In ogni casa ci sono vecchie apparecchiature cadute in rovina. Qualcuno lo getta in una discarica, e alcuni artigiani provano a usarlo per alcune invenzioni fatte in casa. Quindi un vecchio puntatore laser può essere utilizzato al meglio: è possibile realizzare un laser cutter con le proprie mani.

Per creare un vero laser da un gingillo innocuo, devi preparare i seguenti elementi:

• puntatore laser;
• torcia con batterie ricaricabili;
• vecchio, forse non funzionante masterizzatore CD/DVD-RW. La cosa principale è che ha un'unità con un laser funzionante;
• un set di cacciaviti e un saldatore. È meglio usare un cutter di marca, ma se non ne hai uno, può andare bene anche uno normale.

Realizzare un taglio laser

Innanzitutto, è necessario rimuovere il laser cutter dall'unità. Questo lavoro non è difficile, ma dovrai avere pazienza e prestare la massima attenzione. Poiché contiene un gran numero di fili, la loro struttura è la stessa. Quando si sceglie un'unità, è importante considerare la presenza di un'opzione di scrittura, poiché è in questo modello che è possibile prendere appunti con un laser. La registrazione viene effettuata facendo evaporare un sottile strato di metallo dal disco stesso. Nel caso in cui il laser funzioni per la lettura, viene utilizzato a malincuore, illuminando il disco.

Quando si smontano gli elementi di fissaggio superiori, è possibile trovare un carrello con un laser al suo interno, che può muoversi in due direzioni. Dovrebbe essere rimosso con attenzione svitandolo; sono presenti numerosi dispositivi rimovibili e viti che è importante rimuovere con attenzione. Per ulteriori lavori è necessario un diodo rosso, con l'aiuto del quale viene eseguita la combustione. Per rimuoverlo, avrai bisogno di un saldatore e dovrai anche rimuovere con attenzione gli elementi di fissaggio. È importante notare che una parte insostituibile per la produzione taglierina laser Non scuotere né far cadere, pertanto si consiglia di prestare attenzione durante la rimozione del diodo laser.

Una volta rimosso l'elemento principale del futuro modello laser, è necessario pesare attentamente il tutto e capire dove posizionarlo e come collegargli l'alimentazione, poiché il diodo di un laser da scrittura richiede molta più corrente del diodo di un laser da scrittura. un puntatore laser, e in questo caso si possono usare diversi modi.

Successivamente, il diodo nel puntatore viene sostituito. Per creare un laser potente, il diodo originale deve essere rimosso dal puntatore e al suo posto deve essere installato uno simile dell'unità CD/DVD-RW. Il puntatore viene smontato secondo la sequenza. Deve essere sciolto e diviso in due parti, con sopra la parte da sostituire. Il vecchio diodo viene rimosso e al suo posto viene installato il diodo richiesto, che può essere fissato con la colla. Ci sono momenti in cui possono sorgere difficoltà durante la rimozione del vecchio diodo; in questa situazione è possibile utilizzare un coltello e scuotere leggermente la lancetta.

Il prossimo passo è creare un nuovo caso. Per rendere il futuro laser comodo da usare, collegagli l'alimentazione e usa il corpo di una torcia per conferirgli un aspetto impressionante. La parte superiore convertita del puntatore laser viene installata nella torcia e l'alimentazione viene fornita da batterie ricaricabili, che sono collegate al diodo. È importante non confondere la polarità dell'alimentazione. Prima di montare la torcia è necessario rimuovere il vetro e parti del puntatore, poiché condurranno male il percorso diretto del raggio laser.

L'ultimo passaggio è la preparazione all'uso. Prima del collegamento è necessario verificare che il laser sia fissato saldamente, che la polarità dei cavi sia collegata correttamente e che il laser sia installato a livello.

Dopo aver completato questi semplici passaggi, il laser cutter è pronto per l'uso. Questo laser può essere utilizzato per bruciare carta, polietilene e per accendere fiammiferi. L'ambito di applicazione può essere vasto, tutto dipenderà dalla tua immaginazione.

Punti aggiuntivi

Puoi fare di più laser potente. Per realizzarlo avrai bisogno di:

• Unità DVD-RW, potrebbe non funzionare;
• condensatori 100 pF e 100 mF;
• resistenza 2-5 Ohm;
• tre batterie ricaricabili;
• fili con un saldatore;
• collimatore;
• Torcia LED in acciaio.

Si tratta di un semplice kit che serve per assemblare un driver che, tramite una scheda, porterà il laser cutter alla potenza richiesta. La fonte di corrente non può essere collegata direttamente al diodo poiché si deteriorerà immediatamente. È anche importante tenere presente che un diodo laser deve essere alimentato da corrente, ma non da tensione.

Un collimatore è un corpo dotato di una lente, grazie alla quale tutti i raggi convergono in un raggio stretto. Tali dispositivi possono essere acquistati presso i negozi di ricambi radio. Sono convenienti perché hanno già spazio per l'installazione di un diodo laser e, per quanto riguarda il costo, è piuttosto basso, solo 200-500 rubli.

Ovviamente puoi usare il corpo di un puntatore, ma sarà difficile collegarvi un laser. Tali modelli sono realizzati da materiale plastico, e questo causerà il surriscaldamento del case e non sarà sufficientemente raffreddato.

Il principio di produzione è simile al precedente, poiché in questo caso viene utilizzato anche un diodo laser dell'unità DVD-RW.

Durante la produzione è necessario utilizzare braccialetti antistatici.

Ciò è necessario per rimuovere l'elettricità statica dal diodo laser, è molto sensibile. Se non ci sono braccialetti, puoi accontentarti di mezzi improvvisati: puoi avvolgere un filo sottile attorno al diodo. Successivamente, il driver viene assemblato.

Prima di assemblare l'intero dispositivo, viene controllato il funzionamento del driver. In questo caso è necessario collegare un diodo non funzionante o un secondo diodo e misurare l'intensità della corrente fornita con un multimetro. Considerando la velocità della corrente, è importante selezionarne la forza secondo gli standard. Per molti modelli è applicabile una corrente di 300-350 mA e per quelli più veloci è possibile utilizzare 500 mA, ma per questo è necessario utilizzare un driver completamente diverso.

Naturalmente, un laser del genere può essere assemblato da qualsiasi tecnico non professionista, ma comunque, per bellezza e comodità, è più ragionevole costruire un dispositivo del genere in un caso più estetico, e quale utilizzare può essere scelto per soddisfare ogni esigenza. gusto. Sarebbe più pratico assemblarlo in un alloggiamento Torcia elettrica a LED, poiché le sue dimensioni sono compatte, solo 10x4 cm. Tuttavia, non è necessario portare un dispositivo del genere in tasca, poiché le autorità competenti potrebbero presentare reclami. È meglio conservare un dispositivo del genere in una custodia speciale per evitare la polvere sull'obiettivo.

È importante non dimenticare che l'apparecchio è un'arma unica nel suo genere, che va utilizzata con cautela e non deve essere puntata contro animali o persone, in quanto è molto pericolosa e può causare danni alla salute, la cosa più pericolosa è quando puntata agli occhi. È pericoloso dare tali dispositivi ai bambini.

Il laser può essere equipaggiato con vari dispositivi, quindi da un giocattolo innocuo uscirà un mirino abbastanza potente per armi, sia pneumatiche che da fuoco.

Ecco alcuni semplici consigli per realizzare un laser cutter. Migliorando leggermente questo design, puoi realizzare frese per tagliare materiale acrilico, compensato e plastica ed eseguire incisioni.

L'uomo ha imparato molte invenzioni tecniche osservando fenomeni naturali, analizzandoli e applicando le conoscenze acquisite nella realtà circostante. È così che l'uomo ha acquisito la capacità di accendere il fuoco, ha creato una ruota, ha imparato a generare elettricità e ha ottenuto il controllo sulla reazione nucleare.

A differenza di tutte queste invenzioni, il laser non ha analoghi in natura. La sua comparsa è stata associata esclusivamente a presupposti teorici nel quadro della nascente fisica quantistica. L'esistenza del principio che costituì la base del laser fu prevista all'inizio del XX secolo dal più grande scienziato Albert Einstein.

La parola "laser" è apparsa come risultato della riduzione di cinque parole che descrivono l'essenza di un processo fisico alle prime lettere. In russo questo processo si chiama “amplificazione della luce mediante emissione stimolata”.

Per il suo principio di funzionamento, un laser è un generatore di fotoni quantistici. L'essenza del fenomeno alla base è che, sotto l'influenza dell'energia sotto forma di un fotone, un atomo emette un altro fotone, identico al primo nella direzione del movimento, nella sua fase e polarizzazione. Di conseguenza, la luce emessa risulta migliorata.

Questo fenomeno è impossibile in condizioni di equilibrio termodinamico. Per creare radiazioni indotte vengono utilizzati vari metodi: elettrici, chimici, gas e altri. Laser utilizzati in condizioni di vita(unità disco laser, stampanti laser). metodo dei semiconduttori stimolazione della radiazione sotto l'influenza della corrente elettrica.

Il principio di funzionamento è far passare il flusso d'aria attraverso il riscaldatore nel tubo della pistola ad aria calda e, una volta raggiunto impostare le temperature, penetrando attraverso appositi ugelli sulla parte da saldare.

Se si verificano malfunzionamenti, l'inverter di saldatura può essere riparato con le proprie mani. È possibile leggere i suggerimenti per la riparazione.

Inoltre, è un componente necessario di qualsiasi laser a tutti gli effetti risonatore ottico, la cui funzione è quella di amplificare un fascio di luce riflettendolo più volte. A questo scopo i sistemi laser utilizzano specchi.

Va detto che creare un laser davvero potente con le proprie mani a casa non è realistico. Per fare ciò, è necessario possedere conoscenze specifiche, eseguire calcoli complessi e disporre di una buona base materiale e tecnica.

Ad esempio, le macchine laser in grado di tagliare il metallo diventano estremamente calde e richiedono misure di raffreddamento estreme, compreso l’uso di azoto liquido. Inoltre, i dispositivi che funzionano secondo il principio quantistico sono estremamente capricciosi, richiedono la massima messa a punto e non tollerano nemmeno la minima deviazione dai parametri richiesti.

