خاص به این معنی است که دیود لیزر در معرض استرس حرارتی و آلودگی قرار می گیرد. با لمس خفیف دست ممکن است آسیب ببیند.

شکل 2. لیزر از درایو DVD-RW.

بهترین گزینه برای لیزر یک درایو از سازنده LG است. هر مدل مجهز به یک کریستال با درجات مختلف قدرت است. این نشانگر با سرعت نوشتن دی وی دی های دو لایه مشخص می شود. بسیار مهم است که درایو یک درایو ضبط باشد، زیرا حاوی آن است فرستنده مادون قرمز، که برای ساخت لیزر لازم است. معمولی کار نخواهد کرد، زیرا فقط برای خواندن اطلاعات در نظر گرفته شده است.

DVD-RW با سرعت ضبط 16X مجهز به کریستال قرمز رنگ با توان 180-200 مگاوات است. درایو سرعت 20X شامل یک دیود 250-270 مگاواتی است. دستگاه های ضبط پرسرعت از نوع 22X مجهز به اپتیک لیزری هستند که قدرت آن به 300 مگاوات می رسد.

بازگشت به مطالب

جداسازی درایو DVD-RW

این فرآیند باید با دقت زیادی انجام شود، زیرا قطعات داخلی شکننده هستند و به راحتی آسیب می بینند. پس از برچیدن کیس، بلافاصله متوجه خواهید شد قسمت مورد نیاز، شبیه یک تکه شیشه کوچک است که در داخل یک کالسکه سیار قرار گرفته است. پایه آن باید برداشته شود؛ در شکل 1 نشان داده شده است. این عنصر شامل یک لنز نوری و دو دیود است.

در این مرحله باید بلافاصله هشدار دهید که پرتو لیزر برای بینایی انسان بسیار خطرناک است.

اگر مستقیماً به لنز برخورد کند، به پایانه های عصبی آسیب می رساند و ممکن است فرد نابینا بماند.

پرتو لیزر حتی در فاصله 100 متری نیز کور می شود، بنابراین مهم است که مراقب آن باشید. به یاد داشته باشید که تا زمانی که چنین وسیله ای در دستان شماست مسئول سلامتی دیگران هستید!

شکل 3. تراشه LM-317.

قبل از شروع، باید بدانید که دیود لیزر نه تنها در اثر بی دقتی، بلکه در اثر افزایش ولتاژ نیز آسیب می بیند. این می تواند در عرض چند ثانیه اتفاق بیفتد، به همین دلیل است که دیودها بر اساس منبع ثابت برق کار می کنند. هنگامی که ولتاژ افزایش می یابد، LED در دستگاه از استاندارد روشنایی خود فراتر می رود، در نتیجه تشدید کننده از بین می رود. بنابراین، دیود توانایی خود را برای گرم کردن از دست می دهد، به یک چراغ قوه معمولی تبدیل می شود.

کریستال همچنین تحت تأثیر دمای اطراف خود قرار می گیرد؛ با کاهش آن، عملکرد لیزر با ولتاژ ثابت افزایش می یابد. اگر از هنجار استاندارد فراتر رود، تشدید کننده طبق یک اصل مشابه از بین می رود. به ندرت، دیود در اثر تغییرات ناگهانی آسیب می بیند، که ناشی از روشن و خاموش شدن مکرر دستگاه در مدت زمان کوتاهی است.

پس از برداشتن کریستال، باید بلافاصله انتهای آن را با سیم های در معرض بسته ببندید. این برای ایجاد ارتباط بین خروجی های ولتاژ آن ضروری است. برای این خروجی ها باید یک خازن کوچک 0.1 μF با قطبیت منفی و 100 میکروفن با قطبیت مثبت لحیم کنید. پس از این روش می توانید سیم های زخم را جدا کنید. این به محافظت از دیود لیزر کمک می کند فرآیندهای گذراو الکتریسیته ساکن

بازگشت به مطالب

تغذیه

قبل از ایجاد باتری برای دیود، باید در نظر داشت که بسته به سرعت دستگاه ضبط، باید از 3 ولت تغذیه شود و تا 200-400 میلی آمپر مصرف کند. شما باید از اتصال مستقیم کریستال به باتری خودداری کنید زیرا این یک لامپ ساده نیست. حتی تحت تأثیر باتری های معمولی نیز می تواند خراب شود. دیود لیزر یک عنصر مستقل است که از طریق یک مقاومت تنظیم کننده برق تامین می شود.

سیستم منبع تغذیه را می توان به سه روش با درجات مختلف پیچیدگی پیکربندی کرد. هر یک از آنها نیاز به شارژ مجدد از یک منبع ولتاژ ثابت (باتری) دارند.

