Требования к DVD-приводу
Как было сказано выше, очень важно, чтобы лазерный диод в устройстве был в рабочем состоянии. Поэтому не лишним будет удостовериться в этом
В ином случае комплектующие придётся покупать у людей, занимающихся продажей запчастей.
Также следует обратить внимание на марку изделия. Устройства от фирмы Samsung не подходят для создания лазера
Причина кроется в отстутствии специального корпуса, из-за которого диод особенно подвержен механическим повреждениям, загрязнению и тепловым нагрузкам. Его вполне возможно сломать простым прикосновением руки.
Наилучший вариант — дисководы от компании LG. Помимо защиты оптического диода, в них устанавливаются кристаллы различной мощности. Это позволяет знать, какой мощностью будет обладать сам лазер.
Помимо работоспособности диодов и марки изделия, также необходимо учитывать тип DVD-привода. Обычный дисковод предназначен сугубо для считывания информации с носителя. Поэтому для изготовления лазера потребуется записывающий дисковод, в котором имеется инфракрасный излучатель.
Резюмируя, можно выделить 3 основных требования к дисководу:
- Устройство может записывать информацию на диск (записывающие модели).
- Лазерные диоды в рабочем состоянии.
- Имеется защита диодов (дисковод не от компании Samsung).
Суть и практика света
Лазерные диоды следует рассматривать «близкими родственниками» светоизлучающих диодов (LED – Light Emitting Diodes). Конструкция светодиодов содержит диоды или микросхемы, выполненные на основе двух терминальных полупроводниковых элементов. Этими полупроводниками осуществляется преобразование потока электрической энергии в луч света и цвета определенной длины волны. Гамма цвета, в свою очередь, зависит от применяемого сочетания терминальных полупроводников.
Выпускаются белые светодиоды, где от чипа синего луч направляется на фосфорно-химическую основу. В результате поглощения синего света, прибор начинает излучать желтый свет. Излучение жёлтого люминофора и синего светодиода объединяют и таким образом получают свет, воспринимаемый глазами человека как белый.
Возможности устройства
Лазерные диоды оснащены двумя зеркалами на противоположных концах полупроводника. Одно из зеркал имеет частичную прозрачность, подобно двухстороннему зеркалу. При низких уровнях мощности, лазерный диод работает аналогично тому, как работает обычный светодиод с очень малой эффективностью отдачи. Однако, как только электрическая мощность достигает порога плотности, равного примерно 4 кВт/см2, полупроводник излучает достаточно света для части длин волн, что отражаются между зеркалами. Эти условия позволяют лазерному диоду излучать значительно больше света, чем это делает обычный светодиод.
Блок лазерного диода.
Кроме того, отражённый между зеркалами свет, проходит сквозь полупрозрачное зеркало, благодаря чему формируется узкий луч синего. Этот луч далее может быть направлен на люминофор для последующей генерации желтого света. Стоит отметить интересную деталь: обычные синие светодиоды имеют высокую светоотдачу, регенерируя до 70% электрической мощности, проходящей через приборы при плотности потока 3 Вт/см2. Это значительно более эффективно, чем в случае с лазерными диодами синего излучения, мощность конверсии которых не превышает 30%, когда плотность электроэнергии составляет не более 10 кВт/см2.
Но светодиоды способны достигать высокой эффективности при низких токовых уровнях. Поэтому эффективная отдача требует значительной массы дорогих полупроводников. Усиление тока, пропускаемого через светодиоды, повышает яркость излучения. Но увеличение тока резко снижает эффективность светодиодов. Это явление известно как «спад». А вот эффективность лазерных диодов с увеличением тока не изменяется. Таким образом, при плотности электроэнергии около 5 кВт/см2, светодиоды становятся менее эффективными по сравнению с диодными лазерами. Эта разница производительности увеличивается пропорционально с уровнем мощности.
Инфракрасный лазерный диод.
Эффективность устройства
Исходящий лазерный луч формирует конус излучения всего лишь в 1º — 2º по сравнению с конусом светового излучения светодиода в 90º. Форма излучения двух разных типов диодов. Слева обычные светодиоды, справа модификация с лазерным излучением. Разница в характеристике формы луча очевидна. Длина волны лазерного излучения падает в пределах 1 нм по сравнению с несколькими десятками нанометров для светодиодного освещения. Эти различия указывают на особую ценность лазеров для отдельных случаев применения, где светодиоды значительно уступают. Внутри диода лазер можно сфокусировать на крошечной точке люминофора для создания узкого интенсивного луча яркостью, в 20 раз превышающей яркость светодиода.
Новые технологии позволяют генерировать до 500 люменов светового потока из фокусного пятна, размерами всего в несколько сотен микрометров. С помощью лазеров и оптики размером 25 мм, новые технологии позволяют выводить световой луч с конусом около 1º. Эти достижения можно считать революционными. Реально открывается доступ к производству фонарей и автомобильных фар дальнего света, луч которых способен пробивать расстояние до 1 км! Синий лазер, излучаемый с поверхности от 4 до 30 мкм, даёт столько же оптической мощности, сколько дают светодиоды, размещённые на площади 800 мкм.
Чтобы вписаться в максимально допустимый диапазон дальнего света, утверждённый нормами ЕС, разработала подходящую автомобильную фару. Автомобильная фара сочетает в конструкции широкоугольный светодиодный люминофор с узко-угольной дальнобойной лазерной подсветкой. Световая масса такой подсветки пробивает расстояние до 600 метров. Готовый 7-миллиметровый квадратный модуль содержит:
- синий лазерный диод,
- квадратный люминофор (1х1 мм),
- отражатель синего луча.
Будет интересно Что такое динистор?
Отражатель синего лазера служит для временного транспорта перед смешением с жёлтым люминофором.
Применение полупроводникового лазера
Пришло время узнать, где используются эти несложные, но очень полезные устройства. Мощные полупроводниковые лазеры, имеющие высокоэффективную электрическую накачку, при умеренном напряжении используют как средство подвода энергии твердотопливных лазеров. Они могут работать в широком диапазоне частот, включающем видимую, а также ближнюю и среднюю инфракрасные зоны спектра. Некоторые устройства способны менять частоту излучения. Полупроводниковый лазер, устройство которого мы сегодня узнали, может быстро модулировать и переключать оптическую мощность. Эта особенность используется в производстве передатчиков оптоволоконных линий.
Благодаря своим характеристикам, полупроводниковые лазеры на сегодняшний день являются самым важным классом квантовых генераторов.
Их используют в таких областях:
- Производство датчиков телеметрии, оптических высотомеров, прицелов, дальномеров, пирометров.
- Производство оптоволоконных систем, систем когерентной связи, а также систем для передачи и хранения данных.
- Охранные системы, квантовая криптография, автоматика.
- Производство видеопроекторов, лазерных принтеров, лазерных указателей, сканеров, проигрывателей компакт-дисков.
- Оптическая метрология и спектроскопия, хирургия, стоматология, косметология, терапия.
- Обработка материалов, очистка воды, контроль химических реакций.
- Промышленное машиностроение и промышленная сортировка.
- Производство систем зажигания и систем ПВО.
:: СХЕМА САМОДЕЛЬНОГО ЛАЗЕРА ::
Все радиолюбители в каком то этапе своей практики делали или хотели сделать настоящий режущий лазер. Сама идея кажется сложной, особенно если нет навыков о создании таких девайсов, но все гораздо проще! Сердцем режущего лазера служит лазерный диод, остальное (батарейки, стабилизатор тока и т.д.) всего лишь дополнительные элементы для стабилизации напряжения и питания девайса. Для начала нужно найти CD или DVD привод.
