Alla bilder fr?n artikeln

?r det sv?rt att montera en plywoodlasersk?rmaskin med egna h?nder? Vilka problem kan f?rv?ntas i olika skeden av projektgenomf?randet? Vilken utrustning beh?ver du k?pa? I artikeln kommer vi att f?rs?ka hitta svar p? dessa fr?gor.

F?r- och nackdelar med lasersk?rning

N?r man genomf?r ett storskaligt projekt uppst?r alltid fr?gan om dess ?ndam?lsenlighet. Vi ska f?rs?ka hj?lpa l?saren att ge ett sj?lvst?ndigt svar p? det.

F?rdelar

• Enheten f?r lasersk?rning av plywood kan i praktiken inte bara arbeta med den. Listan ?ver bearbetade material inkluderar l?der, tyger, plexiglas, plaster, med ett ord, alla material som har l?g v?rmeledningsf?rm?ga och en relativt l?g f?rbr?nningstemperatur;
• Tack vare CNC kommer maskinen att l?ta dig sk?ra med h?gsta precision, skapa detaljerade konturer;
• Dess m?jligheter ?r inte begr?nsade till skarpa. Lasersk?rmaskiner f?r plywood ?r ganska kapabla att utf?ra en grav?rs funktioner. Genom att variera vagnens hastighet och str?lens kraft kan de skapa komplexa bilder med ton?verg?ngar;
• Genom att fokusera str?len kan snittets bredd h?llas till ett minimum- fr?n 1/100 mm, vilket ?terigen har en positiv effekt p? noggrannheten hos tillverkningsdelar eller detaljen i bilden som appliceras p? arbetsstycket.

Problem

Naturligtvis, utan dem ocks?, kommer inte att g?ra:

• Priset p? den k?pta utrustningen kommer inte att vara billigt. Den mest popul?ra l?sningen f?r billiga hemmagjorda grav?rer - en laserdiod borttagen fr?n en DVD-br?nnare - ?r kategoriskt inte l?mplig f?r att sk?ra plywood p? grund av dess l?ga effekt. Den l?gsta lasereffekten f?r sk?rning av plywood ?r 20 watt; med n?gon betydande tjocklek p? materialet ?r det b?ttre att ?ka det till 40 - 80;

Referens: ett koldioxidlaserr?r med s?dan kraft, n?r det best?lls direkt fr?n kinesiska tillverkare, kommer att kosta kunden 15-20 tusen rubel vid nuvarande v?xelkurs. Kostnaden f?r ett komplext och dyrt fokuseringssystem, DSP-kontroller, stegmotordrivare och vagnar kommer att l?ggas till kostnaden f?r lasern.

• R?rets livscykel ?r fr?n 3 till 8 tusen timmar, varefter den m?ste bytas ut;
• Lasern kr?ver v?tskekylning. Under industriella f?rh?llanden anv?nds en kylanl?ggning som fungerar enligt principen om en v?rmepump f?r detta ?ndam?l - en kylare. Minimikostnaden f?r en s?dan enhet ?r 35 - 45 tusen rubel;

D?remot: med kort arbetstid klarar du dig med en tank med en kapacitet p? 80 - 100 liter och en vattenpump som pumpar dess inneh?ll genom tubmanteln.

• CNC inneb?r n?rvaron av inte bara speciell programvara, men ocks? skisser av den tillverkade produktens kontur. Ritningar f?r lasersk?rning av plywood ?r inte s? l?tta att hitta; deras oberoende konstruktion kommer att ta mycket l?ng tid;
• Slutligen utf?rs sk?rningen av materialet p? grund av dess snabba uppv?rmning och avdunstning. I det h?r fallet ?r snittets kanter oundvikligen f?rkolnade, och rummet ?r fyllt med r?k. Om s? ?r fallet m?ste du designa ett slutet fodral med ett genomskinligt lock och ett intensivt forcerat ventilationssystem.

Design

S?, hur fungerar en hemmagjord plywoodsk?rlaser?

S?ngbotten ?r ett professionellt aluminiumr?r i m?tten 40x60, f?st med ett m?belh?rna och sj?lvg?ngande skruvar f?r metall. H?ljet ?r monterat av billig laminerad sp?nskiva - den upplever inte betydande belastningar under drift.

Observera: en 12-volts LED-remsa har lanserats runt omkretsen av fodralet. Bakgrundsbelysningen l?ter dig visuellt styra sk?rprocessen.

Styrningar ?r fixerade direkt p? ramens r?r, vilket s?kerst?ller vagnarnas r?relse l?ngs den tv?rg?ende axeln.

Ett l?ngsg?ende r?r med en annan styrning skruvas fast p? vagnarna - redan under vagnen, vilket ger direkt r?relse av huvudet.

Och h?r ?r sj?lva laserhuvudet f?r att sk?ra plywood. Folien anv?nds f?r att t?ta anslutningen av r?ret med beslaget.

Som vagndrivning anv?nds stegmotorer med remdrift och v?xell?da. De kan tas bort fr?n en felaktig skanner eller en bl?ckstr?leskrivare med hoppl?st torra munstycken.

Anv?ndningen av tv? drivenheter p? vagnar som flyttar huvudet l?ngs den tv?rg?ende axeln skulle skapa problemet med deras exakta synkronisering. Ist?llet anv?nds en enkelv?xlad stegmotor och en axel som sp?nner ?ver huvudets hela slag f?r att s?kerst?lla synkron r?relse av b?da vagnarna.

P? bilden - omslaget till maskinen.

Det massiva locket ?r ocks? gjort av sp?nskiva; Hon ?ker m?belhissar. Det finns ett litet gap mellan locket och kroppen, vilket s?kerst?ller luftfl?det; r?kutsug ?r anordnat underifr?n.

Ett separat fack rymmer en str?mf?rs?rjning, en stegmotordrivrutin och en DSP-kontroller som styr maskinen.

Laserr?ret installeras med plastf?sten som g?r att du kan ?ndra dess position. Bredvid finns ett vattenkylningsr?r. Vatten pumpas genom den av en l?geffektspump f?r en hemfont?n.

Kylningen organiseras med en konventionell 100-liters flaska vatten i plast.

Anv?ndbara sm?saker

Till sist n?gra sm? tips till ?garen av en hemmagjord grav?r:

• Anv?nd f?r sk?rning. Instruktionen ?r relaterad till det faktum att hartsartat barrtr? snabbt fl?ckar botten och v?ggarna i arbetsutrymmet med harts som har lagt sig p? dem;
• ?vervaka spegelns tillst?nd i arbetsutrymmet. Det sot som avs?tts p? den kan leda till en minskning av kraften hos den fokuserade str?len och ?verhettning av sj?lva spegeln;
• H?ll h?nder och ?gon borta fr?n linjen mellan r?ret och speglarna.?ven utan fokusering kan en smal str?le med en effekt p? 20 watt eller mer orsaka allvarliga br?nnskador och fullst?ndig synf?rlust.

Detta sp?r l?mnades av en str?le med en effekt p? 10 watt. Exponeringstiden ?r 0,5 sekunder.

Slutsats

Som du kan se kan lasersk?rningsutrustning f?r plywood tillverkas av dig sj?lv; dock kommer kostnaderna och tiden att vara mycket betydande.

Som alltid kommer ytterligare tematiskt material att erbjudas l?saren av videon i den h?r artikeln. Vi kommer g?rna att se dina kommentarer och f?rslag i kommentarerna. Lycka till!

N?r i hush?llet blir det n?dv?ndigt att sk?ra en metallpl?t, d? kan du inte g?ra utan en lasersk?rare, monterad med dina egna h?nder.

Enkla sakers andra liv

En husm?stare kommer alltid att hitta en anv?ndning ?ven f?r de saker som har blivit oanv?ndbara. S?, en gammal laserpekare kan hitta ett andra liv och f?rvandlas till en lasersk?rare. F?r att f?rverkliga denna id? beh?ver du:

1. Laserpekare.
2. Fackla.
3. Batterier (det ?r b?ttre att ta uppladdningsbara batterier).
4. En CD/DVD-RW-br?nnare med en enhet med fungerande laser.
5. L?dkolv.
6. Skruvmejslar i ett set.

Arbetet b?rjar med att ta bort lasersk?raren fr?n enheten. Detta ?r ett m?dosamt arbete som kr?ver maximal uppm?rksamhet. N?r du tar bort de ?vre f?stena kan du snubbla p? en vagn med inbyggd laser. Den kan r?ra sig i tv? riktningar. Vagnen m?ste tas bort med s?rskild f?rsiktighet, alla l?stagbara anordningar och skruvar tas f?rsiktigt bort. D?refter m?ste du ta bort den r?da dioden som brinner. Detta arbete kan utf?ras med en l?dkolv. Det b?r noteras att denna viktiga detalj kr?ver ?kad uppm?rksamhet. Det rekommenderas inte att skaka eller tappa det.

F?r att ?ka kraften hos lasersk?raren i den f?rberedda pekaren ?r det n?dv?ndigt att ers?tta den "native" dioden med den som tagits bort fr?n br?nnaren.