Componenti necessari per il montaggio

Per assemblare un circuito laser con le tue mani avrai bisogno di:

• DVD-ROM con funzione riscrivibile (RW). Contiene un diodo laser rosso con una potenza di 300 mW. Puoi utilizzare i diodi laser di BLU-RAY-ROM-RW: emettono luce viola con una potenza di 150 mW. Per i nostri scopi, le ROM migliori sono quelle che hanno velocità di scrittura più elevate: sono più potenti.
• Impulso NCP1529. Il convertitore produce una corrente di 1 A, stabilizza la tensione nell'intervallo 0,9-3,9 V. Questi indicatori sono ideali per il nostro diodo laser, che richiede una tensione costante di 3 V.
• Collimatore per ottenere un fascio di luce uniforme. Ora sono in vendita numerosi moduli laser di vari produttori, compresi i collimatori.
• Obiettivo di uscita dalla ROM.
• Un alloggiamento, ad esempio, di un puntatore laser o di una torcia elettrica.
• Fili.
• Batterie 3,6 V.

Per collegare le parti, diventa necessario determinare quale cavo è la fase e dove è il neutro e la terra. Uno strumento come questo aiuterà in questo.

In questo modo puoi assemblare il laser più semplice. Cosa può fare un "amplificatore di luce" fatto in casa:

• Accendi un fiammifero a distanza.
• Sciolto buste di plastica e carta sottile.
• Emette un raggio su una distanza superiore a 100 metri.

Questo laser è pericoloso: non brucia la pelle o gli indumenti, ma può danneggiare gli occhi.

Pertanto, è necessario utilizzare un dispositivo del genere con attenzione: non illuminarlo su superfici riflettenti (specchi, vetro, riflettori) e in generale prestare estrema attenzione: il raggio può causare danni se colpisce l'occhio anche da una distanza di cento metri .

Laser fai da te in video

Decidi di fare qualcosa di incredibile usando dettagli semplici? Il laser non è considerato un prodotto nuovo al giorno d'oggi, ma realizzarlo in casa non è un problema. manodopera speciale. Ti diremo come realizzare un laser da solo utilizzando un'unità disco e una normale torcia.

Attenzione! La potenza del laser arriva fino a 250 MilliWatt. Prima di iniziare l'esperimento, prenditi cura della tua sicurezza e indossa occhiali protettivi (occhiali protettivi per saldatore). Non puntare mai il raggio laser verso persone o animali, soprattutto verso gli occhi. I laser possono ferire le persone.

Per realizzare noi stessi un laser, avremo bisogno di:

1. Dispositivo per la registrazione di dischi DVD.
2. Puntatore laser AixiZ (puoi prenderne un altro).
3. Cacciavite.
4. Torcia elettrica.

Come scoprire la potenza di un diodo laser?

La potenza del laser può essere determinata dalle caratteristiche della velocità di registrazione dei dischi a doppio strato:

1. Velocità 10X, potenza laser 170-200 MilliWatt.
2. Velocità 16X, potenza laser 250-270 MilliWatt.

Istruzioni. Come realizzare un laser?

Passo 1. Svitare e aprire il coperchio. Rilasciamo e rimuoviamo il carrello (la struttura dell'unità può differire, ma ogni unità ha due guide lungo le quali si muove il carrello) e scolleghiamo tutti i cavi.

Passo 2. Liberato il carrello, iniziamo a svitare le viti e le parti per liberare il diodo stesso. L'unità può avere due laser a diodi:

1. Per la lettura del disco (diodo a infrarossi).
2. Per registrare un disco (diodo rosso).

La scheda è collegata al diodo desiderato (rosso), utilizzare un normale saldatore per rilasciare il diodo.

Passaggio n.3. Dopo un breve processo, dovremmo ottenere un diodo in questa forma.

Molti radioamatori almeno una volta nella vita hanno desiderato realizzare un laser con le proprie mani. Un tempo si credeva che potesse essere raccolto solo nei laboratori scientifici. Sì, questo è vero se parliamo di enormi installazioni laser. Tuttavia, puoi assemblare un laser più semplice, che sarà anche abbastanza potente. L'idea sembra molto complicata, ma in realtà non è affatto difficile. Nel nostro articolo con video parleremo di come assemblare il tuo laser a casa.

Laser potente fai da te

Circuito laser fai da te

È molto importante seguire le regole di sicurezza di base. Innanzitutto, quando si verifica il funzionamento dell'apparecchio o quando è già completamente assemblato, non bisogna in nessun caso puntarlo verso gli occhi, altre persone o animali. Il tuo laser sarà così potente che potrà accendere un fiammifero o anche un foglio di carta. In secondo luogo, segui il nostro schema e il tuo dispositivo funzionerà a lungo e con alta qualità. In terzo luogo, non lasciare che i bambini ci giochino. Infine, riporre il dispositivo assemblato in un luogo sicuro.

Per assemblare un laser a casa, non avrai bisogno di troppo tempo e componenti. Quindi, per prima cosa hai bisogno di un'unità DVD-RW. Può essere lavorativo o non lavorativo. Questo non è importante. Ma è molto importante che si tratti di un dispositivo di registrazione e non di un'unità normale per la riproduzione di dischi. La velocità di scrittura dell'unità dovrebbe essere 16x. Può essere più alto. Successivamente, dovrai trovare un modulo con una lente, grazie alla quale il laser può concentrarsi in un punto. Un vecchio puntatore cinese potrebbe essere adatto a questo. È meglio utilizzare una torcia in acciaio non necessaria come corpo del futuro laser. Il "riempimento" sarà costituito da fili, batterie, resistori e condensatori. Inoltre, non dimenticare di preparare un saldatore: senza di esso l'assemblaggio sarà impossibile. Vediamo ora come assemblare un laser dai componenti sopra descritti.

Circuito laser fai da te

La prima cosa che devi fare è smontare l'unità DVD. È necessario rimuovere la parte ottica dall'unità scollegando il cavo. Quindi vedrai un diodo laser: dovrebbe essere rimosso con attenzione dall'alloggiamento. Ricordare che il diodo laser è estremamente sensibile agli sbalzi di temperatura, soprattutto al freddo. Fino a quando non si installa un diodo nel futuro laser, è meglio riavvolgere i cavi del diodo con un filo sottile.

Molto spesso, i diodi laser hanno tre terminali. Quello al centro dà un segno meno. E uno di quelli estremi è un vantaggio. Dovresti prendere due batterie AA e collegarle al diodo rimosso dalla custodia utilizzando una resistenza da 5 Ohm. Affinché il laser si accenda, è necessario collegare il negativo della batteria al terminale centrale del diodo e quello positivo a uno dei terminali esterni. Ora puoi assemblare il circuito dell'emettitore laser. A proposito, il laser può essere alimentato non solo dalle batterie, ma anche da una batteria. Questi sono affari di tutti.

Per assicurarti che il tuo dispositivo sia assemblato in un punto all'accensione, puoi utilizzare un vecchio puntatore cinese, sostituendo il laser del puntatore con uno che hai assemblato. L'intera struttura può essere ordinatamente imballata in una custodia. In questo modo sembrerà più bello e durerà più a lungo. Il corpo può essere una lanterna d'acciaio non necessaria. Ma può anche essere quasi qualsiasi contenitore. Scegliamo una torcia non solo perché è più potente, ma anche perché renderà il tuo laser molto più presentabile.

Quindi, hai visto tu stesso che l'assemblaggio di un laser sufficientemente potente a casa non richiede né una profonda conoscenza della scienza né attrezzature proibitivamente costose. Ora puoi assemblare tu stesso il laser e utilizzarlo per lo scopo previsto.

Molte persone conoscono le possibilità delle tecnologie laser e i loro vantaggi. Sono utilizzati non solo nell'industria, ma anche in cosmetologia, medicina, vita quotidiana, arte e altri ambiti della vita umana. Tuttavia, non tutti sanno come realizzare un laser a casa. Ma può essere costruito con materiali di scarto. Per fare ciò, avrai bisogno di un'unità DVD non funzionante, di un accendino o di una torcia elettrica.

Prima di iniziare a casa, è necessario raccogliere tutti gli elementi necessari. Prima di tutto, devi smontare l'unità DVD. Per fare ciò, svitare tutte le viti che fissano i coperchi superiore e inferiore del dispositivo. Successivamente, il cavo principale viene scollegato e la scheda viene svitata. La protezione dei diodi e dell'ottica deve essere interrotta. Il passaggio successivo è rimuovere il diodo, operazione solitamente eseguita con una pinza. In modo da elettricità statica Se il diodo non è danneggiato, le sue gambe devono essere legate con del filo. È necessario rimuovere il diodo con attenzione per non rompere le gambe.

Successivamente, prima di realizzare un laser in casa, è necessario realizzare un driver per il laser, rappresentato da un piccolo circuito che regola l'alimentazione del diodo. Il fatto è che se la potenza viene impostata in modo errato, il diodo può guastarsi rapidamente. Come fonte di alimentazione è possibile utilizzare batterie AA o la batteria di un telefono cellulare.

Prima di realizzare un laser a casa, è necessario tenere conto del fatto che l'effetto bruciante è fornito dall'ottica. Se non è lì, il laser brillerà semplicemente. Come ottica, puoi utilizzare una lente speciale dalla stessa unità da cui è stato prelevato il diodo. Per impostare correttamente la messa a fuoco, è necessario utilizzare un puntatore laser.

Per costruire un normale laser tascabile, puoi utilizzare un normale accendino. Tuttavia, prima di realizzare un laser da un accendino, è necessario conoscere la tecnologia di costruzione. È meglio acquistare un elemento incendiario di alta qualità. È necessario smontarlo, ma le parti non vanno gettate via, poiché saranno comunque utili nella progettazione. Se nell'accendino è rimasto del gas, è necessario rilasciarlo. Quindi gli interni devono essere sgrossati utilizzando un trapano con attacchi speciali. All'interno del corpo più leggero si trova un diodo dell'azionamento, diversi resistori, un interruttore e una batteria. Tutti gli elementi dell'accendino devono essere installati al loro posto, dopodiché il pulsante che precedentemente accendeva la fiamma accenderà il laser.

Tuttavia, per costruire il dispositivo, puoi utilizzare non solo un accendino, ma anche una torcia elettrica. Prima di realizzare un laser da una torcia, è necessario prendere il blocco laser dall'unità CD. In linea di principio, la struttura di un laser fatto in casa in una torcia non è diversa dalla struttura di un laser in un accendino. Basta tenere conto dell'alimentazione, che non supera quasi mai i 3 V, ed è consigliabile anche realizzare uno stabilizzatore di tensione aggiuntivo. Aumenterà la durata. È molto importante tenere conto della polarità del diodo e dello stabilizzatore.

Tutto il riempimento assemblato deve essere inserito nel corpo della torcia smontata. Innanzitutto, non solo la parte interna, ma anche il vetro viene rimosso dalla torcia. Dopo aver installato l'unità laser, il vetro viene installato in posizione.

Molti di voi probabilmente hanno sentito dire che è possibile realizzare un puntatore laser o anche un raggio tagliente a casa utilizzando semplici mezzi improvvisati, ma poche persone sanno come realizzare un laser da soli. Prima di iniziare a lavorarci, assicurati di familiarizzare con le precauzioni di sicurezza.

Regole di sicurezza quando si lavora con il laser

L'uso improprio del raggio, soprattutto ad alta potenza, può causare danni materiali, nonché gravi danni alla salute dell'utente o degli astanti. Pertanto, prima di testare la tua copia creata, ricorda le seguenti regole:

1. Assicurati che non ci siano animali o bambini nella sala prove.
2. Non puntare mai il raggio verso animali o persone.
3. Indossare occhiali di sicurezza, come occhiali per saldatori.
4. Ricorda che anche un raggio riflesso può danneggiare la tua vista. Non puntare mai un laser negli occhi.
5. Non utilizzare il laser per accendere oggetti all'interno.

Il laser più semplice dal mouse di un computer

Se hai bisogno di un laser solo per divertimento, è sufficiente sapere come realizzare un laser a casa con un mouse. Il suo potere sarà abbastanza insignificante, ma non sarà difficile da produrre. Tutto ciò di cui hai bisogno è un mouse per computer, un piccolo saldatore, batterie, cavi e un interruttore di spegnimento.

Innanzitutto, il mouse deve essere smontato. È importante non romperli, ma svitarli con attenzione e rimuoverli in ordine. Prima l'involucro superiore, poi quello inferiore. Successivamente, utilizzando un saldatore, è necessario rimuovere il laser del mouse dalla scheda e saldarvi nuovi fili. Ora non resta che collegarli all'interruttore di spegnimento e collegare i fili ai contatti della batteria. Possono essere utilizzate batterie di qualsiasi tipo: sia quelle da dito che le cosiddette frittelle.

Quindi, il laser più semplice è pronto.

Se un raggio debole non ti basta e sei interessato a come realizzare un laser a casa con mezzi improvvisati con una potenza sufficientemente elevata, allora dovresti provare un metodo più complesso per realizzarlo, utilizzando un'unità DVD-RW.

Per lavorare avrai bisogno di:

• Unità DVD-RW (la velocità di scrittura deve essere almeno 16x);
• Batteria AAA, 3 pz.;
• resistore (da due a cinque ohm);
• collimatore (può essere sostituito con una parte di un puntatore laser cinese economico);
• condensatori 100 pF e 100 mF;
• Lampada a LED in acciaio;
• fili e saldatore.

Progresso del lavoro:

La prima cosa di cui abbiamo bisogno è un diodo laser. Si trova nel carrello dell'unità DVD-RW. Ha un dissipatore di calore più grande di un normale diodo a infrarossi. Ma attenzione, questa parte è molto fragile. Mentre il diodo non è installato, è meglio avvolgerne il conduttore con del filo, poiché è troppo sensibile alla tensione statica. Per favore paga Attenzione speciale per polarità. Se l'alimentazione non è corretta, il diodo si guasterà immediatamente.

Collegare le parti secondo il seguente schema: batteria, pulsante on/off, resistenza, condensatori, diodo laser. Una volta verificata la funzionalità del progetto non resta che pensare ad un comodo alloggiamento per il laser. Per questi scopi, il corpo in acciaio di una normale torcia è abbastanza adatto. Non dimenticatevi anche del collimatore, perché è lui che trasforma la radiazione in un fascio sottile.

Ora che sai come realizzare un laser a casa, non dimenticare di seguire le precauzioni di sicurezza, conservarlo in una custodia speciale e non portarlo con te, poiché le forze dell'ordine potrebbero presentare reclami contro di te a questo riguardo.

Guarda il video: Laser da un'unità DVD a casa e con le tue mani

Un laser cutter è un dispositivo unico che è utile avere nel garage di ogni uomo moderno. Realizzare un laser per tagliare il metallo con le tue mani non è difficile, l'importante è seguire regole semplici. La potenza di un dispositivo del genere sarà ridotta, ma esistono modi per aumentarla utilizzando i dispositivi disponibili. La funzionalità di una macchina di produzione che può fare qualsiasi cosa senza abbellimenti non può essere raggiunta con un prodotto fatto in casa. Ma per le faccende domestiche, questa unità tornerà utile. Diamo un'occhiata a come costruirlo.

Come realizzare un taglio laser in garage

Tutto è ingegnosamente semplice, quindi creare attrezzature che possano tagliare bellissimi modelli negli acciai resistenti, può essere realizzato con i normali materiali disponibili. Per realizzarlo avrai sicuramente bisogno di un vecchio puntatore laser. Inoltre, dovresti fare scorta di:

1. Una torcia alimentata da batterie ricaricabili.
2. Un vecchio DVD-ROM, dal quale dovremo rimuovere la matrice con un laser.
3. Saldatore e set di cacciaviti.

Il primo passo sarà smontare l'unità floppy del vecchio computer. Da lì dovremmo rimuovere il dispositivo. Fare attenzione a non danneggiare il dispositivo stesso. L'unità disco deve essere uno scrittore, e non solo un lettore, il punto è nella struttura della matrice del dispositivo. Non entreremo nei dettagli ora, ma utilizzeremo solo modelli moderni non funzionanti.

Successivamente, dovrai sicuramente rimuovere il diodo rosso, che brucia il disco durante la registrazione delle informazioni su di esso. Ho appena preso un saldatore e ho saldato gli elementi di fissaggio di questo diodo. Basta non buttarlo via per nessun motivo. Questo è un elemento sensibile che può deteriorarsi rapidamente se danneggiato.

Quando si monta il laser cutter stesso, considerare quanto segue:

1. Dove è meglio installare un diodo rosso?
2. Come verranno alimentati gli elementi dell’intero sistema?
3. Come verrà distribuito il flusso di corrente elettrica nella parte.

Ricordare! Il diodo che eseguirà la combustione richiede molta più elettricità degli elementi dell'indicatore.

Questo dilemma è facilmente risolvibile. Il diodo del puntatore è sostituito da una luce rossa dell'azionamento. Dovresti smontare il puntatore con la stessa cura dell'unità disco; i danni ai connettori e ai supporti rovineranno il tuo futuro con le tue stesse mani. Una volta fatto questo, potete iniziare a realizzare la cover fatta in casa.

Per fare ciò, avrai bisogno di una torcia elettrica e di batterie ricaricabili che alimenteranno il laser cutter. Grazie alla torcia otterrai un oggetto comodo e compatto che non occupa molto spazio in casa. Il punto chiave l'attrezzatura di tale alloggiamento consiste nel scegliere la polarità corretta. Il vetro protettivo della precedente torcia viene rimosso in modo che non diventi un ostacolo al raggio diretto.

Il prossimo passo è alimentare il diodo stesso. Per fare ciò è necessario collegarlo al caricabatterie batteria, rispettando la polarità. Infine controlla:

• Fissaggio affidabile del dispositivo in morsetti e morsetti;
• Polarità del dispositivo;
• Direzione del raggio.

Correggi eventuali imprecisioni e, quando tutto sarà pronto, potrai congratularti con te stesso per il lavoro completato con successo. Il taglierino è pronto per l'uso. L'unica cosa che devi ricordare è che la sua potenza è molto inferiore a quella della sua controparte di produzione, quindi non può gestire metalli troppo spessi.

Accuratamente! La potenza del dispositivo è sufficiente per nuocere alla salute, quindi fai attenzione durante il funzionamento e cerca di non mettere le dita sotto il raggio.

Rafforzare un'installazione fatta in casa

Per aumentare la potenza e la densità del raggio, che è l'elemento di taglio principale, dovresti preparare:

• 2 “conder” per 100 pF e mF;
• Resistenza 2-5 ohm;
• 3 batterie ricaricabili;
• Collimatore.

L'impianto che hai già assemblato può essere rafforzato per ottenere a casa energia sufficiente per qualsiasi lavoro con il metallo. Quando lavori sul guadagno, ricorda che collegare il cutter direttamente a una presa sarebbe un suicidio, quindi dovresti assicurarti che la corrente arrivi prima ai condensatori e poi alle batterie.

Aggiungendo resistori puoi aumentare la potenza della tua installazione. Per aumentare ulteriormente l'efficienza del tuo dispositivo, utilizza un collimatore montato per focalizzare il raggio. Questo modello è venduto in qualsiasi negozio di elettricisti e il costo varia da 200 a 600 rubli, quindi non è difficile acquistarlo.

Quindi il circuito di assemblaggio viene eseguito nello stesso modo discusso sopra, solo che è necessario avvolgere un filo di alluminio attorno al diodo per rimuovere l'elettricità statica. Successivamente, devi misurare la forza attuale, per la quale prendi un multimetro. Entrambe le estremità del dispositivo sono collegate al diodo rimanente e misurate. A seconda delle vostre esigenze, potete regolare le letture da 300 mA a 500 mA.

Una volta completata la calibrazione attuale, puoi passare alla decorazione estetica del tuo cutter. Una vecchia torcia a LED in acciaio andrà benissimo per la custodia. È compatto e sta in tasca. Per evitare che l'obiettivo si sporchi, assicurati di procurarti una copertura.

Il taglierino finito deve essere conservato in una scatola o custodia. Polvere o umidità non dovrebbero arrivare lì, altrimenti il ​​dispositivo verrà danneggiato.

Qual è la differenza tra i modelli già pronti

Il costo è il motivo principale per cui molti artigiani ricorrono alla realizzazione di un laser cutter con le proprie mani. E il principio di funzionamento è il seguente:

1. Grazie alla creazione di un raggio laser direzionato, il metallo viene esposto
2. La potente radiazione fa evaporare il materiale e fuoriesce sotto la forza del flusso.
3. Di conseguenza, grazie al diametro ridotto del raggio laser, si ottiene un taglio di alta qualità del pezzo.