Тут хочу заметить, что обычный лазерный диод из двд проигрывателей не подойдет! нужен пишущий лазер от старого дисковода ПК. Далее нужно разобрать дисковод и снять оптическую часть. Лазерный диод сразу бросается на глаза, его нужно аккуратно извлечь.
Все остальное бросаем в мусор, нам из привода нужен только лазерный диод. Обычно у лазерных диодов 3 вывода. Вывод посередине в основном минус (корпус), плюс — правый или левый вывод, в зависимости от марки и производителя лазерного диода. Его нужно проверить.
Берем две пальчиковые батарейки и через резистор в 5 ом подключаем к диоду. Минус напрямую подключаем к среднему выводу диода, плюс сначала левому , потом правому выводу (можно и наоборот) и смотрим, пока лазер слегка не засветится красным светом.
ВНИМАНИЕ! НИКОГДА НЕ СМОТРИТЕ НА ДИОД, ПРОВЕРКУ ДЕЛАЙТЕ НАПРАВЛЕНИЕМ ОПТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ДИОДА НА ПРЕДМЕТЫ, ЧТОБЫ ПРОВЕРЯТЬ СВЕЧЕНИЕ!
Когда цоколевка понятна, нужно собрать схему нашего самодельного лазерного излучателя. Питать лазер можно от 2 — 3-х пальчиковых батареек, или от аккумулятора мобильного телефона. При питании от аккумулятора мобильника, нужно плюс подавать через ограничительный резистор в 25 ом, при питании от двух пальчиковых батареек питание подаем через резистор в 5 ом, но стоит заметить, что от двух пальчиковых батареек мощность будет чуть ниже, чем от аккумулятора мобильного телефона. Как видите все очень просто — лазер, аккумулятор и резистор.
Вместо резистора, в схеме можно использовать стабилизатор напряжения (ЛМ317), но работает почти одинакового. Мощность резистора не менее 2 ватта. Оптика использована от обыкновенного красного лазера, который можно купить в магазине. Такой лазер имеет достаточно дальний радиус действия — до 30 см, затем уже луч менее опасен. И еще раз предупреждение — берегите от детей и и не направляйте на глаза людей! Это опасно и может повредить зрение.
Поделитесь полезными схемамиСХЕМА ЧАСТОТОМЕРА
Частоту звукового сигнала можно определить с помощью электронного частотомера. Работа частотомера. Звуковой сигнал, преобразованный в электрический, подаётся на вход усилителя на транзисторе VT1. Транзистор почти полностью открыт, он ограничивает только полупериоды отрицательной, и усиливают только полупериоды положительной полярности.
СХЕМА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЗАПИСИ ГОЛОСА
Этот проект — принципиальная схема самодельного звукозаписывающего прибора на ISD25120, способного записать фрагмент аудио 120 секунд.
КАК СДЕЛАТЬ ГЛУШИЛКУ
Как сделать самому постановщик помех, для нейтрализации громкого шума от нехороших соседей? Предлагаемая глушилка предназначена для локального подавления сигналов ТВ и FM радио. Хочу сразу напомнить, что за постановку искусственных помех штраф на 20-70 минималок, с конфискацией технических средств ст. 139-3 КОАП РФ.
СХЕМА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦВЕТА Устройство, которое распознает цвета, приводится на рисунке. Может быть полезен в схемах диагностики, автоматики и управления процессами. Прибор содержит три датчика освещенности, выполненные на фоторезисторах.
СХЕМА БЕСПРОВОДНОГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА
Недавно был разработан способ для зарядки мобильного телефона без проводов! Представьте себе: вы держите сотовый телефон в руках и беседуйте с другом, и в этот момент ваш телефон заряжается, а что самое главное — от него не торчат провода зарядного устройства. Предлагаю два способа реализации этой идеи, вернее способ один — метод индукции тока без проводов, а вариантов конструкции такого беспроводного зарядного устройства целых два.
