Мощнейший лазер своими руками


Мощнейший лазер своими руками

Мощнейший лазер своими руками

Мощнейший лазер своими руками


Лучшие новости сайта

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

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

Разбираем привод и ищем примерно такой лазерный диод:

 

 

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

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

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

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

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

 

Схема 1:

 

 

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

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

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

16х - 250-260мА. Мощность 200мВт.

18х - 300-350мА.

20х - 400-450мА. Мощность 270мВт.

22х - 450-500мА. Мощность 300мВт.

24x - 450-500мА.

Мощность ИК ЛД в CD-RW - 100-200мВт.

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

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

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

 

Интересные видео собраны в .

 

Предварительно можно узнать требуемое сопротивление резистора R1 по формуле:

R1=(Uвх.-Uпад.)/I , где:

Uвх. - напряжение от аккумулятора,

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

I - сила тока, указанная в таблице выше.

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

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

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

 

 

Схема 2:

 

 

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

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

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

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

R1 рекомендуется использовать сопротивлением 240 Ом.

R2 высчитывается по формуле:

R2=R1(Uвых.-Uопор.)/Uопор.

Пример для красного лд:

R2=240 Ом(3В-1.25В)/1.25В=336 Ом

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

Конденсаторы такие же, как и в первой схеме.

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

Схема 3:

 

 

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

По сравнению со второй схемой, резистор может сильно нагреваться, а микросхема здесь нагревается меньше. 

Конденсаторы идентичны применяемым в первых двух схемах.

Сопротивления с изображения нужно пересчитывать под конкретный тип ЛД!

 

Интересные видео собраны в .

 

Резистор рассчитывается по формуле:

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

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

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

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

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

 

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

Вид со стороны коллиматора:

 

 

 

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

 

 

В сторону, куда светит лазер:

 

 

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

 

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

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

Схема получения зелёного луча из невидимого инфракрасного:

 

 

ИК 808нм проходит через кристалл YVO4:Nd3+ (ванадат иттрия, активированный ионами неодима), после прохождения превращается в ИК 1064нм, далее происходит внутрирезонаторная генерация второй гармоники на нелинейном кристалле КТР (KTiOPO4 фосфат титанила калия) и на выходе из этого кристалла - зелёный луч!

В жёлтых лазерах 808нм луч конвертируется в 1064нм луч, далее 1064нм луч конвертируется в луч 1342нм и только потом удваивается в луч 593,5нм. КПД жёлтых лазеров в этой схеме составляет около 1 %.

 

Интересные видео собраны в .

 

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

 

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

 

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

 

Для просмотра в большем размере нужно нажать на ссылку с названием видео, или на кнопку YouTube во время проигрывания!

Прямая ссылка на видео:  - Лазер 100 мВт 405 нм зажигает спичку.

 

Gif анимация преобразования 808нм в RGB:

И фото окончательной версии лазера на литиевом аккумуляторе:

Мой аккаунт в Голосе: https://golos.io/@elkeps

Жду всех на каналах:

                  

Пожалуйста, поделитесь понравившимися видео в соцсетях и на других сайтах!


Источник: http://polno.my1.ru/publ/svoimi_rukami/1/lazer_iz_dvd_rw_privoda/11-1-0-14


Мощнейший лазер своими руками фото


Мощнейший лазер своими руками

Мощнейший лазер своими руками

Мощнейший лазер своими руками

Мощнейший лазер своими руками

Мощнейший лазер своими руками

Мощнейший лазер своими руками

Мощнейший лазер своими руками

Читать топ новости: