Kartais iš namuose laikomų nereikalingų daiktų galima pasigaminti ką nors tikrai neįtikėtino ir naudingo. Ar turite seną DVD-RW (įrašymo) įrenginį, kuris guli namuose? Mes jums pasakysime, kaip namuose pasidaryti galingą lazerį, pasiskolinant iš jo elementus.

Saugos priemonės

Prietaisas, kurį mes turime, nėra nekenksmingas žaislas! Prieš gamindami lazerį, pasirūpinkite savo saugumu: spindulio patekimas į akis kenkia tinklainei, ypač jei išradimas yra galingas. Todėl patariame visus darbus atlikti su specialiais apsauginiais akiniais, kurie tausos jūsų regėjimą, jei kas nors nutiktų ir netyčia nukreiptumėte lazerio spindulį į savo ar draugo akis.

Ateityje naudodami lazerį atsiminkite šias paprastas saugos priemones:

  • Nenukreipkite lazerio spindulio į degius ar sprogius objektus.
  • Nešvieskite į atspindinčius paviršius (stiklą, veidrodžius).
  • Net iki 100 m atstumo iššautas lazerio spindulys kelia pavojų žmonių ir gyvūnų tinklainei.

Darbas su lazeriniu moduliu

Svarbiausias dalykas, kurio mums reikia, yra rašymo diskas. Atminkite, kad kuo didesnis rašymo greitis, tuo galingesnis bus mūsų DVD lazeris. Savaime suprantama, kad nuėmus lazerinį modulį, įranga taps neveiksni, tad išardykite tik tą įrenginį, kurio jums nebereikės.

Dabar pradėkime:

Pirmoji mūsų darbo dalis jau už nugaros. Pereikime prie kito svarbaus etapo.

Prietaiso grandinės surinkimas

Mums reikia grandinės, kad galėtume valdyti savo įrenginio galią. Priešingu atveju jis tiesiog perdegs pirmą kartą naudojant. Žemiau pamatysite lazerio piešinį.

Mūsų įrenginiui gana tinka sieninis montavimas. Dabar pereikime prie mūsų pačių pagaminto lazerio energijos tiekimo.

Įrenginio maitinimo šaltinis

Mums reikės mažiausiai 3,7 V. Senų baterijų iš mobiliuosius telefonus, AA baterijos. Jums tereikia juos sujungti lygiagrečiai vienas su kitu. Norint patikrinti įrenginio ar stacionaraus lazerinio rodyklės veikimą, tinka stabilizuotas maitinimo šaltinis.

Šiame etape jau galite išbandyti įrenginio veikimą. Nukreipkite jį į sieną, grindis ir įjunkite maitinimą. Turėtumėte matyti ryškiai rausvos spalvos kuokštelį. Tamsoje jis atrodo kaip galingas infraraudonųjų spindulių žibintuvėlis.

Matote, kad švytėjimas toli gražu nėra lazeris: spindulys per platus; jis tiesiog prašo susikaupti. Tai mes darysime toliau.

Objektyvas, skirtas fokusuoti lazerio spindulį

Norėdami sureguliuoti židinio nuotolis, galite išsiversti su objektyvu, pasiskolintu iš to paties DVD-RW įrenginio.

Dabar vėl prijunkite įrenginį prie maitinimo, nukreipdami jo šviesą į bet kurį paviršių per šį objektyvą. Ar pavyko? Tada pereikime prie paskutinis etapas darbas - visų elementų įdėjimas į standų korpusą.

Korpuso gamyba

Daugelis žmonių, patardami, kaip pasidaryti lazerį, sako, kad lengviausia modulį įdėti į mažo žibintuvėlio korpusą ar kinišką lazerinį žymeklį. Kur, beje, jau yra objektyvas. Bet pažiūrėkime į situaciją, jei po ranka neturite nei vieno, nei kito.

Kita galimybė yra įdėti elementus aliuminio profilis. Jį galima lengvai pjauti metaliniu pjūklu ir modeliuoti replėmis. Čia taip pat galite įdėti nedidelę AA bateriją. Žemiau esančioje nuotraukoje bus paaiškinta, kaip tai padaryti.

Būtinai izoliuokite visus kontaktus. Kitas žingsnis yra objektyvo tvirtinimas korpuse. Lengviausia pritvirtinti prie plastilino – taip galima pakoreguoti palankiausią padėtį. Kai kuriais atvejais tai pasiekiama geriausias efektas, jei pasuksite objektyvą į lazerinį diodą išgaubta puse.

Įjunkite lazerį ir sureguliuokite spindulio aiškumą. Pasiekę patenkinamus rezultatus, užfiksuokite objektyvą korpuse. Tada visiškai uždarykite, pavyzdžiui, sandariai apvyniodami elektrine juostele.

Kaip pasidaryti lazerį: alternatyvus būdas

Mes Jums pasiūlysime dar vieną, kiek kitokį būdą pasigaminti naminį galingą lazerį. Jums reikės šių dalykų:

  • DVD-RW diskas, kurio įrašymo greitis yra 16 ar daugiau kartų.
  • Trys AA baterijos.
  • Kondensatoriai 100 mF ir 100 pF.
  • Rezistorius nuo 2 iki 5 omų.
  • Laidai.
  • Lituoklis.
  • Lazerinis rodyklė(arba bet koks kitas kolimatorius - taip vadinamas modulis su objektyvu).
  • LED plieninis žibintas.

Dabar pažiūrėkime, kaip padaryti lazerį naudojant šį metodą:

  1. Naudodami jau aprašytą metodą, iš įrenginio išimkite lazerio modulį, esantį įrenginio dėtuvėje. Nepamirškite apsaugoti jį nuo statinės įtampos, apvyniodami išėjimus plona viela arba užsidėdami antistatinį riešo dirželį.
  2. Pagal aukščiau pateiktą schemą lituokite tvarkyklę - plokštę, kuri išves mūsų naminį gaminį reikiamos galios. Atkreipkite ypatingą dėmesį į poliškumo palaikymą, kad nepažeistumėte jautraus lazerinio diodo.
  3. Šiame etape patikrinsime naujai surinktos tvarkyklės funkcionalumą. Jei lazerio modulis yra iš modelio, kurio greitis yra 16x, tada jam pakaks 300-350 mA srovės. Jei didesnis (iki 22x), sustokite ties 500 mA.
  4. Įsitikinus, ar vairuotojas tinkamas, jį reikia įdėti į korpusą. Tai gali būti arba pagrindas iš kiniško lazerinio žymeklio su jau įmontuotu objektyvu, arba tinkamesnio dydžio korpusas iš LED žibintuvėlis.

Lazerinis testavimas

Štai kodėl jus domino, kaip pasidaryti lazerį. Pereikime prie praktinio prietaiso bandymo. Jokiu būdu neturėtumėte to daryti namuose - tik gatvėje, toliau nuo ugnies ir sprogių objektų, pastatų, negyvos medienos, šiukšlių krūvų ir tt Eksperimentams mums reikės popieriaus, plastiko, tos pačios elektros juostos, faneros.

Taigi pradėkime:

  • Padėkite popieriaus lapą ant asfalto, akmens, plytų. Nukreipkite į jį gerai sufokusuotą lazerio spindulį. Pamatysite, kad po kurio laiko lapas pradės rūkyti ir tada visiškai užsidegs.
  • Dabar pereikime prie plastiko - jis taip pat pradės rūkyti veikiamas lazerio spindulio. Nerekomenduojame ilgai atlikti tokių eksperimentų: degimo produktai šios medžiagos labai toksiškas.
  • Dauguma įdomi patirtis- su fanera, plokščia lenta. Su fokusuotu lazeriu ant jo galite įrašyti konkretų užrašą ar piešinį.