Сегодня во многих приборах бытового и любого другого плана используются лазерные диоды (полупроводники) для создания целенаправленного луча. И самым важным моментом в самостоятельной сборке лазерной установки является подключение диода.
Лазерный диод
Из этой статьи вы узнаете обо всем, что нужно для качественного подключения лазерного диода.
Как подключить
Особенностью лазерного диода является высокая потребность в стабилизированном напряжении питания. В момент перехода на кристалле наблюдается кратковременное увеличение мощности из-за малой площади, увеличивающей концентрацию энергии в данной точке. Это делает необходимым использование специального стабилизатора — драйвера.
Кроме того, напрямую к драйверу элемент тоже нельзя подключать — необходимо использовать токоизмерительный резистор, который включается в разрыв между лазером и драйвером. При этом исчезает электрическое соединение минуса питания с общим минусом схемы. Дополнительным недостатком является неизбежная потеря мощности на резисторе.
Источником тока для лазера могут служить разные устройства:
- батарейка;
- аккумулятор;
- сетевое напряжение 220 В через специальный блок питания.
Два первых варианта способны обеспечить достаточно стабильное напряжение питания, но оно постоянно уменьшается, что также недопустимо. Если используется блок питания стандартного типа, ситуация несколько улучшается, хотя в этом случае нужна качественная защита от пробоя или выхода блока из строя.
При таком подключении используют дополнительные схемы защиты и стабилизаторы, устраняющие всплески и помехи от сетевых скачков. Использование обычного диодного мостика в данном случае не подходит, так как через стандартные выпрямители проходит масса паразитных колебаний и помех.
Драйвер для лазерного диода
Существует две основные конструкции драйверов для лазерного диода:
- импульсный. Это одна из разновидностей импульсного преобразователя напряжения. Способен работать как на понижение, так и на повышение выходного напряжения относительно входного значения. Мощность на входе приближается к показателям на выходе, разница между ними образована некоторыми потерями на нагрев проводников;
- линейный. Как правило, он получает от схемы большее напряжение, чем номинал полупроводника. Разницу обычно компенсируют с помощью транзистора, который излишки энергии отдает в виде тепла. КПД линейных драйверов невысок, что является причиной ограниченного применения.
Как подключить
Подключение инфракрасного светодиода ничем не отличается от подключения обычного светоизлучающего. И тот, и другой включаются в цепь постоянного тока через ограничивающий резистор, обеспечивающий номинальный рабочий ток прибора. Ну и не стоит забывать, что инфракрасный светодиод – прибор полярный, поэтому на его анод нужно обязательно подавать «плюс», а на катод – «минус». При этом место включения резистора в цепь роли не играет.
Для того чтобы рассчитать номинал токоограничивающего резистора, необходимо знать:
- падение напряжения на светодиоде при прямом включении (есть в паспорте);
- номинальный рабочий ток светодиода (есть в паспорте);
- величину питающего напряжения.
Сам же расчет исключительно прост. Из напряжения питания вычитаем напряжение падения на полупроводнике и находим напряжение падения на резисторе:
U = Uпит. – Uпадения на светодиоде
Теперь рассчитываем номинал резистора, который обеспечит нужный нам ток через цепь, воспользовавшись законом Ома:
R = U/ I
где:
- R – искомое сопротивление резистора в Омах;
- U – падение напряжения на резисторе (см. первую формулу) в вольтах;
- I – номинальный ток через светодиод в амперах.
Если светодиод относительно мощный, то вместо резистора используется драйвер – электронный стабилизатор тока. Понадобится драйвер и в том случае, если питающее напряжение нестабильно.
Важно! Драйвер должен обеспечивать точно такой же или меньший ток, на который рассчитан конкретный светодиод
В нижней части рисунка указано соответствие номинала резистора необходимому току.