Pekaren b?r demonteras konsekvent och noggrant. Den rullas ut och delas i bitar. Den del som beh?ver bytas ut finns l?ngst upp. Om det ?r sv?rt att ta bort det kan du hj?lpa dig sj?lv med en kniv och skaka pekaren l?tt. En ny installeras i st?llet f?r den "native" dioden. Du kan fixa det med lim.

N?sta steg i arbetet ?r byggandet av en ny byggnad. Det ?r h?r en gammal ficklampa kommer v?l till pass. Tack vare honom kommer det att vara bekv?mt att anv?nda den nya lasern, anslut den till str?mf?rs?rjningen. Den f?rb?ttrade ?nddelen av pekaren ?r installerad i ficklampans kropp. Sedan kopplas str?m till dioden fr?n batterierna. Vid anslutning ?r det mycket viktigt att st?lla in polariteten korrekt. Innan du monterar ficklampan m?ste du ta bort glaset och de ?terst?ende delarna av pekaren s? att ingenting st?r laserstr?lens direkta v?g.

Innan du anv?nder den sammansatta enheten med dina egna h?nder ?r det n?dv?ndigt att ?terigen kontrollera om lasern ?r ordentligt fixerad och j?mnt installerad, om polariteten p? ledningarna ?r korrekt anslutna.

Om allt g?rs korrekt kan enheten anv?ndas. Det kommer att vara sv?rt att arbeta p? metall, eftersom enheten har liten kraft, men det ?r fullt m?jligt att br?nna genom papper, polyeten eller n?got liknande.

Tillbaka till index

avancerad modell

En kraftfullare hemmagjord lasersk?rare kan tillverkas. F?r arbete m?ste du f?rbereda:

1. CD/DVD-RW-inspelare (icke-fungerande modell kan anv?ndas).
2. Motst?nd 2-5 Ohm.
3. Batterier.
4. Kondensatorer 100 pF och 100 mF.
5. Tr?den.
6. L?dkolv.
7. kollimator.
8. LED-ficklampa i st?lfodral.

En drivenhet ?r sammansatt av dessa komponenter, som kommer att f?rse sk?raren med den n?dv?ndiga kraften genom br?det. Man b?r komma ih?g att str?mk?llan inte ?r direkt ansluten till dioden. Annars kommer han att f?rfalla totalt. Du kan endast ansluta str?m via ballastmotst?ndet.

Kroppen med linsen fungerar som en kollimator. Det ?r hon som ska samla str?larna i en enda str?le. Denna del kan k?pas fr?n en specialiserad butik. Detaljen ?r bra genom att den ger ett uttag f?r montering av en laserdiod.

Denna laser ?r tillverkad p? samma s?tt som den tidigare modellen. Under arbetet ?r det n?dv?ndigt att anv?nda antistatiska armband som l?ter dig ta bort statisk sp?nning fr?n laserdioden. Om det inte ?r m?jligt att k?pa s?dana armband kan en tunn tr?d anv?ndas, som m?ste lindas runt dioden. Sedan kan du forts?tta att bygga drivrutinen.

M?nga av er har s?kert h?rt att det ?r fullt m?jligt att g?ra en laserpekare eller till och med en sk?rstr?le hemma med enkla verktyg till hands, men f? m?nniskor vet hur man g?r en laser sj?lv. Innan du b?rjar arbeta med det, se till att bekanta dig med s?kerhetsf?reskrifterna.

Lasers?kerhetsregler

Felaktig anv?ndning av str?len, s?rskilt h?g effekt, kan resultera i skador p? egendom, s?v?l som allvarliga skador p? din eller ?sk?dares h?lsa. D?rf?r, innan du testar ditt egentillverkade exemplar, kom ih?g f?ljande regler:

1. Se till att det inte finns n?gra djur eller barn i testrummet.
2. Rikta aldrig str?len mot djur eller m?nniskor.
3. Anv?nd skyddsglas?gon, till exempel skyddsglas?gon som anv?nds f?r svetsning.
4. Kom ih?g att ?ven en reflekterad str?le kan skada din syn. Lys aldrig med laser i dina ?gon.
5. Anv?nd inte lasern f?r att ant?nda f?rem?l n?r du ?r inomhus.

Den enklaste lasern fr?n en datormus

Om du beh?ver en laser bara f?r skojs skull r?cker det att veta hur man g?r en laser hemma fr?n en mus. Dess kraft kommer att vara ganska obetydlig, men det kommer inte att vara sv?rt att g?ra det. Allt du beh?ver ?r en datormus, en liten l?dkolv, batterier, sladdar och en avst?ngningsknapp.

F?rst m?ste musen demonteras. Det ?r viktigt att inte bryta ut dem, utan f?rsiktigt varva ner och ta bort dem i ordning. Topplock f?rst, sedan nedre lock. D?refter, med hj?lp av en l?dkolv, m?ste du ta bort muslasern fr?n br?det och l?da nya ledningar till den. Nu ?terst?r det att ansluta dem till avst?ngningsvippstr?mbrytaren och ansluta ledningarna till batterikontakterna. Batterier kan anv?ndas av alla typer: b?de fingertyp och s? kallade pannkakor.

S?ledes ?r den enklaste lasern klar.

Om en svag str?le inte r?cker f?r dig och du ?r intresserad av hur man g?r en laser hemma fr?n improviserade medel med tillr?ckligt h?g effekt, b?r du prova ett mer komplicerat s?tt att g?ra det med en DVD-RW-enhet.

F?r arbete beh?ver du:

• DVD-RW-enhet (inspelningshastighet m?ste vara minst 16x);
• AAA-batteri, 3 st.;
• motst?nd (fr?n tv? till fem ohm);
• kollimator (du kan ers?tta den med en del fr?n en billig kinesisk laserpekare);
• kondensatorer 100 pF och 100 mF;
• LED-lykta i st?l;
• tr?dar och l?dkolv.

Arbetsprocess:

Det f?rsta vi beh?ver ?r en laserdiod. Den finns i DVD-RW-enhetsvagnen. Den har en st?rre kylfl?ns ?n en konventionell infrar?d diod. Men var f?rsiktig, den h?r delen ?r v?ldigt ?mt?lig. Medan dioden inte ?r installerad ?r det b?st att koppla in dess ledning, eftersom den ?r f?r k?nslig f?r statisk sp?nning. Var s?rskilt uppm?rksam p? polaritet. Om str?mf?rs?rjningen ?r felaktig kommer dioden omedelbart att sluta.

Anslut delarna enligt f?ljande: batteri, p?/av-knapp, motst?nd, kondensatorer, laserdiod. N?r designens prestanda har verifierats ?terst?r bara att komma med ett bekv?mt fodral f?r lasern. F?r dessa ?ndam?l ?r ett st?lfodral fr?n en konventionell ficklampa ganska l?mplig. Gl?m inte ocks? kollimatorn, f?r det ?r han som f?rvandlar str?lningen till en tunn str?le.

Nu n?r du vet hur man g?r en laser hemma, kom ih?g att f?lja s?kerhetsf?reskrifterna, f?rvara den i ett speciellt fodral och ta den inte med dig, eftersom brottsbek?mpande myndigheter kan g?ra p?st?enden om detta.

Se videon: Laser fr?n en DVD-enhet hemma och med dina egna h?nder

En lasersk?rare ?r en unik pryl som ?r anv?ndbar att ha i garaget hos varje modern man. Att g?ra en laser f?r sk?rning av metall med egna h?nder ?r inte sv?rt, det viktigaste ?r att f?lja enkla regler. Kraften hos en s?dan enhet kommer att vara liten, men det finns s?tt att ?ka den med improviserade enheter. Funktionaliteten hos en produktionsmaskin, som utan utsmyckning kan g?ra vad som helst, kan inte uppn?s genom hemgjort arbete. Men f?r hush?llssysslor kommer den h?r enheten att vara praktisk. L?t oss se hur man bygger den.

Hur man g?r en lasersk?rare i garaget

Allt ?r genialiskt enkelt, s? f?r att skapa s?dan utrustning som kan sk?ra vackra m?nster i starka st?l, kan du g?ra det av vanliga material till hands. F?r tillverkning beh?ver du definitivt en gammal laserpekare. Dessutom lagerf?r du:

1. Ficklampa som drivs av uppladdningsbara batterier.
2. En gammal DVD-ROM fr?n vilken vi beh?ver extrahera laserdrivmatrisen.
3. L?dkolv och skruvmejselsats.

Det f?rsta steget ?r att ta is?r enheten p? den gamla datorns enhet. D?rifr?n b?r vi ta bort enheten. Var f?rsiktig s? att du inte skadar sj?lva enheten. Diskenheten m?ste vara en skrivare, inte bara en l?sare, po?ngen ligger i enhetsmatrisens struktur. Nu ska vi inte g? in p? detaljer, utan bara anv?nda moderna icke-fungerande modeller.

Efter det kommer du definitivt att beh?va ta bort den r?da dioden som br?nner skivan medan du skriver information till den. Vi tog bara en l?dkolv och l?dde loss f?stelementen p? denna diod. Sl?ng det bara inte. Detta ?r ett k?nsligt element som, om det skadas, snabbt kan f?rs?mras.

T?nk p? f?ljande n?r du monterar sj?lva lasersk?raren:

1. Var ?r det b?sta st?llet att installera en r?d diod
2. Hur kommer elementen i hela systemet att drivas?
3. Hur kommer den elektriska str?mmen att flyta i delen.

Kom ih?g! Dioden som ska utf?ra br?nningen kr?ver mycket mer elektricitet ?n elementen i pekaren.

L?sningen p? detta dilemma ?r enkel. Dioden fr?n pekaren ers?tts av ett r?tt ljus fr?n frekvensomriktaren. Du b?r demontera pekaren med samma f?rsiktighet som enheten, skador p? kontakter och h?llare kommer att f?rst?ra din framtid med dina egna h?nder. N?r du har gjort detta kan du b?rja g?ra ett hemmagjort fodral.

F?r att g?ra detta beh?ver du en ficklampa och uppladdningsbara batterier som driver lasersk?raren. Tack vare ficklampan f?r du ett bekv?mt och kompakt f?rem?l som inte tar mycket plats i ditt hem. Nyckeln till utrustningen i ett s?dant fall ?r att v?lja r?tt polaritet. Skyddsglaset tas bort fr?n den tidigare ficklampan s? att den inte ?r ett hinder f?r den riktade str?len.

N?sta steg ?r att driva sj?lva dioden. F?r att g?ra detta m?ste du ansluta den till batteriladdaren och observera polariteten. Slutligen, kontrollera:

• Tillf?rlitlighet f?r anordningsfixering i kl?mmor och kl?mmor;
• Enhetens polaritet;
• str?lriktning.

Skruva p? felaktigheter, och n?r allt ?r klart kan du gratulera dig sj?lv till det framg?ngsrika avslutade arbetet. Kuttern ?r redo att anv?ndas. Det enda att komma ih?g ?r att dess kraft ?r mycket mindre ?n kraften hos dess produktionsmotsvarighet, s? den kan inte hantera f?r tjock metall.

F?rsiktigt! Enhetens kraft ?r tillr?cklig f?r att skada din h?lsa, s? var f?rsiktig n?r du anv?nder den och f?rs?k att inte l?gga fingrarna under str?len.

F?rst?rkning av den hemmagjorda installationen

F?r att f?rb?ttra kraften och densiteten hos str?len, som ?r huvudsk?relementet, b?r du f?rbereda:

• 2 "konder" f?r 100 pF och mF;
• Motst?nd vid 2-5 ohm;
• 3 laddningsbara batterier;
• kollimator.

Installationen som du redan har monterat kan f?rst?rkas f?r att f? tillr?ckligt med kraft i vardagen f?r allt arbete med metall. N?r du arbetar med f?rst?rkning, kom ih?g att att koppla in din fr?s direkt till ett uttag kommer att vara sj?lvmordsben?gen f?r den, s? man m?ste se till att str?mmen f?rst tr?ffar kondensatorerna, varefter den ges till batterierna.

Genom att l?gga till motst?nd kan du ?ka kraften i din installation. F?r att ytterligare ?ka effektiviteten f?r din enhet, anv?nd en kollimator som ?r monterad f?r att samla upp str?len. En s?dan modell s?ljs i vilken butik som helst f?r en elektriker, och kostnaden varierar fr?n 200 till 600 rubel, s? det ?r inte sv?rt att k?pa den.

Vidare utf?rs monteringsschemat p? samma s?tt som diskuterats ovan, endast aluminiumtr?d b?r lindas runt dioden f?r att avl?gsna statisk elektricitet. Efter det m?ste du m?ta str?mstyrkan, f?r vilken en multimeter tas. B?da ?ndarna av enheten ansluts till den ?terst?ende dioden och m?ts. Beroende p? dina behov kan du justera avl?sningarna fr?n 300mA till 500mA.

Efter att den aktuella kalibreringen ?r klar kan du forts?tta till den estetiska dekorationen av din ficklampa. F?r fallet kommer en gammal ficklampa i st?l med lysdioder att klara sig bra. Den ?r kompakt och f?r plats i fickan. F?r att f?rhindra att linsen blir smutsig, se till att skaffa ett fodral.

F?rvara den f?rdiga fr?sen i en l?da eller etui. Damm eller fukt f?r inte komma in d?r, annars kommer enheten att st?ngas av.

Vad ?r skillnaden mellan f?rdiga modeller

Kostnaden ?r den fr?msta anledningen till att m?nga hantverkare tar till att g?ra sin egen lasersk?rare. Och arbetsprincipen ?r som f?ljer:

1. P? grund av skapandet av en riktad laserstr?le p?verkas metallen
2. Kraftfull str?lning g?r att materialet avdunstar och l?mnar under kraften av fl?det.
3. Som ett resultat, tack vare den lilla diametern p? laserstr?len, erh?lls en h?gkvalitativ sk?rning av arbetsstycket.

Sk?rdjupet beror p? komponenternas kraft. Om fabriksmodellerna ?r utrustade med h?gkvalitativa material som ger en tillr?cklig djupindikator. D? kan hemmagjorda modeller klara en krasch p? 1-3 cm.

Tack vare s?dana lasersystem kan du g?ra unika m?nster i staketet till ett privat hus, tillbeh?r f?r att dekorera grindar eller staket. Det finns bara 3 typer av sk?rare:

1. Fast tillst?nd. Funktionsprincipen ?r knuten till anv?ndningen av speciella typer av glas eller kristaller av LED-utrustning. Det ?r billiga produktionsenheter som anv?nds i produktionen.
2. Fiber. Tack vare anv?ndningen av optisk fiber kan ett kraftfullt fl?de och tillr?ckligt sk?rdjup erh?llas. De ?r analoger till solida modeller, men p? grund av deras kapacitet och prestandaegenskaper ?r de b?ttre ?n dem. Men ocks? dyrare.
3. Gas. Av namnet framg?r att gas anv?nds f?r drift. Det kan vara kv?ve, helium, koldioxid. Effektiviteten hos s?dana enheter ?r 20% h?gre ?n f?r alla tidigare. De anv?nds f?r sk?rning, svetsning av polymerer, gummi, glas och till och med metall med en mycket h?g niv? av v?rmeledningsf?rm?ga.

I vardagen kan du bara f? en solid-state lasersk?rare utan extra kostnad, men dess kraft, med korrekt f?rst?rkning, som diskuterades ovan, r?cker f?r att utf?ra hush?llsarbete. Nu har du kunskapen om tillverkningen av en s?dan enhet, och sedan ?r det bara att agera och prova.

Har du erfarenhet av att utveckla en lasersk?rare f?r metall med egna h?nder? Dela med l?sarna genom att l?mna en kommentar under den h?r artikeln!

Som i barndomen inte dr?mde om laser? Vissa m?n dr?mmer fortfarande. Vanliga laserpekare med l?g effekt ?r inte l?ngre relevanta, eftersom deras kraft l?mnar mycket ?vrigt att ?nska. Det finns tv? s?tt kvar: k?p en dyr laser eller g?r den hemma fr?n improviserade medel.

• Fr?n en gammal eller trasig DVD-enhet
• Fr?n en datormus och en ficklampa
• Fr?n ett kit med delar k?pta fr?n en elektronikaff?r

Hur man g?r en laser hemma fr?n det gamladvdk?r

1. Hitta en icke-fungerande eller o?nskad DVD-enhet som har f?rm?gan att spela in i hastigheter ?ver 16x och avge mer ?n 160mW kraft. Varf?r kan du inte ta en cd-br?nnare, fr?gar du. Faktum ?r att dess diod avger infrar?tt ljus, som inte ?r synligt f?r det m?nskliga ?gat.
2. Ta bort laserhuvudet fr?n enheten. F?r att komma ?t "in?lvorna", skruva loss skruvarna p? undersidan av enheten och ta bort laserhuvudet, som ocks? h?lls p? plats med skruvar. Det kan vara i ett skal eller under ett genomskinligt f?nster, eller kanske till och med utanf?r. Det sv?raste ?r att extrahera sj?lva dioden fr?n den. Observera: dioden ?r mycket k?nslig f?r statisk elektricitet.
3. Skaffa en lins, utan vilken anv?ndningen av dioden kommer att vara om?jlig. Du kan anv?nda ett vanligt f?rstoringsglas, men d? m?ste du vrida och justera det varje g?ng. Eller s? kan du k?pa en annan diod komplett med en lins och sedan ers?tta den med dioden som tagits bort fr?n enheten.
4. Sedan m?ste du k?pa eller montera en krets f?r att driva dioden och s?tta ihop strukturen. I dioden p? en DVD-enhet fungerar mittstiftet som en negativ terminal.
5. Anslut en l?mplig str?mk?lla och fokusera objektivet. Det ?terst?r bara att hitta en l?mplig beh?llare f?r lasern. Du kan anv?nda en metallficklampa f?r dessa ?ndam?l, l?mplig i storlek.
6. Vi rekommenderar att du tittar p? den h?r videon, d?r allt visas i detalj:

Hur man g?r en laser fr?n en datormus

Kraften hos en laser gjord av en datormus kommer att vara mycket mindre ?n kraften hos en laser gjord p? det tidigare s?ttet. Tillverkningsprocessen ?r inte mycket annorlunda.

1. F?rst och fr?mst, hitta en gammal eller o?nskad mus med en synlig laser av valfri f?rg. M?ss med en osynlig gl?d kommer inte att fungera av uppenbara sk?l.
2. Ta sedan is?r den f?rsiktigt. Inuti kommer du att m?rka en laser som m?ste l?das med en l?dkolv.
3. Upprepa nu steg 3-5 fr?n instruktionerna ovan. Skillnaden mellan s?dana lasrar, vi upprepar, ?r bara i kraft.

Var och en av oss h?ll en laserpekare i h?nderna. Trots applikationens dekorativitet inneh?ller den en riktig laser, monterad p? basis av en halvledardiod. Samma element installeras p? laserniv?er och.

N?sta popul?ra halvledarbaserade produkt ?r din dators DVD-br?nnare. Den har en kraftfullare laserdiod med termisk destruktiv kraft.

Detta g?r att du kan br?nna ett skivlager och l?gga sp?r med digital information p? det.

Hur fungerar en halvledarlaser?

Enheter av denna typ ?r billiga att tillverka, designen ?r ganska massiv. Principen f?r laser (halvledar) dioder ?r baserad p? anv?ndningen av den klassiska p-n-?verg?ngen. En s?dan ?verg?ng fungerar, som i konventionella lysdioder.

Skillnaden i organisationen av str?lning: lysdioder avger "spontant" och laserdioder "tvingade".

Den allm?nna principen f?r bildandet av den s? kallade "populationen" av kvantstr?lning utf?rs utan speglar. Kanterna p? kristallen klyvs av mekaniskt, vilket ger effekten av brytning i ?ndarna, liknande en spegelyta.

F?r att erh?lla olika typer av str?lning kan en "homojunction" anv?ndas, n?r b?da halvledarna ?r likadana, eller en "heterojunction", med olika ?verg?ngsmaterial.

Sj?lva laserdioden ?r en prisv?rd radiokomponent. Du kan k?pa den i butiker som s?ljer radiokomponenter, eller s? kan du ta bort den fr?n en gammal DVD-R-enhet (DVD-RW).

Viktig! ?ven en enkel laser som anv?nds i ljuspekare kan allvarligt skada n?thinnan.

Kraftfullare installationer, med en brinnande str?le, kan ber?va synen eller orsaka br?nnskador p? huden. Var d?rf?r extremt f?rsiktig n?r du arbetar med s?dana enheter.

Med en s?dan diod till ditt f?rfogande kan du enkelt g?ra en kraftfull laser med dina egna h?nder. Faktum ?r att produkten kan vara helt gratis, eller s? kommer den att kosta dig l?jliga pengar.

G?r-det-sj?lv-laser fr?n en DVD-enhet

F?rst m?ste du skaffa sj?lva enheten. Den kan tas bort fr?n en gammal dator eller k?pas p? loppis f?r en symbolisk kostnad.

Information: Ju h?gre den deklarerade skrivhastigheten ?r, desto kraftfullare ?r br?nnlasern som anv?nds i enheten.

Efter att ha tagit bort fodralet och kopplat bort kontrollkablarna, demonterar vi skrivhuvudet tillsammans med vagnen.

F?r att ta bort laserdioden:

1. Vi ansluter diodens ben till varandra med en tr?d (shunt). Vid demontering kan statisk elektricitet ackumuleras och dioden kan g? s?nder.
2. Ta bort aluminium kylfl?nsen. Den ?r ganska ?mt?lig, har ett f?ste, strukturellt "v?ssad" f?r en specifik DVD-enhet och beh?vs inte f?r vidare drift. Bara bita i kylaren med tr?dsk?rare (utan att skada dioden)
3. L?d dioden, sl?pp benen fr?n shunten.

Elementet ser ut s? h?r:

N?sta viktiga element ?r laserns str?mf?rs?rjningskrets. Att anv?nda str?mf?rs?rjningen fr?n DVD-enheten fungerar inte. Det ?r integrerat i det ?vergripande kontrollschemat, det ?r tekniskt om?jligt att extrahera det d?rifr?n. D?rf?r tillverkar vi str?mkretsen sj?lva.

Det finns en frestelse att helt enkelt ansluta 5 volt med ett begr?nsningsmotst?nd och inte st?ra kretsen. Detta ?r fel tillv?gag?ngss?tt, eftersom alla lysdioder (inklusive laser) drivs inte av sp?nning, utan av str?m. F?ljaktligen beh?vs en str?mstabilisator. Det mest prisv?rda alternativet ?r att anv?nda LM317-chippet.

Utg?ngsmotst?ndet R1 v?ljs i enlighet med str?mf?rs?rjningsstr?mmen f?r laserdioden. I denna krets b?r str?mmen motsvara 200 mA.

Du kan montera en laser med dina egna h?nder i ett fodral fr?n en ljuspekare eller k?pa en f?rdig lasermodul i elektronikbutiker eller p? kinesiska webbplatser (till exempel Ali Express).

F?rdelen med denna l?sning ?r att du f?r en f?rdig justerbar lins i satsen. Str?mf?rs?rjningskretsen (drivrutinen) passar l?tt in i modulh?ljet.

Om du best?mmer dig f?r att g?ra fodralet sj?lv, fr?n n?got metallr?r, kan du anv?nda en standardlins fr?n samma DVD-enhet. Bara det kommer att vara n?dv?ndigt att komma med en fasts?ttningsmetod och m?jligheten att justera fokus.

Viktig! Fokusering av str?len ?r n?dv?ndig f?r alla konstruktioner. Den kan vara parallell (om du beh?ver r?ckvidd) eller konisk (om du beh?ver f? en koncentrerad termisk plats).

En lins komplett med en regleranordning kallas kollimator.

F?r att korrekt ansluta lasern fr?n DVD-enheten beh?ver du ett stiftdiagram. Du kan sp?ra de negativa och positiva ledningarna genom markeringar p? kretskortet. Detta m?ste g?ras innan dioden demonteras. Om detta inte ?r m?jligt, anv?nd en typisk ledtr?d:

Den negativa kontakten har en elektrisk f?rbindelse med diodkroppen. Det kommer inte att vara sv?rt att hitta honom. Ang?ende minus som finns nedan kommer den positiva kontakten att vara till h?ger.

Om du har en laserdiod med tre ben (och de flesta ?r det) s? finns det antingen ett oanv?nt stift till v?nster eller en fotodiodanslutning. Detta h?nder om b?de br?nn- och l?selementet ?r placerade i samma h?lje.

Huvuddelen v?ljs baserat p? storleken p? de batterier eller ackumulatorer som du planerar att anv?nda. F?st f?rsiktigt din hemmagjorda lasermodul till den, s? ?r enheten redo att anv?ndas.

Med hj?lp av ett s?dant verktyg kan du gravera, br?nna tr?, sk?ra sm?ltbara material (tyg, kartong, filt, skum, etc.).

Hur g?r man en ?nnu kraftfullare laser?

Om du beh?ver en fr?s f?r tr? eller plast r?cker inte kraften fr?n en standarddiod fr?n en DVD-enhet. Antingen beh?ver du en f?rdig diod med en effekt p? 500-800 mW, eller s? m?ste du l?gga mycket tid p? att leta efter l?mpliga DVD-enheter. I vissa LG- och SONY-modeller ?r laserdioder med en effekt p? 250-300 mW installerade.

Huvudsaken ?r att s?dana tekniker ?r tillg?ngliga f?r egenproduktion.

Steg-f?r-steg videoinstruktion som ber?ttar hur man g?r en laser fr?n en DVD-enhet med dina egna h?nder

Hej mina damer och herrar. Idag ?ppnar jag en serie artiklar om kraftfulla lasrar, eftersom habrapoisk s?ger att folk letar efter liknande artiklar. Jag vill ber?tta f?r dig hur du kan g?ra en ganska kraftfull laser hemma, och ocks? l?ra dig hur du anv?nder denna kraft inte bara f?r att "gl?nsa p? molnen".

Varning!

Artikeln beskriver tillverkningen av en h?geffektlaser ( 300mW ~ effekt 500 kinesiska pekare), vilket kan skada din och andras h?lsa! Var extremt f?rsiktig! Anv?nd skyddsglas?gon och Rikta inte laserstr?len mot m?nniskor eller djur!

L?t oss ta reda p?.

P? Habr? halkade artiklar om b?rbara lasrar Dragon Lasers, som Hulk, bara ett par g?nger. I den h?r artikeln kommer jag att ber?tta hur du kan g?ra en laser som inte ?r s?mre i kraft ?n de flesta modeller som s?ljs i den h?r butiken.

Matlagning.

F?rst m?ste du f?rbereda alla komponenter:
- icke-fungerande (eller fungerande) DVD-RW-enhet med en inspelningshastighet p? 16x eller h?gre;
- kondensatorer 100 pF och 100 mF;
- motst?nd 2-5 Ohm;
- tre AAA-batterier;
- l?dkolv och tr?dar;
- kollimator (eller kinesisk pekare);
- LED-lampa i st?l.

Detta ?r ett n?dv?ndigt minimum f?r tillverkning av en enkel f?rarmodell. Drivrutinen ?r i sj?lva verket ett kort som kommer att mata ut v?r laserdiod till den effekt som kr?vs. Det ?r inte v?rt att ansluta str?mk?llan direkt till laserdioden - den kommer att misslyckas. Laserdioden m?ste drivas av str?m, inte sp?nning.

En kollimator ?r i sj?lva verket en modul med en lins som reducerar all str?lning till en smal str?le. F?rdiga kollimatorer kan k?pas i radiobutiker. Dessa har redan omedelbart en bekv?m plats att installera en laserdiod, och kostnaden ?r 200-500 rubel.

Du kan ocks? anv?nda en kollimator fr?n en kinesisk pekare, dock kommer laserdioden att vara sv?r att fixa, och sj?lva kollimatorns kropp kommer med st?rsta sannolikhet att vara gjord av metalliserad plast. S? v?r diod kommer att vara d?ligt kyld. Men detta ?r ocks? m?jligt. Detta alternativ kan ses i slutet av artikeln.

Vi g?r.

F?rst m?ste du skaffa sj?lva laserdioden. Detta ?r en mycket ?mt?lig och liten del av v?r DVD-RW-enhet - var f?rsiktig. En kraftfull r?d laserdiod finns i vagnen p? v?r drivenhet. Du kan skilja den fr?n en svag med en st?rre radiator ?n en konventionell IR-diod.

Det rekommenderas att anv?nda ett antistatiskt handledsband eftersom laserdioden ?r mycket k?nslig f?r statisk elektricitet. Om det inte finns n?got armband kan du linda diodledningarna med en tunn tr?d medan den v?ntar p? installation i fodralet.

Enligt detta schema m?ste du l?da f?raren.

V?nd inte om polariteten! Laserdioden kommer ocks? att misslyckas omedelbart om polariteten p? ineffekten v?nds.

Diagrammet visar en 200 mF kondensator, dock r?cker 50-100 mF f?r portabilitet.

Vi f?rs?ker.

Innan du installerar laserdioden och monterar allt i h?ljet, kontrollera f?rarens prestanda. Anslut en annan laserdiod (icke-fungerande eller den andra fr?n frekvensomriktaren) och m?t str?mmen med en multimeter. Beroende p? hastighetsegenskaperna m?ste str?mstyrkan v?ljas korrekt. F?r 16x-modeller ?r 300-350mA ganska l?mpligt. F?r de snabbaste 22x kan till och med 500mA appliceras, men med en helt annan drivrutin, vars tillverkning jag planerar att beskriva i en annan artikel.

Ser hemskt ut, men det fungerar!

Estetik.

Du kan skryta om en laser monterad i vikt bara framf?r samma galna tekno-galningar, men f?r sk?nhet och bekv?mlighet ?r det b?ttre att montera den i ett bekv?mt fodral. H?r ?r det b?ttre att v?lja hur du gillar det. Jag monterade hela kretsen i en vanlig LED-ficklampa. Dess dimensioner ?verstiger inte 10x4cm. Jag r?der dig dock inte att ta med dig den: du vet aldrig vilka anspr?k som kan g?ras av de relevanta myndigheterna. Och det ?r b?ttre att f?rvara i ett speciellt fodral s? att den k?nsliga linsen inte blir dammig.

Detta ?r ett alternativ med minimal kostnad - en kollimator fr?n en kinesisk pekare anv?nds:

Att anv?nda en fabrikstillverkad modul ger f?ljande resultat:

Laserstr?len ?r synlig p? kv?llen:

Och, naturligtvis, i m?rkret:

Kanske.

Ja, jag vill ber?tta och visa i f?ljande artiklar hur s?dana lasrar kan anv?ndas. Hur man g?r mycket kraftfullare exemplar som kan sk?ra metall och tr?, och inte bara s?tta eld p? t?ndstickor och sm?lta plast. Hur man g?r hologram och skannar objekt f?r att f? 3D Studio Max-modeller. Hur man g?r kraftfulla gr?na eller bl? lasrar. Omfattningen av lasrar ?r ganska bred, och en artikel r?cker inte.

Beh?ver komma ih?g.

Gl?m inte s?kerheten! Lasrar ?r inga leksaker! Ta hand om dina ?gon!

Hej mina damer och herrar. Idag ?ppnar jag en serie artiklar om kraftfulla lasrar, eftersom habrapoisk s?ger att folk letar efter liknande artiklar. Jag vill ber?tta f?r dig hur du kan g?ra en ganska kraftfull laser hemma, och ocks? l?ra dig hur du anv?nder denna kraft inte bara f?r att "gl?nsa p? molnen".

Varning!

Artikeln beskriver tillverkningen av en kraftfull laser (300mW ~ effekt av 500 kinesiska pekare), som kan skada din h?lsa och andras h?lsa! Var extremt f?rsiktig! Anv?nd speciella skyddsglas?gon och rikta inte laserstr?len mot m?nniskor eller djur!

P? Habr? halkade artiklar om b?rbara draklasrar, som Hulk, bara ett par g?nger. I den h?r artikeln kommer jag att ber?tta hur du kan g?ra en laser som inte ?r s?mre i kraft ?n de flesta modeller som s?ljs i den h?r butiken.

F?rst m?ste du f?rbereda alla komponenter:

• - icke-fungerande (eller fungerande) DVD-RW-enhet med en inspelningshastighet p? 16x eller h?gre;
• - kondensatorer 100 pF och 100 mF;
• - motst?nd 2-5 Ohm;
• - tre AAA-batterier;
• - l?dkolv och tr?dar;
• - kollimator (eller kinesisk pekare);
• - LED-lampa i st?l.

Detta ?r ett n?dv?ndigt minimum f?r tillverkning av en enkel f?rarmodell. En drivrutin ?r i sj?lva verket ett kort som matar ut v?r laserdiod till den effekt som kr?vs. Det ?r inte v?rt att ansluta en str?mk?lla direkt till laserdioden - den kommer att misslyckas. Laserdioden m?ste drivas av str?m, inte sp?nning.

En kollimator ?r i sj?lva verket en modul med en lins som reducerar all str?lning till en smal str?le. F?rdiga kollimatorer kan k?pas i radiobutiker. Dessa har redan omedelbart en bekv?m plats att installera en laserdiod, och kostnaden ?r 200-500 rubel.

Du kan ocks? anv?nda en kollimator fr?n en kinesisk pekare, dock kommer laserdioden att vara sv?r att fixa, och sj?lva kollimatorns kropp kommer med st?rsta sannolikhet att vara gjord av metalliserad plast. S? v?r diod kommer att vara d?ligt kyld. Men detta ?r ocks? m?jligt. Detta alternativ kan ses i slutet av artikeln.

F?rst m?ste du skaffa sj?lva laserdioden. Detta ?r en mycket ?mt?lig och liten del av v?r DVD-RW-enhet - var f?rsiktig. En kraftfull r?d laserdiod finns i vagnen p? v?r drivenhet. Du kan skilja den fr?n en svag med en st?rre radiator ?n en konventionell IR-diod.

Det rekommenderas att anv?nda ett antistatiskt handledsband eftersom laserdioden ?r mycket k?nslig f?r statisk elektricitet. Om det inte finns n?got armband kan du linda diodledningarna med en tunn tr?d medan den v?ntar p? installation i fodralet.

Enligt detta schema m?ste du l?da f?raren.

V?nd inte om polariteten! Laserdioden kommer ocks? att misslyckas omedelbart om polariteten p? ineffekten v?nds.

Diagrammet visar en 200 mF kondensator, dock r?cker 50-100 mF f?r portabilitet.

Innan du installerar laserdioden och monterar allt i h?ljet, kontrollera f?rarens prestanda. Anslut en annan laserdiod (icke-fungerande eller den andra fr?n frekvensomriktaren) och m?t str?mmen med en multimeter. Beroende p? hastighetsegenskaperna m?ste str?mstyrkan v?ljas korrekt. F?r 16x-modeller ?r 300-350mA ganska l?mpligt. F?r de snabbaste 22x kan till och med 500mA appliceras, men med en helt annan drivrutin, vars tillverkning jag planerar att beskriva i en annan artikel.

Ser hemskt ut, men det fungerar!

Estetik.

Du kan skryta om en laser monterad i vikt bara framf?r samma galna tekno-galningar, men f?r sk?nhet och bekv?mlighet ?r det b?ttre att montera den i ett bekv?mt fodral. H?r ?r det b?ttre att v?lja hur du gillar det. Jag monterade hela kretsen i en vanlig LED-ficklampa. Dess dimensioner ?verstiger inte 10x4cm. Jag r?der dig dock inte att ta med dig den: du vet aldrig vilka anspr?k som kan g?ras av de relevanta myndigheterna. Och det ?r b?ttre att f?rvara i ett speciellt fodral s? att den k?nsliga linsen inte blir dammig.