روش اول شامل تنظیم الکتریکی با استفاده از یک مقاومت است. مقاومت داخلی دستگاه با تشخیص ولتاژ هنگام عبور از دیود اندازه گیری می شود. برای درایوهایی با سرعت نوشتن 16X، 200 میلی آمپر کافی خواهد بود. در صورت افزایش این نشانگر، احتمال آسیب رساندن به کریستال وجود دارد، بنابراین باید به حداکثر مقدار 300 میلی آمپر پایبند باشید. توصیه می شود از باتری تلفن یا باتری های قلمی به عنوان منبع تغذیه استفاده کنید.

از مزایای این منبع تغذیه می توان به سادگی و قابلیت اطمینان آن اشاره کرد. از جمله معایب آن می توان به ناراحتی هنگام شارژ مجدد باتری از گوشی و سختی قرار دادن باتری در دستگاه اشاره کرد. علاوه بر این، تعیین لحظه مناسب برای شارژ مجدد منبع تغذیه دشوار است.

شکل 4. تراشه LM-2621.

اگر از سه باتری قلمی استفاده می کنید، این مدار به راحتی در یک نشانگر لیزری قابل نصب است ساخت چین. طراحی تمام شده در شکل 2 نشان داده شده است، دو مقاومت 1 اهم به ترتیب و دو خازن.

برای روش دوم از تراشه LM-317 استفاده می شود. این روش برای چیدمان یک سیستم قدرت بسیار پیچیده تر از روش قبلی است؛ برای نصب لیزری از نوع ثابت مناسب تر است. این طرح بر اساس ساخت یک درایور خاص است که یک تخته کوچک است. برای محدود کردن جریان الکتریکی و ایجاد توان لازم طراحی شده است.

مدار اتصال ریز مدار LM-317 در شکل 3 نشان داده شده است. به عناصری مانند یک مقاومت متغیر 100 اهم، 2 مقاومت 10 اهم، یک دیود سری 1H4001 و یک خازن 100 μF نیاز دارد.

درایور مبتنی بر این مدار، توان الکتریکی (7 ولت) را بدون توجه به منبع تغذیه و دمای محیط حفظ می کند. با وجود پیچیدگی دستگاه، این مدار ساده ترین برای مونتاژ در خانه در نظر گرفته می شود.

روش سوم قابل حمل ترین است و از همه بیشتر ترجیح داده می شود. انرژی را از دو باتری AAA تامین می کند و سطح ولتاژ ثابتی را که به دیود لیزر عرضه می شود، حفظ می کند. این سیستم حتی زمانی که سطح باتری کم است، برق را حفظ می کند.

هنگامی که باتری به طور کامل تخلیه می شود، مدار از کار می افتد و ولتاژ کمی از دیود عبور می کند که با درخشش ضعیف پرتو لیزر مشخص می شود. این نوع منبع تغذیه اقتصادی ترین است، ضریب راندمان آن 90٪ است.

برای پیاده سازی چنین سیستم قدرتی، به یک ریز مدار LM-2621 نیاز دارید که در یک بسته 3x3 میلی متری قرار گرفته است. بنابراین، ممکن است در طول دوره لحیم کاری قطعات با مشکلات خاصی مواجه شوید. اندازه نهایی تخته به مهارت و مهارت شما بستگی دارد، زیرا قطعات را می توان حتی روی یک تخته 2*2 سانتی متر قرار داد. تخته تمام شده در شکل 4 نشان داده شده است.

چوک را می توان از یک منبع تغذیه معمولی برای رایانه رومیزی دریافت کرد. همانطور که در شکل نشان داده شده است سیمی با سطح مقطع 0.5 میلی متر با تعداد دور تا 15 دور بر روی آن پیچیده می شود. قطر دریچه گاز از داخل 2.5 میلی متر خواهد بود.

هر دیود شاتکی با مقدار 3 A برای برد مناسب است به عنوان مثال 1N5821، SB360، SR360 و MBRS340T3. برق عرضه شده به دیود توسط یک مقاومت تنظیم می شود. در طول فرآیند راه اندازی، توصیه می شود آن را به یک مقاومت متغیر 100 اهم متصل کنید. هنگام تست عملکرد، بهتر است از یک دیود لیزر فرسوده یا ناخواسته استفاده کنید. نشانگر قدرت فعلی مانند نمودار قبلی باقی می ماند.

هنگامی که مناسب ترین روش را پیدا کردید، در صورت داشتن مهارت های لازم می توانید آن را ارتقا دهید. دیود لیزر باید روی یک هیت سینک مینیاتوری قرار گیرد تا در هنگام افزایش ولتاژ بیش از حد گرم نشود. پس از اتمام مونتاژ سیستم قدرت، باید مراقب نصب شیشه نوری باشید.