Технические возможности приспособления лазера
Светильники с лазерным источником, по своей сути должны иметь различные конструктивные вариации с учётом дизайна тех же светодиодных светильников. Лазерный диод и люминофор необходимо отделять достаточным пространством для лазерного луча, чтобы сфокусировать и защитить люминофор от перегрева. В другом варианте люминофор может располагаться рядом или покрываться непосредственно светодиодами. В любом варианте специальное компьютерное программное обеспечение поможет дизайнерам модельной оптики разрабатывать уникальные лазерные светильники. Таким образом, есть все предпосылки, чтобы использовать желтые люминофоры, используемые в светодиодах, чтобы создать белый свет. Однако синий лазерный луч необходимо рассеять или отразить материалом, подобным матовому стеклу. Это необходимо для правильного смешения с излучением люминофора.
Применение лазерных светильников в архитектуре
Высокая интенсивность лазеров удачно работает в архитектурной прожекторной подсветке, где требуются узкие лучи света. Лазеры с малой оптикой обеспечивают подсвечивание точных областей при помощи широкоугольного, сверхкороткого потока. Лазерное возбуждение люминофоров может создавать очень высокий контраст между светлыми и тёмными областями. При этом градиенты света более чем в 10 раз резче, чем в случае с обычными светодиодными источниками. Так, лазерный источник света способен равномерно освещать экстерьер пятиэтажного здания с использованием одного светильника, размещённого в области первого этажа.
Номинальная цветовая температура продуктов «SoraaLaser», предназначенных для наружного лазерного освещения, составляет 5700K, а цветопередача 70-80К. Лазерный свет доступно сконцентрировать и направить внутрь оптических волокон или волноводов, что является несоизмеримо сложной задачей в случае с источниками на светодиодах. Инженерами разработана система переноса синего лазерного излучения на люминофоры посредством оптоволоконной связи. Подобное решение позволяет размещать источники света в местах удалённых, защищённых от теплового и электромагнитного воздействия.
Согласно коммерческим планам «SoraaLaser», компания ожидает запуска первой волны коммерческих, статических осветительных приборов к началу 2021 года. Уникальные разработки обещают улучшение цветопередачи, энергетическую эффективность, высокую производительность для конкретных проектов. Мощные управляемые прожекторы готовятся полностью вытеснить уже устаревшие светодиодные приборы.
Лазеры.
Принцип работы
Лазерный диод является дальнейшим развитием обычного светоизлучающего диода (или светодиода, или LED). Термин «laser» на самом деле является акронимом, несмотря на то, что он часто пишется строчными буквами. «Laser» означает «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation» (усиление света посредством вынужденного излучения) и относится к другому странному квантовому процессу, при котором характерный свет, излучаемый электронами, спускающимися в материале с высокоуровневых на низкоуровневые энергетические состояния, стимулирует другие электроны делать сходные «прыжки», результатом чего является синхронизированный вывод света из материала. Эта синхронизация распространяется на фазу излучаемого света, так что все световые волны, излучаемые «лазерным» материалом, имеют не только одинаковую частоту (цвет), но и одинаковую фазу, так что они усиливают друг друга и способны распространяться по очень узко ограниченному, недисперсионному лучу. Именно поэтому лазерный свет остается настолько заметно сфокусированным на больших расстояниях: каждая световая волна находится очень близко от другой.
Белый свет состоит из множества волн с разными длинами. Свет монохромного светодиода с одной длиной волны. Фазово-когерентный лазерный свет. Лампы производят «белый» (из смешанных частот, или из смешанных цветов) свет, как на рисунке выше. Обычные светодиоды производят монохроматический свет: одна частота (цвет), но разные фазы, что приводит к аналогичной дисперсии на рисунке выше.
Лазерные светодиоды производят когерентный свет: свет и монохроматический (одноцветный) и монофазный (однофазный), что приводит к точному ограничению луча, как на рисунке выше. В современно мире лазерный свет находит широкое применение: от геодезии, где прямой и недисперсионный световой луч очень полезен для точного прицеливания измерительных маркеров, до считывания и записи оптических дисков, где только узкий сфокусированный лазерный луч способен нацеливаться на микроскопические «ямы» на поверхности диска, содержащие двоичные единицы и нули цифровой информации.