Detta ?r ett alternativ med minimala kostnader - en kollimator fr?n en kinesisk pekare anv?nds:

Att anv?nda en fabrikstillverkad modul ger f?ljande resultat:

Laserstr?len ?r synlig p? kv?llen:

Och, naturligtvis, i m?rkret:

Kanske.

Ja, jag vill ber?tta och visa i f?ljande artiklar hur s?dana lasrar kan anv?ndas. Hur man g?r mycket kraftfullare exemplar som kan sk?ra metall och tr?, och inte bara s?tta eld p? t?ndstickor och sm?lta plast. Hur man g?r hologram och skannar objekt f?r att f? 3D Studio Max-modeller. Hur man g?r kraftfulla gr?na eller bl? lasrar. Omfattningen av lasrar ?r ganska bred, och en artikel r?cker inte.

Uppm?rksamhet! Gl?m inte s?kerheten! Lasrar ?r inga leksaker! Ta hand om dina ?gon!

Idag kommer vi att prata om hur du g?r din egen kraftfulla gr?na eller bl? laser hemma fr?n improviserade material med dina egna h?nder. Vi kommer ocks? att ?verv?ga ritningar, diagram och enheten f?r hemmagjorda laserpekare med en t?ndstr?le och en r?ckvidd p? upp till 20 km.

Basen f?r laseranordningen ?r en optisk kvantgenerator, som med hj?lp av elektrisk, termisk, kemisk eller annan energi producerar en laserstr?le.

En lasers funktion ?r baserad p? fenomenet stimulerad (inducerad) str?lning. Laserstr?lning kan vara kontinuerlig, med konstant effekt, eller pulsad och n? extremt h?ga toppeffekter. K?rnan i fenomenet ?r att en exciterad atom kan avge en foton under p?verkan av en annan foton utan dess absorption, om den senares energi ?r lika med skillnaden i energierna f?r atomens niv?er f?re och efter utsl?pp. I det h?r fallet ?r den emitterade fotonen koherent till fotonen som orsakade str?lningen, det vill s?ga det ?r dess exakta kopia. S? f?rst?rks ljuset. Detta fenomen skiljer sig fr?n spontan emission, d?r de emitterade fotonerna har slumpm?ssiga utbredningsriktningar, polarisation och fas.
Sannolikheten att en slumpm?ssig foton kommer att orsaka stimulerad emission av en exciterad atom ?r exakt lika med sannolikheten f?r absorption av denna foton av en atom i ett oexciterat tillst?nd. F?r att f?rst?rka ljus ?r det d?rf?r n?dv?ndigt att det finns fler exciterade atomer i mediet ?n oexciterade. I j?mviktstillst?ndet ?r detta villkor inte uppfyllt, d?rf?r anv?nds olika system f?r pumpning av det laseraktiva mediet (optiskt, elektriskt, kemiskt, etc.). I vissa scheman anv?nds laserns arbetselement som en optisk f?rst?rkare f?r str?lning fr?n en annan k?lla.

Det finns inget externt fotonfl?de i en kvantgenerator, den omv?nda populationen skapas inuti den med hj?lp av olika pumpk?llor. Beroende p? k?llorna finns det olika pumpningsmetoder:
optisk - kraftfull blixtlampa;
gasutsl?pp i arbets?mnet (aktivt medium);
injektion (?verf?ring) av str?mb?rare i en halvledare i zonen
p-n ?verg?ngar;
elektronisk excitation (vakuumbestr?lning av en ren halvledare med en str?m av elektroner);
termisk (uppv?rmning av gasen med dess efterf?ljande snabba kylning;
kemisk (med energin fr?n kemiska reaktioner) och n?gra andra.

Den prim?ra genereringsk?llan ?r processen f?r spontan emission, d?rf?r, f?r att s?kerst?lla kontinuiteten i fotongenerationer, ?r det n?dv?ndigt att ha en positiv feedback, p? grund av vilken de emitterade fotonerna orsakar efterf?ljande stimulerade emissionshandlingar. F?r att g?ra detta placeras det laseraktiva mediet i en optisk resonator. I det enklaste fallet best?r den av tv? speglar, varav en ?r genomskinlig - laserstr?len l?mnar delvis resonatorn genom den.

Reflekterande fr?n speglarna passerar str?lningsstr?len upprepade g?nger genom resonatorn, vilket orsakar inducerade ?verg?ngar i den. Str?lningen kan vara antingen kontinuerlig eller pulsad. Samtidigt, med hj?lp av olika enheter f?r att snabbt st?nga av och p? ?terkoppling och d?rigenom minska pulsperioden, ?r det m?jligt att skapa f?ruts?ttningar f?r att generera str?lning med mycket h?g effekt - det ?r de s? kallade j?ttepulserna. Detta l?ge f?r laserdrift kallas Q-switched mode.
Laserstr?len ?r en koherent, monokrom, polariserad smal ljusstr?le. Med ett ord, detta ?r en ljusstr?le som s?nds ut inte bara av synkrona k?llor, utan ocks? i ett mycket smalt omr?de och riktad. Ett slags extremt koncentrerat ljusfl?de.

Str?lningen som genereras av lasern ?r monokromatisk, sannolikheten f?r att s?nda ut en foton med en viss v?gl?ngd ?r st?rre ?n den f?r en t?tt placerad som ?r associerad med breddningen av spektrallinjen, och sannolikheten f?r inducerade ?verg?ngar vid denna frekvens har ocks? ett maximum . D?rf?r kommer fotoner med en given v?gl?ngd gradvis under genereringsprocessen att dominera ?ver alla andra fotoner. Dessutom, p? grund av det speciella arrangemanget av speglar, lagras endast de fotoner som utbreder sig i en riktning parallell med resonatorns optiska axel p? ett litet avst?nd fr?n den i laserstr?len, resten av fotonerna l?mnar snabbt resonatorvolymen . S?lunda har laserstr?len en mycket liten divergensvinkel. Slutligen har laserstr?len en strikt definierad polarisation. F?r att g?ra detta inf?rs olika polarisatorer i resonatorn, till exempel kan de vara platta glasplattor installerade i Brewster-vinkeln mot laserstr?lens utbredningsriktning.

Vilken arbetsv?tska som anv?nds i lasern beror p? dess arbetsv?gl?ngd, s?v?l som andra egenskaper. Arbetskroppen "pumpas" med energi f?r att erh?lla effekten av elektronpopulationsinversion, vilket orsakar stimulerad emission av fotoner och effekten av optisk f?rst?rkning. Den enklaste formen av en optisk resonator ?r tv? parallella speglar (det kan ocks? finnas fyra eller fler) placerade runt laserns arbetskropp. Den stimulerade str?lningen fr?n arbetskroppen reflekteras tillbaka av speglarna och f?rst?rks igen. Fram till utg?ngs?gonblicket till utsidan kan v?gen reflekteras m?nga g?nger.

S? l?t oss kort formulera de villkor som kr?vs f?r att skapa en k?lla till sammanh?ngande ljus:

du beh?ver ett fungerande ?mne med en omv?nd population. F?rst d? ?r det m?jligt att erh?lla f?rst?rkning av ljus p? grund av forcerade ?verg?ngar;
arbets?mnet b?r placeras mellan speglarna som ger feedback;
f?rst?rkningen som ges av arbetssubstansen, vilket inneb?r att antalet exciterade atomer eller molekyler i arbetssubstansen m?ste vara st?rre ?n tr?skelv?rdet, vilket beror p? reflektionskoefficienten f?r utg?ende spegel.

F?ljande typer av arbetskroppar kan anv?ndas vid konstruktion av lasrar:

Flytande. Den anv?nds som arbetsv?tska, till exempel i f?rglaser. Kompositionen inkluderar ett organiskt l?sningsmedel (metanol, etanol eller etylenglykol), i vilket kemiska f?rg?mnen (kumarin eller rhodamin) ?r uppl?sta. Arbetsv?gl?ngden f?r flytande lasrar best?ms av konfigurationen av f?rg?mnesmolekylerna som anv?nds.

Gaser. I synnerhet koldioxid, argon, krypton eller gasblandningar, som i helium-neon-lasrar. Att "pumpa" energin fr?n dessa lasrar utf?rs oftast med hj?lp av elektriska urladdningar.
Fasta ?mnen (kristaller och glas). Det fasta materialet i s?dana arbetskroppar aktiveras (legeras) genom att tills?tta en liten m?ngd krom-, neodym-, erbium- eller titanjoner. Kristaller som vanligtvis anv?nds ?r granat av yttriumaluminium, yttriumlitiumfluorid, safir (aluminiumoxid) och silikatglas. Solid state-lasrar "pumpas" vanligtvis med en blixtlampa eller annan laser.

Halvledare. Ett material d?r ?verg?ngen av elektroner mellan energiniv?er kan ?tf?ljas av str?lning. Halvledarlasrar ?r mycket kompakta, "pumpade" med elektrisk str?m, vilket g?r att de kan anv?ndas i konsumentenheter som CD-spelare.

F?r att f?rvandla f?rst?rkaren till en generator m?ste du organisera feedback. I lasrar uppn?s det genom att placera den aktiva substansen mellan reflekterande ytor (speglar), som bildar den s? kallade "?ppna resonatorn" p? grund av att en del av energin som den aktiva substansen avger reflekteras fr?n speglarna och ?terv?nder till den aktiva substansen.