La profondità di taglio dipenderà dalla potenza dei componenti. Se i modelli di fabbrica sono dotati di materiali di alta qualità che forniscono una profondità sufficiente. Quello modelli fatti in casa sono in grado di affrontare tagli di 1-3 cm.

Grazie a tali sistemi laser è possibile realizzare modelli unici nella recinzione di una casa privata, componenti per decorare cancelli o recinzioni. Esistono solo 3 tipi di frese:

1. Stato solido. Il principio di funzionamento si basa sull'utilizzo di particolari tipi di vetro o cristalli delle apparecchiature LED. Si tratta di impianti di produzione a basso costo che vengono utilizzati nella produzione.
2. Fibra. Grazie all'utilizzo della fibra ottica è possibile ottenere un flusso potente e una sufficiente profondità di taglio. Sono analoghi ai modelli a stato solido, ma grazie alle loro capacità e caratteristiche prestazionali sono migliori di loro. Ma anche più costoso.
3. Gas. Dal nome è chiaro che per il funzionamento viene utilizzato il gas. Potrebbe essere azoto, elio, diossido di carbonio. L'efficienza di tali dispositivi è superiore del 20% rispetto a tutti i precedenti. Vengono utilizzati per tagliare e saldare polimeri, gomma, vetro e persino metalli con un livello molto elevato di conduttività termica.

Nella vita di tutti i giorni senza costi speciali puoi ottenere solo un laser cutter a stato solido, ma la sua potenza con la corretta amplificazione, di cui abbiamo parlato sopra, è sufficiente per eseguire lavoro domestico. Ora sai come realizzare un dispositivo del genere, quindi agisci e prova.

Hai esperienza nello sviluppo di un laser cutter per metallo fai-da-te? Condividi con i lettori lasciando un commento sotto questo articolo!

Chi durante l'infanzia non sognava laser? Alcuni uomini sognano ancora. I puntatori laser convenzionali a bassa potenza non saranno più rilevanti per molto tempo, poiché la loro potenza lascia molto a desiderare. Rimangono 2 opzioni: acquistare un laser costoso o realizzarlo a casa utilizzando materiali improvvisati.

• Da un'unità DVD vecchia o rotta
• Da mouse del computer e una torcia elettrica
• Da un kit di parti acquistato in un negozio di elettronica

Come realizzare un laser a casa da uno vecchioDVDguidare

1. Trova un'unità DVD non funzionante o indesiderata che abbia una velocità di registrazione superiore a 16x e che emetta più di 160 mW di potenza. Perché non puoi prendere un CD registrabile, chiedi? Il fatto è che il suo diodo emette luce infrarossa, invisibile all'occhio umano.
2. Rimuovere la testina laser dall'unità. Per accedere agli “interni”, svitare le viti poste sul fondo dell'unità e rimuovere la testina laser, anch'essa fissata in posizione da viti. Potrebbe trovarsi in una conchiglia o sotto una finestra trasparente, o forse anche all'esterno. La cosa più difficile è rimuovere il diodo stesso da esso. Attenzione: il diodo è molto sensibile all'elettricità statica.
3. Procurati una lente senza la quale sarà impossibile utilizzare il diodo. Puoi usare una normale lente d'ingrandimento, ma poi dovrai ruotarla e regolarla ogni volta. Oppure puoi acquistare un altro diodo incluso con l'obiettivo e poi sostituirlo con il diodo rimosso dall'unità.
4. Successivamente dovrai acquistare o assemblare un circuito per alimentare il diodo e assemblare insieme la struttura. In un diodo dell'unità DVD, il pin centrale funge da terminale negativo.
5. Collegare una fonte di alimentazione adeguata e mettere a fuoco l'obiettivo. Non resta che trovare un contenitore adatto per il laser. Per questi scopi è possibile utilizzare una torcia metallica di dimensioni adeguate.
6. Ti consigliamo di guardare questo video, dove tutto è mostrato in grande dettaglio:

Come realizzare un laser dal mouse di un computer

La potenza di un laser realizzato con il mouse di un computer sarà molto inferiore alla potenza di un laser realizzato con il metodo precedente. La procedura di produzione non è molto diversa.

1. Innanzitutto, trova un mouse vecchio o indesiderato con un laser visibile di qualsiasi colore. I topi con una luce invisibile non sono adatti per ovvi motivi.
2. Quindi, smontalo attentamente. All'interno noterai un laser che dovrà essere saldato utilizzando un saldatore.
3. Ora ripeti i passaggi 3-5 delle istruzioni sopra. La differenza tra tali laser, ripetiamo, è solo in potenza.

Ognuno di noi teneva in mano un puntatore laser. Nonostante l'uso decorativo, contiene un vero laser, assemblato sulla base di un diodo a semiconduttore. Gli stessi elementi sono installati su livelli laser e.

Il prossimo prodotto popolare assemblato su un semiconduttore è il masterizzatore DVD del tuo computer. Contiene un diodo laser più potente con potere distruttivo termico.

Ciò consente di masterizzare uno strato del disco, depositando tracce con informazioni digitali su di esso.

Come funziona un laser a semiconduttore?

Dispositivi di questo tipo sono poco costosi da produrre e il design è piuttosto diffuso. Il principio dei diodi laser (semiconduttori) si basa sull'uso di una classica giunzione p-n. Questa transizione funziona come nei LED convenzionali.

La differenza sta nell'organizzazione della radiazione: i LED emettono “spontaneamente”, mentre i diodi laser emettono “forzatamente”.

Il principio generale della formazione della cosiddetta “popolazione” di radiazioni quantistiche si realizza senza specchi. I bordi del cristallo sono scheggiati meccanicamente, fornendo un effetto rifrangente alle estremità, simile a una superficie a specchio.

Per ottenere diversi tipi di radiazione si può utilizzare una “omogiunzione”, quando entrambi i semiconduttori sono uguali, oppure una “eterogiunzione”, con materiali diversi transizione.

Il diodo laser stesso è un componente radio accessibile. Puoi acquistarlo nei negozi che vendono componenti radio, oppure puoi estrarlo da uno vecchio. Unità DVD-R(DVD-RW).

Importante! Anche il semplice laser utilizzato nei puntatori luminosi può causare gravi danni alla retina dell'occhio.

Installazioni più potenti, con un raggio ardente, possono privare la vista o causare ustioni alla pelle. Pertanto, prestare la massima attenzione quando si lavora con tali dispositivi.

Avendo un tale diodo a tua disposizione, puoi facilmente realizzare un potente laser con le tue mani. In effetti, il prodotto potrebbe essere completamente gratuito o ti costerà una somma di denaro ridicola.

Laser fai-da-te da un'unità DVD

Innanzitutto, devi procurarti l'unità stessa. Può essere rimosso da un vecchio computer o acquistato in un mercatino delle pulci per un costo nominale.

Informazione: Maggiore è la velocità di registrazione dichiarata, più potente sarà il laser ardente utilizzato nell'unità.

Dopo aver rimosso la custodia e scollegato i cavi di controllo, smontiamo la testina di scrittura insieme al carrello.

Per rimuovere il diodo laser:

1. Colleghiamo tra loro le gambe del diodo usando un filo (bypass). Durante lo smontaggio, l'elettricità statica potrebbe accumularsi e il diodo potrebbe guastarsi.
2. Rimuovere il radiatore in alluminio. È piuttosto fragile, ha un supporto strutturalmente "su misura" per una specifica unità DVD e non è necessario per ulteriori operazioni. Basta tagliare il radiatore con un tronchese (senza danneggiare il diodo)
3. Dissaldiamo il diodo e liberiamo le gambe dallo shunt.

L'elemento si presenta così:

Il prossimo elemento importante è il circuito di potenza del laser. Non sarai in grado di utilizzare l'alimentazione dall'unità DVD. È integrato nel circuito di controllo generale; è tecnicamente impossibile rimuoverlo da lì. Pertanto, realizziamo noi stessi il circuito di alimentazione.

C'è la tentazione di collegare semplicemente 5 volt con un resistore limitatore e di non preoccuparsi del circuito. Questo è l'approccio sbagliato, poiché tutti i LED (compresi quelli laser) sono alimentati non dalla tensione, ma dalla corrente. Di conseguenza, è necessario uno stabilizzatore di corrente. L'opzione più conveniente è utilizzare il chip LM317.

Il resistore di uscita R1 viene selezionato in base alla corrente di alimentazione del diodo laser. In questo circuito, la corrente dovrebbe corrispondere a 200 mA.

Puoi assemblare un laser con le tue mani in un alloggiamento da un puntatore luminoso oppure puoi acquistare un modulo laser già pronto nei negozi di elettronica o su siti Web cinesi (ad esempio Ali Express).

Il vantaggio di questa soluzione è che ottieni una lente regolabile già pronta inclusa. Il circuito di alimentazione (driver) si inserisce facilmente nell'alloggiamento del modulo.

Se decidi di realizzare tu stesso la custodia, da un tubo di metallo, puoi utilizzare un obiettivo standard dalla stessa unità DVD. Devi solo trovare un metodo di montaggio e la possibilità di regolare la messa a fuoco.

Importante! La focalizzazione del raggio è necessaria per qualsiasi progetto. Può essere parallelo (se hai bisogno di portata) o a forma di cono (se hai bisogno di uno spot termico concentrato).

La lente completa di dispositivo di controllo è chiamata collimatore.

Per collegare correttamente il laser dall'unità DVD, è necessario uno schema di contatto.È possibile tracciare i fili negativo e positivo mediante i contrassegni sul circuito. Questo deve essere fatto prima di smontare il diodo. Se ciò non è possibile, utilizzare il suggerimento standard:

Il contatto negativo ha una connessione elettrica con il corpo del diodo. Trovarlo non sarà difficile. Per quanto riguarda il meno situato in basso, il contatto positivo sarà a destra.

Se disponi di un diodo laser a tre pin (e la maggior parte lo ha), ci sarà un pin inutilizzato a sinistra o una connessione al fotodiodo. Ciò accade se sia l'elemento di combustione che quello di lettura si trovano nello stesso alloggiamento.

Il corpo principale viene selezionato in base alla dimensione delle batterie o degli accumulatori che si intende utilizzare. Collega con attenzione il tuo modulo laser fatto in casa e il dispositivo è pronto per l'uso.

Con l'aiuto di uno strumento del genere puoi eseguire incisioni, bruciature su legno e tagli di materiali fusibili (tessuto, cartone, feltro, polistirolo espanso, ecc.).

Come realizzare un laser ancora più potente?

Se hai bisogno di un taglierino per legno o plastica, la potenza di un diodo standard è di Unità DVD non abbastanza. Avrai bisogno di un diodo già pronto con una potenza di 500-800 mW, oppure dovrai dedicare molto tempo alla ricerca di quelli adatti Unità DVD. Alcuni modelli LG e SONY utilizzano diodi laser con una potenza di 250-300 mW.

La cosa principale è che tali tecnologie sono disponibili per l'autoproduzione.

Istruzioni video dettagliate su come realizzare un laser da un'unità DVD con le tue mani

Ciao signore e signori. Oggi apro una serie di articoli dedicati ai laser ad alta potenza, perché Habrasearch dice che le persone cercano articoli del genere. Voglio dirti come puoi realizzare un laser abbastanza potente a casa e anche insegnarti come usare questo potere non solo per il gusto di "brillare sulle nuvole".

Avvertimento!

L'articolo descrive la produzione di un laser ad alta potenza ( 300 mW ~ alimenta 500 puntatori cinesi), che può nuocere alla vostra salute e a quella degli altri! Stai estremamente attento! Utilizzare occhiali di sicurezza speciali e non dirigere il raggio laser verso persone o animali!

Scopriamolo.

Su Habré, gli articoli sui Dragon Laser portatili, come Hulk, sono apparsi solo un paio di volte. In questo articolo ti dirò come realizzare un laser che non abbia una potenza inferiore alla maggior parte dei modelli venduti in questo negozio.

Cuciniamo.

Per prima cosa devi preparare tutti i componenti:
- un'unità DVD-RW non funzionante (o funzionante) con una velocità di scrittura pari o superiore a 16x;
- condensatori da 100 pF e 100 mF;
- resistenza 2-5 Ohm;
- tre batterie AAA;
- saldatore e fili;
- collimatore (o puntatore cinese);
- acciaio Torcia elettrica a LED.

Questo è il minimo richiesto per realizzare un semplice modello di driver. Il driver è, infatti, una scheda che emetterà il nostro diodo laser alla potenza richiesta. Non collegare la fonte di alimentazione direttamente al diodo laser: si romperà. Il diodo laser deve essere alimentato con corrente, non con tensione.

Un collimatore è, infatti, un modulo dotato di una lente che riduce tutta la radiazione in un fascio stretto. I collimatori già pronti possono essere acquistati nei negozi di radio. Questi hanno immediatamente un posto conveniente per installare un diodo laser e il costo è di 200-500 rubli.

Puoi anche utilizzare un collimatore di un puntatore cinese, tuttavia, il diodo laser sarà difficile da collegare e molto probabilmente il corpo del collimatore stesso sarà realizzato in plastica metallizzata. Ciò significa che il nostro diodo non si raffredderà bene. Ma anche questo è possibile. Questa opzione può essere trovata alla fine dell'articolo.

Facciamolo.

Per prima cosa devi procurarti il ​​diodo laser stesso. Questa è una parte molto fragile e piccola della nostra unità DVD-RW: fai attenzione. Nel carrello del nostro motore si trova un potente diodo laser rosso. Puoi distinguerlo da uno debole per il suo radiatore più grande di quello di un diodo IR convenzionale.

Si consiglia di utilizzare un braccialetto antistatico poiché il diodo laser è molto sensibile alla tensione statica. Se non è presente il braccialetto, puoi avvolgere i cavi del diodo con un filo sottile mentre attende l'installazione nella custodia.

Secondo questo schema, è necessario saldare il driver.

Non confondere la polarità! Anche il diodo laser si guasta istantaneamente se la polarità dell'alimentazione fornita non è corretta.

Il diagramma mostra un condensatore da 200 mF, tuttavia, per la portabilità, 50-100 mF sono sufficienti.

Proviamo.

Prima di installare il diodo laser e assemblare il tutto nell'alloggiamento, verificare la funzionalità del driver. Collegare un altro diodo laser (non funzionante o il secondo dell'azionamento) e misurare la corrente con un multimetro. A seconda delle caratteristiche della velocità, l'intensità della corrente deve essere scelta correttamente. Per 16 modelli, 300-350 mA sono abbastanza adatti. Per i 22x più veloci si possono fornire anche 500 mA, ma con un driver completamente diverso, la cui produzione intendo descrivere in un altro articolo.

Sembra terribile, ma funziona!

Estetica.

Un laser assemblato a peso può solo vantarsi davanti agli stessi pazzi tecno-maniaci, ma per bellezza e comodità è meglio assemblarlo in una comoda custodia. Qui è meglio scegliere tu stesso come ti piace. Ho montato l'intero circuito in una normale torcia a LED. Le sue dimensioni non superano i 10x4 cm. Ti sconsiglio però di portarlo con te: non si sa mai quali pretese potrebbero avanzare le autorità competenti. È meglio conservarlo in una custodia speciale in modo che la lente sensibile non si impolveri.

Questa è un'opzione con costi minimi: viene utilizzato un collimatore di un puntatore cinese:

L'utilizzo di un modulo realizzato in fabbrica ti consentirà di ottenere i seguenti risultati:

Il raggio laser è visibile di sera:

E, naturalmente, al buio:

Forse.

Sì, nei seguenti articoli voglio raccontare e mostrare come possono essere utilizzati tali laser. Come realizzare esemplari molto più potenti, capaci di tagliare metallo e legno, e non solo di accendere fiammiferi e sciogliere plastica. Come creare ologrammi e scansionare oggetti per creare modelli 3D Studio Max. Come realizzare potenti laser verdi o blu. L'ambito di applicazione dei laser è piuttosto ampio e un articolo non può farlo qui.

Dobbiamo ricordare.

Non dimenticare le precauzioni di sicurezza! I laser non sono un giocattolo! Prenditi cura dei tuoi occhi!

Un puntatore laser è un oggetto utile il cui scopo dipende dalla sua potenza. Se non è molto grande, il raggio può essere puntato su oggetti distanti. In questo caso, il puntatore può svolgere il ruolo di un giocattolo ed essere utilizzato per l'intrattenimento. Può anche avere vantaggi pratici, aiutando una persona a indicare l’oggetto di cui sta parlando. Usando oggetti improvvisati, puoi realizzare tu stesso un laser.

Brevemente sul dispositivo

Il laser è stato inventato come risultato della verifica delle ipotesi teoriche degli scienziati coinvolti nella fisica quantistica, che allora stava appena iniziando ad emergere. Il principio alla base del puntatore laser fu predetto da Einstein all'inizio del XX secolo. Non per niente questo dispositivo è chiamato "puntatore".

Per la masterizzazione vengono utilizzati laser più potenti. Un puntatore ti consente di realizzare il tuo potenziale creativo, ad esempio, con il loro aiuto puoi incidere un bellissimo motivo di alta qualità su legno o plexiglass. I laser più potenti possono tagliare il metallo, motivo per cui vengono utilizzati nei lavori di costruzione e riparazione.

Principio di funzionamento di un puntatore laser

Secondo il principio di funzionamento, un laser è un generatore di fotoni. L'essenza del fenomeno che ne è alla base è che l'atomo è influenzato dall'energia sotto forma di fotone. Di conseguenza, questo atomo emette un altro fotone, che si muove nella stessa direzione del precedente. Questi fotoni hanno la stessa fase e polarizzazione. Naturalmente in questo caso la luce emessa viene intensificata. Questo fenomeno può verificarsi solo in assenza di equilibrio termodinamico. Per creare un'emissione stimolata, utilizzare diversi modi: chimico, elettrico, gas e altri.

La stessa parola “laser” non è apparsa dal nulla. Si è formato come risultato dell'abbreviazione di parole che descrivono l'essenza del processo. In inglese il nome completo di questo processo è: “amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazioni”, che in russo viene tradotto come “amplificazione della luce mediante emissione stimolata”. Scientificamente parlando, quindi il puntatore laser è un generatore quantistico ottico.

Preparazione per la produzione

Come accennato in precedenza, puoi realizzare un laser da solo a casa. Per fare ciò, dovresti preparare i seguenti strumenti, oltre a semplici oggetti, che sono quasi sempre disponibili a casa:

Questi materiali sono sufficienti per completare tutto il lavoro sulla realizzazione di un laser semplice e potente con le tue mani.

Assemblaggio laser fai da te

Dovrai trovare un'unità disco. La cosa principale è che il suo diodo laser sia in buone condizioni. Naturalmente, un oggetto del genere potrebbe non esistere a casa. In questo caso può essere acquistato da chi ce l'ha. Spesso le persone buttano via le unità ottiche anche se il loro diodo laser funziona ancora o le vendono.

Quando si sceglie un'unità per la produzione di un dispositivo laser, è necessario prestare attenzione alla società in cui è stato rilasciato. La cosa principale è che questa azienda non è Samsung: le unità di questo produttore sono dotate di diodi che non sono protetti da influenze esterne. Di conseguenza, tali diodi si sporcano rapidamente e sono soggetti a stress termico. Possono essere danneggiati anche da un tocco leggero.

Le unità LG sono le più adatte per la produzione laser: ciascuno dei loro modelli è dotato di un potente cristallo.

È importante che l'unità, se utilizzata per lo scopo previsto, possa non solo leggere, ma anche scrivere informazioni sul disco. Le stampanti di registrazione hanno emettitore di infrarossi, necessario per l'assemblaggio del dispositivo laser.

Il lavoro consiste nelle seguenti azioni:

Un puntatore laser già pronto, realizzato con le tue mani, può facilmente tagliare sacchetti di plastica e far esplodere istantaneamente i palloncini. Se punti questo dispositivo fatto in casa verso superficie in legno, il raggio lo brucerà immediatamente. È necessario prestare attenzione durante l'utilizzo.

Forse ogni amante dell'elettronica e dell'ingegneria radiofonica almeno una volta nella vita sognava di creare un laser con le proprie mani. Solo un paio di decenni fa ciò poteva essere fatto solo in un laboratorio segreto. Tuttavia, grazie al progresso e alla disponibilità generale dei componenti, ora è del tutto possibile creare un laser da una normale unità DVD.