Таблица доступных длин волн и мощностей лазерных диодов.
Для некоторых лазерных светодиодов требуются специальные мощные «импульсные» схемы для подачи больших величин напряжения и тока во время коротких вспышек. Другие лазерные светодиоды при меньшей мощности могут работать непрерывно. В непрерывном лазере лазерное воздействие происходит только в пределах определенного диапазона токов через диод, что требует какой-то схемы регулирования тока. С возрастом лазерных светодиодов потребляемая ими мощность может меняться (для обеспечения такой же выходной мощности может потребоваться больший ток), но следует помнить, что маломощные светодиоды, как и обычные светодиоды, являются довольно долговечными устройствами с типовым сроком службы в десятки тысяч часов.
Три одинаковых лазерных диода с разных сторон.
Несколько десятилетий яркий лазерный свет украшал концерты, спортивные мероприятия и прочие шоу. Между тем за картинкой зрелищ всегда оставались технологические ограничения. Лазерный луч обладал способностями освещать только одну точку за момент времени и никогда в белом свете. Более того, световые узоры, созданные лазерным лучом, изобиловали постоянно меняющимся и несколько жутким феноменом интерференционной картинки. Однако технологии сделали своё дело. Недавние достижения в области полупроводниковых лазеров открыли более широкий спектр применения. Усовершенствованный лазерный диод теперь доступен и для точной подсветки фасадов зданий и для автомобильных фар дальнего света.
Будет интересно Что такое полевые транзисторы?
Как работает.
Здесь относительно все просто- корпус, на котором смонтированы два шаговых двигателя, площадка для заготовки, диод с довольно неплохим радиатором. Охлаждение очень хорошее, радиатор бывает только чуть теплым после длительной работы. А работа, в основном, получается длительной
Сзади узла оси X располагается управляющая плата. Разобрал и сделал несколько фото платы..При подключении на на платах контроллеров шаговых двигателей загораются красивые красные светодиоды.
Фото платы:
Резкость наводится вручную, путем вращения линзы. Конечно, при первой же подстройке вся эта беда развалилась на части и мне пришлось уплотнительные кольца выкинуть, а металлическую шайбу приклеять суперклеем. После такой доработки более проблем с фокусировкой не возникало.
фото
Ко всему остальному претензий нет.
Выжигает реально долго, причем в зависимости от материала необходимо предварительно выставить параметр «Burning Time» (время прожига).
Для дерева ползунок выставляется на одно деление, для кожи желательно 3-4, а вот для пластиков 6. Причем имеет место странный глюк- при установке ползунка на последнее, седьмое деление, скорость прожига становится больше чем в положении один и гравер не способен даже оставить след на бумаге. Может это какая-нибудь фича, но если так, то она довольно странная.
Для прожига вот такой надписи на пластиковом чехле понадобилось 15 минут, 46 секунд.
На дереве все проходит немного быстрее.
Еще один неприятный момент- довольно таки сильный запах от гравируемых предметов. В закрытом не вентилируемом помещении такую штуку устанавливать нельзя. Желательно наличие принудительной вытяжки.
Здесь я тренировался на деревянном сердце, которое я в свое время вырезал на механическом ЧПУ (тоже тренировался).
Вот как выглядит гравировка на псевдокожанной обложке для паспорта:
Как видим- позиционирование на довольно хорошем уровня для такого игрушечного гравера.
В процессе работы гравер потребляет от 0.15 до 0.36 ампер.
На фото видно, что один из болтиков на шильдике отсутствует. По чьей-то странной прихоти он находился отдельно в коробке с накрученной гайкой. А я не стал его закручивать, пусть это будет отличительной особенностью моего гравера