Namų lazeris tikrai yra subtilus darbas ir kaprizingas išradimas. Todėl visai gali būti, kad jūsų amatas greitai suges, nes jam svarbios tam tikros laikymo ir eksploatavimo sąlygos, kurių neįmanoma užtikrinti namuose. Galingiausius lazerius, kurie lengvai pjauna metalą, natūraliai galima gauti tik specializuotose laboratorijose, mėgėjams jie neprieinami. Tačiau normalus prietaisas labai pavojingas – nukreiptas iš didelio atstumo į žmogaus ar gyvūno akis, arti – į degų daiktą.

Galimybė iš nenaudojamos ar susidėvėjusios įrangos pagaminti ką nors naudingo pritraukia ne vieną namų meistrą. Vienas iš tokių naudingų prietaisų yra lazerinis pjaustytuvas. Turėdami tokį prietaisą (kai kurie jį gamina net iš paprasto lazerinio žymeklio), galite atlikti dekoratyvinis dizainas gaminiai iš įvairių medžiagų.

Kokių medžiagų ir mechanizmų reikės

Norėdami savo rankomis pasidaryti paprastą lazerinį pjaustytuvą, jums reikės šias medžiagas ir techniniai įrenginiai:

  • lazerinis žymeklis;
  • įprastas žibintuvėlis su įkraunamomis baterijomis;
  • seną įrašymo įrenginį (CD/DVD-RW) su lazerine pavara (visai nebūtina, kad toks įrenginys būtų darbinis);
  • lituoklis;
  • šaltkalvio įrankių rinkinys.

Taigi, galite pagaminti paprastą lazerinio pjovimo įrenginį naudodami medžiagas, kurias nesunku rasti savo namų dirbtuvėse ar garaže.

Paprasto lazerinio pjaustytuvo gamybos procesas

Pagrindinis siūlomo dizaino naminio pjaustytuvo darbinis elementas yra kompiuterio disko įrenginio lazerinis elementas. Reikėtų rinktis rašymo įrenginio modelį, nes tokiuose įrenginiuose esantis lazeris turi didesnę galią, leidžiančią įrašyti takelius juose sumontuoto disko paviršiuje. Skaitymo tipo diskų įrenginio konstrukcijoje taip pat yra lazerinis emiteris, tačiau jo galia, naudojama tik diskui apšviesti, yra maža.

Lazerinis spinduolis, kuriame yra įrašomasis diskų įrenginys, dedamas ant specialaus vežimėlio, kuris gali judėti dviem kryptimis. Norint išimti emiterį iš vežimėlio, būtina jį atlaisvinti nuo daugybės tvirtinimo detalių ir nuimamų įtaisų. Jas reikia nuimti labai atsargiai, kad nepažeistumėte lazerio elemento. Be įprastų įrankių, norint pašalinti raudoną lazerinį diodą (ir tai yra tai, ko jums reikia norint įrengti naminį lazerinį pjaustytuvą), jums reikės lituoklio, kad atsargiai atlaisvintumėte diodą iš esamų litavimo jungčių. Emiterio pašalinimas iš sėdynė, reikia pasirūpinti, kad jo nepatirtų stiprus mechaninis įtempis, dėl kurio jis gali sugesti.

Vietoj šviesos diodo, kuriame iš pradžių buvo įrengtas lazerinis žymeklis, turi būti įdiegtas emiteris, pašalintas iš rašančio kompiuterio įrenginio. Norint atlikti šią procedūrą, lazerinis žymeklis turi būti išardytas, padalinant jo korpusą į dvi dalis. Jų viršuje yra šviesos diodas, kurį reikia nuimti ir pakeisti lazeriu iš kompiuterio disko. Tvirtindami tokį emiterį rodyklės korpuse, galite naudoti klijus (tik svarbu užtikrinti, kad emiterio akis būtų griežtai skylės, skirtos spinduliui išeiti, centre).