Brevemente sul laser

Un laser, o come viene chiamato scientificamente, un generatore quantistico ottico, è un dispositivo speciale che converte l'energia in entrata in un raggio strettamente diretto. IN mondo moderno prodotti simili sono più spesso utilizzati nello spazio e nella produzione. Tuttavia, ogni appassionato di "scavare" nell'elettronica può farlo da solo, cioè a casa con le proprie mani e senza l'uso di dispositivi speciali.

Come accennato in precedenza, un laser può essere realizzato da un'unità DVD. Tuttavia, non dovresti sperare che il suo potere sia simile all'arma della Morte Nera di Star Wars. È improbabile che un laser ottico fai-da-te possa far fronte al ferro o al legno. Tuttavia, sarà del tutto possibile per loro tagliare:

Se non hai bisogno di un thread, puoi utilizzare un laser da un'unità DVD per:

• Brucia modelli o disegni su superfici di legno.
• Evidenzia vari oggetti situati a grande distanza.
• Utilizzare come decorazione a casa.
• Crea linee rette (poiché la trave è chiaramente visibile), che sarà particolarmente utile durante la costruzione e le riparazioni.

Oltre alle opzioni di cui sopra, puoi creare un'ampia varietà di attività con un laser realizzato da te da un'unità DVD. Il suo potenziale è particolarmente ben rivelato nel campo creativo.

Strumenti richiesti

Per realizzare un laser, avrai bisogno di alcuni componenti. Tutti sono venduti nei normali negozi di elettronica, quindi qualsiasi impegno straordinario non è necessario applicarlo. Quindi, per la produzione avrai bisogno di:

Come si può vedere, a creare un laser da un'unità DVD, non sono necessari componenti complessi.

Requisiti dell'unità DVD

Come accennato in precedenza, è molto importante che il diodo laser nel dispositivo funzioni correttamente. Pertanto, non sarebbe superfluo accertarsene. Altrimenti dovrai acquistare i componenti da chi vende pezzi di ricambio.

Dovresti anche prestare attenzione alla marca del prodotto. I dispositivi Samsung non sono adatti alla creazione di laser. La ragione sta in assenza di un edificio speciale, per cui il diodo è particolarmente suscettibile a danni meccanici, contaminazione e stress termico. È del tutto possibile romperlo con un semplice tocco mani.

L'opzione migliore sono le unità disco di LG. Oltre a proteggere il diodo ottico, al loro interno sono installati cristalli di varia potenza. Ciò ti consente di sapere quanta potenza avrà il laser stesso.

Oltre alle prestazioni dei diodi e alla marca del prodotto, è necessario tenere conto anche del tipo di unità DVD. Guida regolare progettato esclusivamente per leggere informazioni dai media. Pertanto, per realizzare un laser, avrai bisogno di un'unità di registrazione dotata di un emettitore a infrarossi.

Per riassumere, ci sono 3 requisiti principali per un'unità disco:

• Il dispositivo può scrivere informazioni su disco (modelli con registrazione).
• I diodi laser sono funzionanti.
• C'è una protezione a diodi (l'unità non è Samsung).

Smontaggio dell'azionamento

Questo processo deve essere eseguito con estrema cautela. Se maneggiato con noncuranza, non solo puoi danneggiare il dispositivo, ma anche farti male agli occhi. Il fatto è che il laser può accecare per qualche tempo e influenzare negativamente l'acuità visiva. Pertanto, segui lentamente tutti i passaggi seguenti:

Alimentazione elettrica

Una parte del lavoro è terminata. Ora dispositivo fatto in casa deve essere assicurato elettro-shock. L'alimentazione di un diodo standard dovrebbe essere 3 V e la portata dovrebbe essere fino a 400 mA. Questi valori possono variare a seconda della velocità di scrittura del disco.

Esistono 2 modi di mangiare, ognuno dei quali presenta vantaggi e svantaggi. Tuttavia, ognuno è alimentato da una o più batterie.

Prima opzione

Caratteristica distintiva Il primo metodo è la regolazione della tensione utilizzando un resistore. Il laser non richiede elevata potenza. Quindi, i componenti di azionamento la cui velocità di scrittura è 16X, 200 mA saranno sufficienti. Puoi aumentare questo valore fino a un massimo di 300 mA, altrimenti c'è la possibilità di danneggiare il cristallo e dimenticare il laser fatto in casa.

I principali vantaggi di questo metodo sono l'affidabilità del prodotto e la facilità di fabbricazione. Lo svantaggio principale è possibili problemi con le batterie inserite.

Secondo modo

Sarà più difficile creare un laser utilizzando questa opzione. Inoltre, il dispositivo finito è più adatto al posizionamento fisso. Il problema è nel driver (chip LM-317), che è una scheda per creare una certa potenza, oltre a limitare la corrente elettrica.

Come puoi vedere nello schema, per creare un laser avrai bisogno di:

• Direttamente, il chip LM-317.
• 2 resistenze da 10 ohm.
• 1 resistenza variabile per 100 Ohm.
• 1 diodo
• Condensatore da 100 µF.

Indipendentemente dall'ambiente e dalla fonte di alimentazione, il driver manterrà una potenza di 7 V.

Ottica

Il modo più semplice per realizzare un collimatore fatto in casa è utilizzare un normale puntatore laser. Anche adatto l'opzione cinese più economica. Tutto ciò che serve è estrarre la lente ottica dal “laser” (è molto evidente).

La larghezza della trave sarà maggiore di 5 mm. Naturalmente, un tale indicatore è considerato molto grande e non può pretendere di essere un laser. La lente collimatrice di serie aiuterà a ridurre il diametro a 1 mm. È vero, per ottenere un risultato del genere dovrai lavorare sodo. La cosa principale è non avere fretta e non perdere la calma.

Insomma

Realizzare un laser con le tue mani è molto processo entusiasmante. Non richiede componenti speciali o grandi costi finanziari. Sono sufficienti la precisione e una conoscenza superficiale dell'elettrotecnica. Una volta completato con successo, puoi iniziare a utilizzare il dispositivo. Il laser da taglio fa scoppiare facilmente i palloncini, brucia la carta e lascia segni sul legno. Tuttavia, durante l'utilizzo, non dimenticare le precauzioni di sicurezza.

Oggi parleremo di come realizzare da soli un potente laser verde o blu a casa con materiali di scarto con le proprie mani. Considereremo anche disegni, schemi e la progettazione di puntatori laser fatti in casa con raggio di accensione e portata fino a 20 km

La base del dispositivo laser è un generatore quantistico ottico che, utilizzando energia elettrica, termica, chimica o di altro tipo, produce un raggio laser.

Il funzionamento del laser si basa sul fenomeno della radiazione forzata (indotta). La radiazione laser può essere continua, con potenza costante, oppure pulsata, raggiungendo potenze di picco estremamente elevate. L'essenza del fenomeno è che un atomo eccitato è in grado di emettere un fotone sotto l'influenza di un altro fotone senza il suo assorbimento, se l'energia di quest'ultimo è uguale alla differenza nelle energie dei livelli dell'atomo prima e dopo l'atomo. radiazione. In questo caso il fotone emesso è coerente con il fotone che ha provocato la radiazione, cioè ne è la copia esatta. In questo modo la luce viene amplificata. Questo fenomeno differisce dalla radiazione spontanea, in cui i fotoni emessi hanno direzioni di propagazione, polarizzazione e fase casuali
La probabilità che un fotone casuale provochi un'emissione stimolata da un atomo eccitato è esattamente uguale alla probabilità di assorbimento di questo fotone da parte di un atomo in uno stato non eccitato. Pertanto, per amplificare la luce, è necessario che nel mezzo ci siano più atomi eccitati che non eccitati. In uno stato di equilibrio, questa condizione non è soddisfatta, quindi vengono utilizzati vari sistemi per il pompaggio del mezzo attivo del laser (ottico, elettrico, chimico, ecc.). In alcuni schemi, l'elemento di lavoro del laser viene utilizzato come amplificatore ottico per la radiazione proveniente da un'altra sorgente.

Non esiste un flusso esterno di fotoni in un generatore quantistico; al suo interno viene creata una popolazione inversa utilizzando varie sorgenti di pompaggio. A seconda delle fonti ci sono vari modi pompaggio:
ottico: potente lampada flash;
scarico di gas nella sostanza di lavoro (mezzo attivo);
iniezione (trasferimento) di portatori di corrente in un semiconduttore nella zona
transizioni p-n;
eccitazione elettronica (irradiazione di un semiconduttore puro nel vuoto con un flusso di elettroni);
termico (riscaldamento del gas seguito da un rapido raffreddamento;
chimico (usando l'energia delle reazioni chimiche) e alcuni altri.

La fonte primaria di generazione è il processo di emissione spontanea, pertanto, per garantire la continuità delle generazioni di fotoni, è necessaria l'esistenza di un feedback positivo, grazie al quale i fotoni emessi provocano successivi atti di emissione indotta. Per fare ciò, il mezzo attivo del laser viene posizionato in una cavità ottica. Nel caso più semplice, è costituito da due specchi, uno dei quali è traslucido: attraverso di esso il raggio laser esce parzialmente dal risonatore.

Riflettendo dagli specchi, il raggio di radiazione passa ripetutamente attraverso il risonatore, provocando in esso transizioni indotte. La radiazione può essere continua o pulsata. Allo stesso tempo, utilizzando vari dispositivi per disattivare e attivare rapidamente il feedback e quindi ridurre il periodo degli impulsi, è possibile creare le condizioni per generare radiazioni di altissima potenza: questi sono i cosiddetti impulsi giganti. Questa modalità di funzionamento del laser è chiamata modalità Q-switched.
Il raggio laser è un flusso luminoso coerente, monocromatico, polarizzato e strettamente diretto. In una parola, si tratta di un raggio di luce emesso non solo da sorgenti sincrone, ma anche in un intervallo molto ristretto e direzionale. Una sorta di flusso luminoso estremamente concentrato.