گاهی اوقات می توانید از چیزهای غیرضروری که در خانه ذخیره می شود، چیزی واقعا باورنکردنی و مفید بسازید. آیا یک درایو قدیمی DVD-RW (رایتر) در خانه دارید؟ ما به شما خواهیم گفت که چگونه یک لیزر قدرتمند در خانه بسازید و عناصر را از آن قرض بگیرید.

ملاحضات امنیتی

وسیله ای که در نهایت به آن دست پیدا می کنیم یک اسباب بازی بی ضرر نیست! قبل از ساختن لیزر، مراقب ایمنی خود باشید: وارد شدن پرتو به چشم برای شبکیه مضر است، به خصوص اگر اختراع قدرتمند باشد. بنابراین، به شما توصیه می کنیم که تمام کارها را با عینک ایمنی مخصوص انجام دهید تا در صورت بروز مشکل و هدایت اشتباهی اشعه لیزر به چشمان خود یا دوستان، بینایی شما را نجات دهد.

هنگام استفاده از لیزر در آینده، این اقدامات ایمنی ساده را به خاطر بسپارید:

• پرتو لیزر را به سمت اجسام قابل اشتعال یا انفجاری هدایت نکنید.
• به سطوح بازتابنده (شیشه، آینه) نتابید.
• حتی پرتو لیزری که از فاصله 100 متری پرتاب می شود، برای شبکیه چشم انسان و حیوانات خطرناک است.

کار با ماژول لیزر

اصلی ترین چیزی که ما نیاز داریم یک درایو نوشتن است. توجه داشته باشید که هر چه سرعت نوشتن بیشتر باشد، لیزر دی وی دی ما قدرتمندتر خواهد بود. ناگفته نماند که پس از برداشتن ماژول لیزر، تجهیزات از کار می افتد، بنابراین فقط دستگاهی را جدا کنید که دیگر نیازی به آن ندارید.

حالا بیایید شروع کنیم:

بخش اول کار ما پشت سر ماست. بیایید به مرحله مهم بعدی برویم.

مونتاژ مدار دستگاه

ما برای کنترل قدرت دستگاه خود به مدار نیاز داریم. در غیر این صورت، در اولین استفاده از آن به سادگی می سوزد. در زیر یک نقاشی برای لیزر خواهید دید.

برای دستگاه ما، نصب دیواری کاملاً مناسب است. حالا بیایید به تامین انرژی لیزری که خودمان ساخته ایم برویم.

منبع تغذیه دستگاه

حداقل به باتری های قدیمی 3.7 V نیاز داریم تلفن های همراه، باتری های قلمی. فقط باید آنها را به صورت موازی با یکدیگر وصل کنید. برای بررسی عملکرد یک دستگاه یا یک نشانگر لیزری ثابت، منبع تغذیه تثبیت شده مناسب است.

در این مرحله می توانید از قبل عملکرد دستگاه را تست کنید. آن را به سمت دیوار، زمین بگیرید و برق را روشن کنید. شما باید یک دسته از رنگ مایل به قرمز روشن را ببینید. در تاریکی مانند یک چراغ قوه مادون قرمز قدرتمند به نظر می رسد.

می بینید که درخشش از لیزر دور است: پرتو بسیار گسترده است. او فقط التماس می کند که متمرکز باشد. این همان کاری است که در آینده انجام خواهیم داد.

لنز برای فوکوس کردن پرتو لیزر

برای تنظیم فاصله کانونی، می توانید از یک لنز قرض گرفته شده از همان درایو DVD-RW استفاده کنید.

اکنون دستگاه را دوباره به برق وصل کنید و نور آن را از طریق این لنز به هر سطحی هدایت کنید. اتفاق افتاد؟ سپس به مرحله نهایی کار می رویم - قرار دادن تمام عناصر در یک مسکن سفت و سخت.

ساخت کیس

بسیاری از افراد هنگام مشاوره در مورد نحوه ساخت لیزر می گویند که ساده ترین راه این است که ماژول را در محفظه یک چراغ قوه کوچک یا یک نشانگر لیزری چینی قرار دهید. به هر حال، جایی که قبلاً یک لنز وجود دارد. اما اگر یکی یا دیگری را در دست ندارید، بیایید به وضعیت نگاه کنیم.

گزینه دیگر قرار دادن عناصر در آن است پروفیل آلومینیومی. می توان آن را به راحتی با اره برقی اره کرد و با انبردست مدل کرد. شما همچنین می توانید یک باتری AA کوچک را در اینجا اضافه کنید. عکس زیر شما را راهنمایی می کند که چگونه این کار را انجام دهید.