Optiska kaviteter av olika typer anv?nds i lasern - med platta speglar, sf?riska, kombinationer av plana och sf?riska, etc. I optiska kaviteter som ger feedback i lasern, endast vissa vissa typer av elektromagnetiska f?ltsv?ngningar, som kallas naturliga oscillationer eller moder av resonatorn, kan exciteras.

L?gen k?nnetecknas av frekvens och form, d.v.s. av den rumsliga f?rdelningen av sv?ngningar. I en resonator med plana speglar exciteras de typer av sv?ngningar som motsvarar plana v?gor som utbreder sig l?ngs resonatorns axel ?verv?gande. Ett system med tv? parallella speglar resonerar endast vid vissa frekvenser – och utf?r ?ven i lasern den roll som en oscillerande krets spelar i konventionella l?gfrekvensgeneratorer.

Anv?ndningen av en ?ppen resonator (snarare ?n en st?ngd - en st?ngd metallh?lighet - karakteristisk f?r mikrov?gsomr?det) ?r grundl?ggande, eftersom i det optiska omr?det en resonator med dimensionerna L = ? (L ?r resonatorns karakteristiska storlek,? ?r v?gl?ngden) kan helt enkelt inte g?ras, och f?r L >> ? en sluten resonator f?rlorar sina resonansegenskaper d? antalet m?jliga sv?ngningsmoder blir s? stort att de ?verlappar varandra.

Fr?nvaron av sidov?ggar minskar avsev?rt antalet m?jliga typer av sv?ngningar (moder) p? grund av det faktum att v?gor som utbreder sig i en vinkel mot resonatoraxeln snabbt g?r ut?ver dess gr?nser, och g?r det m?jligt att bevara resonatorns resonansegenskaper vid L >> ?. Resonatorn i lasern ger emellertid inte bara ?terkoppling genom att ?terf?ra str?lningen som reflekteras fr?n speglarna till den aktiva substansen, utan best?mmer ocks? laserstr?lningsspektrumet, dess energiegenskaper och str?lningsriktningen.
I den enklaste approximationen av en plan v?g ?r resonansvillkoret i en resonator med plana speglar att ett heltal av halvv?gor passar l?ngs resonatorns l?ngd: L=q(?/2) (q ?r ett heltal), vilket leder till ett uttryck f?r oscillationstypens frekvens med indexet q: ?q=q(C/2L). Som ett resultat ?r emissionsspektrumet f?r L. som regel en upps?ttning smala spektrallinjer, vars intervall ?r desamma och lika med c / 2L. Antalet linjer (komponenter) f?r en given l?ngd L beror p? egenskaperna hos det aktiva mediet, d.v.s. p? spektrumet av spontan emission vid den anv?nda kvant?verg?ngen, och kan n? flera tiotal och hundratals. Under vissa f?rh?llanden visar det sig vara m?jligt att isolera en spektral komponent, d.v.s. att implementera en enkelmodsgenerering. Den spektrala bredden av var och en av komponenterna best?ms av energif?rlusterna i resonatorn och f?rst och fr?mst av transmissionen och absorptionen av ljus av speglarna.

Frekvensprofilen f?r f?rst?rkningen i arbetsmediet (den best?ms av bredden och formen p? arbetsmediets linje) och upps?ttningen av naturliga frekvenser f?r den ?ppna resonatorn. F?r ?ppna resonatorer med en h?g kvalitetsfaktor som anv?nds i lasrar visar sig kavitetsbandbredden ??p, som best?mmer bredden p? resonanskurvorna f?r individuella moder, och ?ven avst?ndet mellan intilliggande moder ??h, vara mindre ?n f?rst?rkningen linjebredd ??h, och ?ven i gaslasrar, d?r linjebreddningen ?r minimal. D?rf?r faller flera typer av resonatoroscillationer in i f?rst?rkningskretsen.

S?ledes genererar lasern inte n?dv?ndigtvis vid en frekvens, oftare, tv?rtom, generering sker samtidigt vid flera typer av sv?ngningar, f?r vilken f?rst?rkning? fler f?rluster i resonatorn. F?r att lasern ska fungera p? en frekvens (i enkelfrekvensl?get) ?r det vanligtvis n?dv?ndigt att vidta s?rskilda ?tg?rder (till exempel ?ka f?rlusterna, som visas i figur 3) eller ?ndra avst?ndet mellan speglarna s? att bara ett mode. Eftersom inom optiken, s?som noterats ovan, ?h > ?p och genereringsfrekvensen i en laser huvudsakligen best?ms av resonatorfrekvensen, ?r det n?dv?ndigt att stabilisera resonatorn f?r att h?lla genereringsfrekvensen stabil. S? om vinsten i arbetssubstansen t?cker f?rlusterna i resonatorn f?r vissa typer av sv?ngningar, uppst?r generering p? dem. Fr?et till dess f?rekomst ?r, som i alla generatorer, brus, som ?r spontan emission i lasrar.
F?r att det aktiva mediet ska emittera koherent monokromatiskt ljus ?r det n?dv?ndigt att inf?ra ?terkoppling, d.v.s. skicka en del av ljusfl?det som emitteras av detta medium tillbaka in i mediet f?r stimulerad emission. Positiv ?terkoppling utf?rs med hj?lp av optiska resonatorer, som i den element?ra versionen ?r tv? koaxiella (parallella och l?ngs samma axel) speglar, varav en ?r genomskinlig och den andra ?r "d?v", det vill s?ga helt reflekterar ljusfl?det. Arbets?mnet (aktivt medium), i vilket den omv?nda populationen skapas, placeras mellan speglarna. Stimulerad str?lning passerar genom det aktiva mediet, f?rst?rks, reflekteras fr?n spegeln, passerar ?terigen genom mediet och f?rst?rks ytterligare. Genom en genomskinlig spegel s?nds en del av str?lningen ut i det externa mediet, och en del reflekteras tillbaka in i mediet och f?rst?rks igen. Under vissa f?rh?llanden kommer fotonfl?det inuti den arbetande substansen att b?rja v?xa som en lavin, och genereringen av monokromatiskt koherent ljus kommer att b?rja.

Funktionsprincipen f?r en optisk resonator, det ?verv?gande antalet partiklar av arbetssubstansen, representerade av ljuscirklar, ?r i grundtillst?ndet, d.v.s. p? den l?gre energiniv?n. Endast ett litet antal partiklar, representerade av m?rka ringar, ?r i ett elektroniskt exciterat tillst?nd. N?r det arbetande ?mnet uts?tts f?r en pumpk?lla, g?r huvudantalet partiklar in i ett exciterat tillst?nd (antalet m?rka ringar har ?kat), och en omv?nd population skapas. Vidare (fig. 2c) sker spontan emission av vissa partiklar i ett elektroniskt exciterat tillst?nd. Str?lning riktad i en vinkel mot resonatoraxeln kommer att l?mna arbetssubstansen och resonatorn. Str?lning riktad l?ngs resonatoraxeln kommer att n?rma sig spegelytan.

Vid en halvgenomskinlig spegel kommer en del av str?lningen att passera genom den till milj?n, och en del kommer att reflekteras och ?terigen riktas till det arbetande ?mnet, vilket involverar partiklar i ett exciterat tillst?nd i processen med stimulerad emission.

Vid den "d?va" spegeln kommer hela str?lfl?det att reflekteras och ?terigen passera genom det arbetande ?mnet, vilket inducerar str?lningen av alla ?terst?ende exciterade partiklar, vilket ?terspeglar situationen n?r alla exciterade partiklar gav upp sin lagrade energi, och vid utg?ngen av resonatorn, p? sidan av den halvtransparenta spegeln, bildades ett kraftfullt fl?de av inducerad str?lning.

De huvudsakliga strukturella elementen i lasrar inkluderar ett fungerande ?mne med vissa energiniv?er av deras ing?ende atomer och molekyler, en pumpk?lla som skapar en omv?nd population i det arbetande ?mnet och en optisk resonator. Det finns ett stort antal olika lasrar, men de har alla samma och dessutom ett enkelt kretsschema f?r enheten, som visas i fig. 3.

Undantaget ?r halvledarlasrar p? grund av deras specificitet, eftersom de har allt speciellt: processernas fysik, pumpningsmetoderna och designen. Halvledare ?r kristallina formationer. I en separat atom tar en elektrons energi strikt definierade diskreta v?rden, och d?rf?r beskrivs energitillst?nden f?r en elektron i en atom i termer av niv?er. I en halvledarkristall bildar energiniv?er energiband. I en ren halvledare som inte inneh?ller n?gra f?roreningar finns det tv? band: det s? kallade valensbandet och ledningsbandet som ligger ovanf?r det (p? energiskalan).

Mellan dem finns ett gap av f?rbjudna energiv?rden, vilket kallas bandgapet. Vid en halvledartemperatur lika med absoluta noll m?ste valensbandet vara helt fyllt med elektroner och ledningsbandet m?ste vara tomt. Under verkliga f?rh?llanden ?r temperaturen alltid ?ver den absoluta nollpunkten. Men en ?kning av temperaturen leder till termisk excitation av elektroner, n?gra av dem hoppar fr?n valensbandet till ledningsbandet.