La radiazione generata da un laser è monocromatica, la probabilità di emissione di un fotone di una certa lunghezza d'onda è maggiore di quella di uno vicino, legato all'allargamento della linea spettrale, e anche la probabilità di transizioni indotte a questa frequenza è un massimo. Pertanto, gradualmente durante il processo di generazione, i fotoni di una determinata lunghezza d'onda domineranno su tutti gli altri fotoni. Inoltre, grazie alla particolare disposizione degli specchi, solo i fotoni che si propagano in direzione parallela all'asse ottico del risonatore a breve distanza da esso vengono trattenuti nel raggio laser; i restanti fotoni lasciano rapidamente il volume del risonatore; Pertanto, il raggio laser ha un angolo di divergenza molto piccolo. Infine, il raggio laser ha una polarizzazione rigorosamente definita. Per fare ciò, nel risonatore vengono introdotti diversi polarizzatori, ad esempio lastre di vetro piatte installate con un angolo di Brewster rispetto alla direzione di propagazione del raggio laser.

La lunghezza d'onda di lavoro del laser, così come altre proprietà, dipendono dal fluido di lavoro utilizzato nel laser. Il fluido di lavoro viene “pompato” con energia per ottenere l'effetto di inversione della popolazione elettronica, che provoca un'emissione stimolata di fotoni e un effetto di amplificazione ottica. La forma più semplice di un risonatore ottico è costituita da due specchi paralleli (possono essercene anche quattro o più) posizionati attorno al fluido di lavoro del laser. La radiazione stimolata del fluido di lavoro viene riflessa dagli specchi e viene nuovamente amplificata. Fino al momento in cui esce, l'onda può riflettersi molte volte.

Formuliamo quindi brevemente le condizioni necessarie per creare una fonte di luce coerente:

hai bisogno di una sostanza funzionante con popolazione invertita. Solo allora è possibile ottenere l’amplificazione della luce attraverso transizioni forzate;
la sostanza di lavoro dovrebbe essere posizionata tra gli specchi che forniscono feedback;
il guadagno dato dalla sostanza di lavoro, il che significa che il numero di atomi o molecole eccitati nella sostanza di lavoro deve essere maggiore di un valore di soglia che dipende dal coefficiente di riflessione dello specchio di uscita.

I seguenti tipi di fluidi di lavoro possono essere utilizzati nella progettazione dei laser:

Liquido. Viene utilizzato come fluido di lavoro, ad esempio, nei laser a coloranti. La composizione comprende un solvente organico (metanolo, etanolo o glicole etilenico) in cui sono disciolti coloranti chimici (cumarina o rodamina). Lunghezza di lavoro La lunghezza d'onda dei laser liquidi è determinata dalla configurazione delle molecole di colorante utilizzate.

Gas. In particolare anidride carbonica, argon, kripton o miscele di gas, come nei laser elio-neon. Il "pompaggio" con l'energia di questi laser viene spesso effettuato utilizzando scariche elettriche.
Solidi (cristalli e vetri). Il materiale solido di tali fluidi di lavoro viene attivato (drogato) aggiungendo una piccola quantità di ioni cromo, neodimio, erbio o titanio. I cristalli comuni utilizzati sono il granato di ittrio e alluminio, il fluoruro di litio-ittrio, lo zaffiro (ossido di alluminio) e il vetro silicato. I laser a stato solido vengono solitamente "pompati" da una lampada flash o da un altro laser.

Semiconduttori. Un materiale in cui la transizione degli elettroni tra i livelli energetici può essere accompagnata da radiazioni. I laser a semiconduttore sono molto compatti e vengono "pompati" dalla corrente elettrica, consentendone l'utilizzo in dispositivi di consumo come i lettori CD.

Per trasformare un amplificatore in un oscillatore è necessario organizzare il feedback. Nei laser ciò si ottiene ponendo la sostanza attiva tra superfici riflettenti (specchi), formando un cosiddetto “risonatore aperto” per il fatto che parte dell'energia emessa dalla sostanza attiva viene riflessa dagli specchi e ritorna nuovamente il principio attivo

Il laser utilizza risonatori ottici vari tipi- con specchi piani, sferici, combinazioni di piano e sferico, ecc. Nei risonatori ottici che forniscono feedback nel Laser, possono essere eccitati solo alcuni tipi di oscillazioni del campo elettromagnetico, che sono chiamate oscillazioni naturali o modi del risonatore.

I modi sono caratterizzati dalla frequenza e dalla forma, cioè dalla distribuzione spaziale delle vibrazioni. In un risonatore a specchi piani vengono eccitati prevalentemente i tipi di oscillazioni corrispondenti alle onde piane che si propagano lungo l'asse del risonatore. Un sistema di due specchi paralleli risuona solo a determinate frequenze e nel laser svolge anche il ruolo che svolge un circuito oscillatorio nei convenzionali generatori a bassa frequenza.

L'utilizzo di un risonatore aperto (e non chiuso - una cavità metallica chiusa - caratteristica del campo delle microonde) è fondamentale, poiché nel campo ottico un risonatore di dimensioni L = ? (L è la dimensione caratteristica del risonatore, ? è la lunghezza d'onda) semplicemente non può essere prodotto, e a L >> ? un risonatore chiuso perde le sue proprietà risonanti perché il numero di possibili tipi di oscillazioni diventa così grande da sovrapporsi.

L'assenza di pareti laterali riduce significativamente il numero di possibili tipi di oscillazioni (modi) a causa del fatto che le onde che si propagano ad angolo rispetto all'asse del risonatore vanno rapidamente oltre i suoi limiti e consente di mantenere le proprietà risonanti del risonatore a L >>?. Tuttavia, il risonatore nel laser non solo fornisce un feedback dovuto al ritorno della radiazione riflessa dagli specchi nella sostanza attiva, ma determina anche lo spettro della radiazione laser, la sua caratteristiche energetiche, direzione della radiazione.
Nell'approssimazione più semplice di un'onda piana, la condizione per la risonanza in un risonatore con specchi piani è che un numero intero di semionde si adatti alla lunghezza del risonatore: L=q(?/2) (q è un numero intero) , che porta ad un'espressione per la frequenza del tipo di oscillazione con l'indice q: ?q=q(C/2L). Di conseguenza, lo spettro di radiazione della luce, di regola, è un insieme di linee spettrali strette, i cui intervalli sono identici e uguali a c/2L. Il numero di linee (componenti) per una data lunghezza L dipende dalle proprietà del mezzo attivo, cioè dallo spettro di emissione spontanea nella transizione quantistica utilizzata e può raggiungere diverse decine e centinaia. In determinate condizioni risulta possibile isolare una componente spettrale, ovvero implementare un regime laser monomodale. L'ampiezza spettrale di ciascuna componente è determinata dalle perdite di energia nel risonatore e, innanzitutto, dalla trasmissione e dall'assorbimento della luce da parte degli specchi.

Il profilo di frequenza del guadagno nella sostanza di lavoro (è determinato dalla larghezza e dalla forma della linea della sostanza di lavoro) e l'insieme delle frequenze naturali del risonatore aperto. Per i risonatori aperti con un fattore di alta qualità utilizzati nei laser, la banda passante del risonatore ??p, che determina la larghezza delle curve di risonanza dei singoli modi, e anche la distanza tra modi vicini ??h risulta essere inferiore alla larghezza della linea di guadagno ??h, e anche nei laser a gas, dove l'allargamento della linea è minimo. Pertanto, diversi tipi di oscillazioni del risonatore entrano nel circuito di amplificazione.

Pertanto, il laser non genera necessariamente ad una frequenza, ma al contrario, la generazione avviene contemporaneamente a diversi tipi di oscillazioni, per cui l'amplificazione? maggiori perdite nel risonatore. Affinché il laser funzioni ad una frequenza (in modalità a frequenza singola), di norma è necessario adottare misure speciali (ad esempio aumentare le perdite, come mostrato nella Figura 3) o modificare la distanza tra gli specchi in modo che solo uno entri nel circuito di guadagno. Poiché in ottica, come notato sopra, ?h > ?p e la frequenza di generazione in un laser è determinata principalmente dalla frequenza del risonatore, per mantenere stabile la frequenza di generazione, è necessario stabilizzare il risonatore. Quindi, se il guadagno nella sostanza di lavoro copre le perdite nel risonatore per determinati tipi di oscillazioni, su di essi si verifica la generazione. Il seme del suo verificarsi è, come in ogni generatore, il rumore, che rappresenta l'emissione spontanea nei laser.
Affinché il mezzo attivo emetta luce monocromatica coerente, è necessario introdurre il feedback, cioè parte di ciò che viene emesso da questo mezzo flusso luminoso rimandare nel mezzo per produrre un'emissione stimolata. Positivo Feedback viene effettuato utilizzando risonatori ottici, che nella versione elementare sono due specchi coassiali (paralleli e lungo lo stesso asse), uno dei quali è traslucido e l'altro è “sordo”, cioè riflette completamente il flusso luminoso. Tra gli specchi viene posta la sostanza di lavoro (mezzo attivo), in cui viene creata una popolazione inversa. La radiazione stimolata passa attraverso il mezzo attivo, viene amplificata, riflessa dallo specchio, attraversa nuovamente il mezzo e viene ulteriormente amplificata. Attraverso uno specchio traslucido, parte della radiazione viene emessa nell'ambiente esterno, mentre una parte viene riflessa nuovamente nell'ambiente e nuovamente amplificata. In determinate condizioni, il flusso di fotoni all'interno della sostanza di lavoro inizierà ad aumentare come una valanga e inizierà la generazione di luce monocromatica coerente.

Secondo il principio di funzionamento del risonatore ottico, il numero predominante di particelle della sostanza di lavoro, rappresentato da cerchi aperti, si trova allo stato fondamentale, cioè al livello energetico inferiore. Solo un piccolo numero di particelle, rappresentate da cerchi scuri, si trovano in uno stato elettronicamente eccitato. Quando la sostanza di lavoro viene esposta a una fonte di pompaggio, la maggior parte delle particelle entra in uno stato eccitato (il numero di occhiaie è aumentato) e viene creata una popolazione inversa. Successivamente (Fig. 2c) si verifica l'emissione spontanea di alcune particelle che si verificano in uno stato elettronicamente eccitato. La radiazione diretta ad angolo rispetto all'asse del risonatore lascerà la sostanza di lavoro e il risonatore. La radiazione diretta lungo l'asse del risonatore si avvicinerà alla superficie dello specchio.

Per uno specchio traslucido, parte della radiazione lo attraverserà ambiente, e parte di esso verrà riflesso e nuovamente diretto nella sostanza di lavoro, coinvolgendo le particelle in uno stato eccitato nel processo di emissione stimolata.