مطمئن شوید که تمام تماس ها را عایق بندی کنید. مرحله بعدی ثابت کردن لنز در بدن است. ساده ترین راه برای اتصال آن به پلاستیک است - به این ترتیب می توانید مطلوب ترین موقعیت را تنظیم کنید. در برخی موارد، اگر لنز را با سمت محدب به دیود لیزر بچرخانید، اثر بهتری حاصل می شود.

لیزر را روشن کنید و وضوح پرتو را تنظیم کنید. پس از به دست آوردن نتایج رضایت بخش، لنز را در محفظه قفل کنید. سپس آن را به طور کامل ببندید، برای مثال، آن را محکم با نوار برق بپیچید.

نحوه ساخت لیزر: یک راه جایگزین

ما روش دیگری و تا حدودی متفاوت برای ساخت خانه را به شما پیشنهاد می کنیم لیزر قدرتمند. به موارد زیر نیاز خواهید داشت:

• درایو DVD-RW با سرعت نوشتن 16 برابر یا بیشتر.
• سه عدد باتری قلمی.
• خازن های 100 mF و 100 pF.
• مقاومت از 2 تا 5 اهم.
• سیم ها.
• آهن لحیم کاری.
• نشانگر لیزری (یا هر کولیماتور دیگر - این نام ماژول با یک لنز است).
• فانوس استیل ال ای دی.

حال بیایید ببینیم که چگونه با استفاده از این روش لیزر بسازیم:

1. با استفاده از روشی که قبلاً توضیح داده شد، ماژول لیزری که در کالسکه دستگاه قرار دارد را از درایو جدا کنید. فراموش نکنید که با پیچاندن خروجی ها با سیم نازک یا پوشیدن یک مچ بند ضد الکتریسیته ساکن از آن در برابر ولتاژ ساکن محافظت کنید.
2. طبق نمودار بالا، درایور را لحیم کنید - بردی که محصول خانگی ما را به توان مورد نیاز خروجی می دهد. توجه زیادی به حفظ قطبیت داشته باشید تا به دیود حساس لیزر آسیبی وارد نشود.
3. در این مرحله عملکرد درایور تازه مونتاژ شده را بررسی خواهیم کرد. اگر ماژول لیزر از مدلی با سرعت 16 برابر باشد، جریان 300-350 میلی آمپر برای آن کافی خواهد بود. اگر بالاتر (تا 22 برابر)، سپس در 500 میلی آمپر توقف کنید.
4. هنگامی که مناسب بودن راننده را تأیید کردید، باید آن را در محفظه قرار دهید. این می تواند پایه یک نشانگر لیزری چینی با یک لنز داخلی باشد، یا یک بدنه با اندازه مناسب تر از یک چراغ قوه LED.

تست لیزر

و در اینجا دلیل علاقه شما به نحوه ساخت لیزر است. بیایید به آزمایش عملی دستگاه برویم. تحت هیچ شرایطی نباید آن را در خانه انجام دهید - فقط در خیابان، دور از آتش و اشیاء انفجاری، ساختمان ها، چوب مرده، انبوه زباله و غیره.

پس بیایید شروع کنیم:

• یک ورق کاغذ را روی آسفالت، سنگ، آجر قرار دهید. یک پرتو لیزر با فوکوس خوب را به سمت آن بگیرید. خواهید دید که پس از مدتی برگ شروع به دود شدن می کند و سپس کاملاً آتش می گیرد.
• حالا بیایید به پلاستیک برویم - همچنین تحت تأثیر پرتو لیزر شروع به دود کردن می کند. ما انجام چنین آزمایشاتی را برای مدت طولانی توصیه نمی کنیم: محصولات احتراق این ماده بسیار سمی هستند.
• جالب ترین تجربه با تخته سه لا بود، یک تخته تخت. با لیزر متمرکز می‌توانید کتیبه یا طرح خاصی را روی آن بسوزانید.

لیزر خانگی مطمئنا یک کار ظریف و یک اختراع دمدمی مزاج است. بنابراین، کاملاً ممکن است که کاردستی شما به زودی از کار بیفتد، زیرا شرایط نگهداری و عملیات خاصی برای آن مهم است که در خانه قابل ارائه نیست. قوی ترین لیزرهایی که به راحتی فلز را برش می دهند را فقط در آزمایشگاه های تخصصی می توان تهیه کرد و طبیعتاً در دسترس آماتورها نیست. با این حال، یک وسیله معمولی نیز بسیار خطرناک است - از فاصله دور به چشم یک شخص یا حیوان یا یک جسم قابل اشتعال در نزدیکی آن هدف قرار می گیرد.