Som ett resultat av denna process upptr?der ett visst (relativt litet) antal elektroner i ledningsbandet, och motsvarande antal elektroner kommer att saknas i valensbandet tills det ?r helt fyllt. En elektronvakans i valensbandet representeras av en positivt laddad partikel, som kallas ett h?l. Kvant?verg?ngen f?r en elektron genom bandgapet fr?n botten till toppen betraktas som processen att generera ett elektron-h?l-par, med elektroner koncentrerade vid den nedre kanten av ledningsbandet och h?l vid den ?vre kanten av valensbandet. ?verg?ngar genom den f?rbjudna zonen ?r m?jliga inte bara nerifr?n och upp, utan ocks? uppifr?n och ner. Denna process kallas elektron-h?l-rekombination.

N?r en ren halvledare bestr?las med ljus vars fotonenergi n?got ?verstiger bandgapet, kan tre typer av v?xelverkan mellan ljus och ett ?mne ske i en halvledarkristall: absorption, spontan emission och stimulerad ljusemission. Den f?rsta typen av interaktion ?r m?jlig n?r en foton absorberas av en elektron bel?gen n?ra valensbandets ?vre kant. I det h?r fallet kommer elektronens energikraft att bli tillr?cklig f?r att ?vervinna bandgapet, och den kommer att g?ra en kvant?verg?ng till ledningsbandet. Spontan emission av ljus ?r m?jlig n?r en elektron spontant ?terv?nder fr?n ledningsbandet till valensbandet med emission av ett energikvantum - en foton. Extern str?lning kan initiera en ?verg?ng till valensbandet hos en elektron bel?gen n?ra den nedre kanten av ledningsbandet. Resultatet av denna tredje typ av interaktion av ljus med substansen i en halvledare blir f?delsen av en sekund?r foton, identisk i sina parametrar och r?relseriktning med fotonen som initierade ?verg?ngen.

F?r att generera laserstr?lning ?r det n?dv?ndigt att skapa en omv?nd population av "arbetsniv?er" i halvledaren - f?r att skapa en tillr?ckligt h?g koncentration av elektroner vid den nedre kanten av ledningsbandet och f?ljaktligen en h?g koncentration av h?l vid kanten av valensbandet. F?r dessa ?ndam?l anv?nder rena halvledarlasrar vanligtvis pumpning med en elektronstr?le.

Resonatorns speglar ?r de polerade kanterna p? halvledarkristallen. Nackdelen med s?dana lasrar ?r att m?nga halvledarmaterial genererar laserstr?lning endast vid mycket l?ga temperaturer, och bombarderingen av halvledarkristaller med en elektronstr?le g?r att den v?rms upp kraftigt. Detta kr?ver ytterligare kylanordningar, vilket komplicerar konstruktionen av apparaten och ?kar dess dimensioner.

Egenskaperna hos dopade halvledare skiljer sig v?sentligt fr?n de hos odopade, rena halvledare. Detta beror p? det faktum att atomerna i vissa f?roreningar l?tt donerar en av sina elektroner till ledningsbandet. Dessa f?roreningar kallas donatorf?roreningar, och en halvledare med s?dana f?roreningar kallas en n-halvledare. Atomer av andra f?roreningar, tv?rtom, f?ngar en elektron fr?n valensbandet, och s?dana f?roreningar ?r acceptor, och en halvledare med s?dana f?roreningar ?r en p-halvledare. Energiniv?n f?r f?roreningsatomer ?r bel?gen inuti bandgapet: f?r n-halvledare ?r det inte l?ngt fr?n den nedre kanten av ledningsbandet, f?r f-halvledare ?r det n?ra valensbandets ?vre kant.

Om en elektrisk sp?nning skapas i detta omr?de s? att det finns en positiv pol p? sidan av p-halvledaren och en negativ pol p? sidan av n-halvledaren, d? under inverkan av det elektriska f?ltet, elektroner fr?n n -halvledare och h?l fr?n p-halvledaren kommer att flytta (injicera) in i omr?det rn - ?verg?ng.

Under rekombinationen av elektroner och h?l kommer fotoner att s?ndas ut, och i n?rvaro av en optisk resonator ?r generering av laserstr?lning m?jlig.

Den optiska resonatorns speglar ?r de polerade ytorna p? halvledarkristallen, orienterade vinkelr?tt mot pn-?verg?ngsplanet. S?dana lasrar k?nnetecknas av miniatyrisering, eftersom dimensionerna p? det aktiva halvledarelementet kan vara cirka 1 mm.

Beroende p? vilken funktion som ?verv?gs, ?r alla lasrar uppdelade enligt f?ljande).

F?rsta tecknet. Det ?r vanligt att skilja mellan laserf?rst?rkare och generatorer. I f?rst?rkare tillf?rs svag laserstr?lning vid ing?ngen och vid utg?ngen f?rst?rks den p? motsvarande s?tt. Det finns ingen extern str?lning i generatorerna, den uppst?r i arbetssubstansen p? grund av dess excitation med hj?lp av olika pumpk?llor. Alla medicinska laserapparater ?r generatorer.

Det andra tecknet ?r det fysiska tillst?ndet hos arbets?mnet. I enlighet med detta delas lasrar in i fast tillst?nd (rubin, safir, etc.), gas (helium-neon, helium-kadmium, argon, koldioxid, etc.), flytande (v?tskeformigt dielektriskt med s?llsynta f?roreningsarbetsatomer). jordmetaller) och halvledare (arsenid-gallium, arsenid-fosfid-gallium, selenid-bly, etc.).

Metoden f?r excitation av arbetssubstansen ?r den tredje s?rskiljande egenskapen hos lasrar. Beroende p? excitationsk?llan finns det lasrar med optisk pumpning, med pumpning p? grund av en gasurladdning, elektronisk excitation, laddningsb?rarinjektion, med termisk, kemisk pumpning och n?gra andra.

Laserns emissionsspektrum ?r n?sta tecken p? klassificering. Om str?lningen ?r koncentrerad till ett smalt v?gl?ngdsomr?de, ?r det vanligt att betrakta lasern som monokromatisk och en specifik v?gl?ngd anges i dess tekniska data; om den ?r inom ett brett intervall b?r lasern anses vara bredband och v?gl?ngdsomr?det ska anges.

Beroende p? arten av den emitterade energin s?rskiljs pulsade lasrar och kontinuerliga v?glasrar. Begreppen en pulsad laser och en laser med frekvensmodulering av kontinuerlig str?lning b?r inte f?rv?xlas, eftersom vi i det andra fallet faktiskt f?r diskontinuerlig str?lning av olika frekvenser. Pulsade lasrar har en h?g effekt i en enda puls och n?r 10 W, medan deras genomsnittliga pulseffekt, best?mt av motsvarande formler, ?r relativt l?g. F?r cw-lasrar med frekvensmodulering ?r effekten i den s? kallade pulsen l?gre ?n effekten av kontinuerlig str?lning.

Enligt den genomsnittliga utstr?lningseffekten (n?sta klassificeringsfunktion) ?r lasrar indelade i:

h?g energi (skapad fl?dest?thet str?lningseffekt p? ytan av ett f?rem?l eller biologiskt f?rem?l - mer ?n 10 W/cm2);

medelenergi (skapad str?lningseffekt av fl?dest?thet - fr?n 0,4 till 10 W / cm2);

l?genergi (skapad fl?dest?thet str?lningseffekt - mindre ?n 0,4 W/cm2).

Mjuk (skapad energiexponering - E eller effektfl?dest?thet p? den bestr?lade ytan - upp till 4 mW/cm2);

medelv?rde (E - fr?n 4 till 30 mW / cm2);

h?rd (E - mer ?n 30 mW / cm2).

I enlighet med sanit?ra normer och regler f?r utformning och drift av lasrar nr 5804-91, beroende p? graden av fara f?r den genererade str?lningen f?r driftpersonalen, ?r lasrar indelade i fyra klasser.

F?rstklassiga lasrar inkluderar s?dana tekniska anordningar, vars utg?ng kollimerad (innesluten i en begr?nsad solid vinkel) str?lning som inte utg?r n?gon fara n?r den bestr?las i ?gonen och huden p? en person.

Lasrar av den andra klassen ?r enheter vars utg?ende str?lning ?r farlig n?r den uts?tts f?r ?gonen av direkt och spegelreflekterad str?lning.

Lasrar av den tredje klassen ?r anordningar vars utstr?lning ?r farlig n?r ?gonen uts?tts f?r direkt och spegelreflekterad, s?v?l som diffust reflekterad str?lning p? ett avst?nd av 10 cm fr?n en diffust reflekterande yta, och (eller) n?r huden exponeras till riktad och spegelreflekterad str?lning.

Klass 4-lasrar ?r enheter vars utstr?lning ?r farlig n?r huden uts?tts f?r diffust reflekterad str?lning p? ett avst?nd av 10 cm fr?n en diffust reflekterande yta.