Sullo specchio “sordo”, l'intero flusso di radiazione verrà riflesso e passerà nuovamente attraverso la sostanza di lavoro, inducendo radiazione da tutte le particelle eccitate rimanenti, che riflette la situazione in cui tutte le particelle eccitate hanno rinunciato alla loro energia immagazzinata, e all'uscita di nel risonatore, dalla parte dello specchio traslucido, si formava un potente flusso di radiazione indotta.

I principali elementi strutturali dei laser includono una sostanza di lavoro con determinati livelli di energia dei suoi atomi e molecole costituenti, una sorgente di pompa che crea un'inversione di popolazione nella sostanza di lavoro e una cavità ottica. Esistono numerosi laser diversi, ma sono tutti uguali e semplici diagramma schematico dispositivo, che è mostrato in Fig. 3.

L'eccezione sono i laser a semiconduttore a causa della loro specificità, poiché in loro tutto è speciale: la fisica dei processi, i metodi di pompaggio e il design. I semiconduttori sono formazioni cristalline. In un singolo atomo, l'energia dell'elettrone assume valori discreti rigorosamente definiti, e quindi gli stati energetici dell'elettrone nell'atomo sono descritti nel linguaggio dei livelli. In un cristallo semiconduttore, i livelli energetici formano bande energetiche. In un semiconduttore puro, che non contiene impurità, sono presenti due bande: la cosiddetta banda di valenza e la banda di conduzione situata sopra di essa (sulla scala dell'energia).

Tra di loro c'è un divario di valori energetici proibiti, chiamato bandgap. A una temperatura del semiconduttore pari allo zero assoluto, la banda di valenza dovrebbe essere completamente riempita di elettroni e la banda di conduzione dovrebbe essere vuota. In condizioni reali, la temperatura è sempre al di sopra dello zero assoluto. Ma un aumento della temperatura porta all'eccitazione termica degli elettroni, alcuni dei quali saltano dalla banda di valenza alla banda di conduzione.

Come risultato di questo processo, nella banda di conduzione appare un certo numero (relativamente piccolo) di elettroni, mentre nella banda di valenza mancherà un numero corrispondente di elettroni finché questa non sarà completamente riempita. Una vacanza elettronica nella banda di valenza è rappresentata da una particella carica positivamente, chiamata lacuna. La transizione quantistica di un elettrone attraverso la banda proibita dal basso verso l'alto è considerata come un processo di generazione di una coppia elettrone-lacuna, con gli elettroni concentrati sul bordo inferiore della banda di conduzione e le lacune sul bordo superiore della banda di valenza. Le transizioni attraverso la zona vietata sono possibili non solo dal basso verso l'alto, ma anche dall'alto verso il basso. Questo processo è chiamato ricombinazione elettrone-lacuna.

Quando un semiconduttore puro viene irradiato con luce la cui energia fotonica supera leggermente la banda proibita, nel cristallo semiconduttore possono verificarsi tre tipi di interazione della luce con la materia: assorbimento, emissione spontanea ed emissione stimolata di luce. Il primo tipo di interazione è possibile quando un fotone viene assorbito da un elettrone situato vicino al bordo superiore della banda di valenza. In questo caso, la potenza energetica dell'elettrone diventerà sufficiente per superare il gap di banda e effettuerà una transizione quantistica alla banda di conduzione. L'emissione spontanea di luce è possibile quando un elettrone ritorna spontaneamente dalla banda di conduzione alla banda di valenza con l'emissione di un quanto di energia: un fotone. La radiazione esterna può avviare la transizione verso la banda di valenza di un elettrone situato vicino al bordo inferiore della banda di conduzione. Il risultato di questo terzo tipo di interazione della luce con la sostanza semiconduttrice sarà la nascita di un fotone secondario, identico nei parametri e nella direzione di movimento al fotone che ha avviato la transizione.

Per generare la radiazione laser, è necessario creare una popolazione inversa di “livelli di lavoro” nel semiconduttore: creare una concentrazione sufficientemente elevata di elettroni sul bordo inferiore della banda di conduzione e una concentrazione corrispondentemente elevata di lacune sul bordo della banda di conduzione. banda di valenza. Per questi scopi, i laser a semiconduttore puri vengono solitamente pompati da un flusso di elettroni.

Gli specchi del risonatore sono bordi lucidati del cristallo semiconduttore. Lo svantaggio di tali laser è che molti materiali semiconduttori generano radiazioni laser solo a temperature molto basse e il bombardamento dei cristalli semiconduttori da parte di un flusso di elettroni li fa diventare molto caldi. Ciò richiede dispositivi di raffreddamento aggiuntivi, il che complica la progettazione del dispositivo e ne aumenta le dimensioni.

Le proprietà dei semiconduttori con impurità differiscono in modo significativo dalle proprietà dei semiconduttori puri e senza impurità. Ciò è dovuto al fatto che gli atomi di alcune impurità donano facilmente uno dei loro elettroni alla banda di conduzione. Queste impurità sono chiamate impurità donatrici e un semiconduttore con tali impurità è chiamato n-semiconduttore. Gli atomi di altre impurità, al contrario, catturano un elettrone dalla banda di valenza, e tali impurità sono accettrici, e un semiconduttore con tali impurità è un semiconduttore p. Il livello energetico degli atomi di impurità si trova all'interno della banda proibita: per gli n-semiconduttori - vicino al bordo inferiore della banda di conduzione, per i /-semiconduttori - vicino al bordo superiore della banda di valenza.

Se in quest'area crei tensione elettrica in modo che sul lato del semiconduttore p c'è un polo positivo, e sul lato del semiconduttore n ce n'è uno negativo, quindi sotto l'influenza di un campo elettrico gli elettroni del semiconduttore n e i fori del / ^-il semiconduttore si sposterà (iniettato) dentro zona p-n- transizione.

Quando gli elettroni e le lacune si ricombinano, verranno emessi fotoni e, in presenza di un risonatore ottico, sarà possibile generare radiazione laser.

Gli specchi del risonatore ottico sono bordi lucidati del cristallo semiconduttore, orientati perpendicolarmente piano p-n- transizione. Tali laser sono in miniatura, poiché la dimensione dell'elemento attivo a semiconduttore può essere di circa 1 mm.

A seconda della caratteristica in esame, tutti i laser sono suddivisi come segue).

Primo segno. È consuetudine distinguere tra amplificatori laser e generatori. Negli amplificatori, all'ingresso viene fornita una debole radiazione laser, che viene corrispondentemente amplificata all'uscita. Non c'è radiazione esterna nei generatori; si forma nella sostanza di lavoro a causa della sua eccitazione utilizzando varie fonti di pompa. Tutti i dispositivi laser medicali sono generatori.

Il secondo segno è lo stato fisico della sostanza di lavoro. In base a ciò, i laser sono suddivisi in stato solido (rubino, zaffiro, ecc.), gas (elio-neon, elio-cadmio, argon, anidride carbonica, ecc.), liquido (dielettrico liquido con impurità atomi funzionanti di rari metalli terrosi) e semiconduttori (arseniuro-gallio, arseniuro di gallio fosfuro, seleniuro di piombo, ecc.).

Il metodo di eccitazione della sostanza di lavoro è la terza caratteristica distintiva dei laser. A seconda della fonte di eccitazione, i laser si distinguono: pompati otticamente, pompati da una scarica di gas, eccitazione elettronica, iniezione di portatori di carica, pompati termicamente, pompati chimicamente e alcuni altri.

Lo spettro di emissione laser è la successiva caratteristica di classificazione. Se la radiazione è concentrata in un intervallo ristretto di lunghezze d'onda, il laser è considerato monocromatico e i suoi dati tecnici indicano una lunghezza d'onda specifica; se in un intervallo ampio, il laser deve essere considerato a banda larga e viene indicato l'intervallo di lunghezze d'onda.

In base alla natura dell'energia emessa si distinguono laser pulsati e laser a radiazione continua. I concetti di laser pulsato e laser con modulazione di frequenza della radiazione continua non devono essere confusi, poiché nel secondo caso riceviamo essenzialmente radiazione intermittente di varie frequenze. I laser pulsati hanno un'elevata potenza in un singolo impulso, raggiungendo i 10 W, mentre la loro potenza media dell'impulso, determinata dalle formule corrispondenti, è relativamente piccola. Per i laser a modulazione di frequenza continua, la potenza nel cosiddetto impulso è inferiore alla potenza della radiazione continua.

In base alla potenza media di emissione della radiazione (la successiva caratteristica di classificazione), i laser sono suddivisi in:

· alta energia (la densità del flusso di potenza della radiazione generata sulla superficie di un oggetto o di un oggetto biologico è superiore a 10 W/cm2);

· media energia (densità del flusso di potenza della radiazione generata - da 0,4 a 10 W/cm2);

· a basso consumo energetico (la densità del flusso di potenza della radiazione generata è inferiore a 0,4 W/cm2).

· soft (irradiazione di energia generata - E o densità di flusso di potenza sulla superficie irradiata - fino a 4 mW/cm2);

· media (E - da 4 a 30 mW/cm2);

· duro (E - più di 30 mW/cm2).

Secondo " Norme sanitarie e regole per la progettazione e il funzionamento dei laser n. 5804-91”, a seconda del grado di pericolo delle radiazioni generate per il personale operativo, i laser sono divisi in quattro classi.

I laser di prima classe includono: dispositivi tecnici, la cui radiazione collimata (racchiusa in un angolo solido limitato) non rappresenta un pericolo quando si irradiano gli occhi e la pelle umana.

I laser di seconda classe sono apparecchi la cui radiazione in uscita costituisce un pericolo quando irradia gli occhi con radiazioni dirette e riflesse specularmente.

I laser della terza classe sono dispositivi la cui radiazione in uscita rappresenta un pericolo quando si irradiano gli occhi con radiazioni dirette e riflesse specularmente, nonché con radiazioni riflesse diffusamente ad una distanza di 10 cm da una superficie ampiamente riflettente e (o) quando si irradia la pelle con radiazione diretta e riflessa specularmente.

I laser della classe 4 sono apparecchi la cui radiazione in uscita costituisce un pericolo quando la pelle viene irradiata con una radiazione riflessa diffusamente ad una distanza di 10 cm da una superficie riflettente.