Lazerinio rodyklės maitinimo šaltinių sukuriamos įtampos nepakanka efektyviam naudojimui lazerinis pjaustytuvas, todėl nepatartina jų naudoti tokiam įrenginiui įrengti. Paprasčiausiam lazeriniam pjaustytuvui tinka įkraunamos baterijos, naudojamos įprastame elektriniame žibintuvėlyje. Taigi, sujungus apatinę žibintuvėlio dalį, kurioje talpinamos jo baterijos, su viršutine lazerinio žymeklio dalimi, kurioje jau yra rašančio kompiuterio įrenginio emiteris, galima gauti pilnai funkcionalų lazerinį pjaustytuvą. Atliekant tokį derinį labai svarbu išlaikyti poliškumą baterijos, kuris tieks elektrą emiteriui.

Prieš surenkant siūlomos konstrukcijos naminį rankinį lazerinį pjaustytuvą, nuo rodyklės galiuko reikia nuimti jame įmontuotą stiklą, kuris trukdys praeiti lazerio spinduliui. Be to, turite dar kartą patikrinti, ar teisingas emiterio prijungimas prie baterijų, taip pat kaip tiksliai yra jo akis, palyginti su rodyklės antgalio išvesties anga. Kai visi konstrukciniai elementai yra patikimai sujungti vienas su kitu, galite pradėti naudoti pjaustytuvą.

Žinoma, su tokiu mažos galios lazeriu pjauti nepavyks metalo lakštas, jis netinka medienos apdirbimui, bet tinka spręsti paprastas užduotis, susijusias su kartono ar plonų polimerinių lakštų pjaustymu.

Naudojant aukščiau aprašytą algoritmą, galima pagaminti galingesnį lazerinį pjaustytuvą, šiek tiek patobulinant siūlomą konstrukciją. Visų pirma, tokiame įrenginyje turi būti papildomai įrengti tokie elementai kaip:

  • kondensatoriai, kurių talpa yra 100 pF ir 100 mF;
  • rezistoriai, kurių parametrai 2–5 omų;
  • kolimatorius - prietaisas, naudojamas šviesos spinduliams, patenkantiems pro jį į siaurą spindulį, surinkti;
  • LED žibintuvėlis su plieniniu korpusu.

Kondensatoriai ir rezistoriai tokio lazerinio pjaustytuvo konstrukcijoje yra būtini norint sukurti tvarkyklę, per kurią elektros energija tekės iš baterijų į lazerio spinduliuotę. Jei nenaudosite tvarkyklės ir nukreipsite srovę tiesiai į emiterį, pastarasis gali iš karto sugesti. Nepaisant didesnės galios, toks lazerinis aparatas Jis taip pat neveiks pjaustant fanerą, storą plastiką ir ypač metalą.

Kaip padaryti galingesnį įrenginį

Namų meistrai dažnai domisi galingesnėmis lazerinėmis mašinomis, kurias gali pasigaminti savo rankomis. Visiškai įmanoma savo rankomis pasigaminti faneros pjaustymo lazerį ir net metalo lazerinį pjaustytuvą, tačiau tam reikia įsigyti atitinkamų komponentų. Tokiu atveju geriau iš karto pasidaryti savo lazerinį aparatą, kuris turės tinkamą funkcionalumą ir veiks automatiniu režimu, valdomas išorinio kompiuterio.

Priklausomai nuo to, ar jus domina „pasidaryk pats“, ar jums reikia medienos ir kitų medžiagų apdirbimo mašinos, turėtumėte pasirinkti tinkamą. pagrindinis elementas Tokia įranga yra lazerinis emiteris, kurio galia gali būti skirtinga. Natūralu, pjovimas lazeriu„Pasidaryk pats“ fanera daroma mažesnės galios įrenginiu, o metalui pjauti skirtas lazeris turi turėti ne mažesnę kaip 60 W galios emiterį.

Norėdami pagaminti visavertį lazerinį įrenginį, įskaitant metalo pjovimą savo rankomis, jums reikės šių eksploatacinių medžiagų ir komponentų:

  1. valdiklį, kuris bus atsakingas už ryšį tarp išorinio kompiuterio ir paties įrenginio elektroninių komponentų, taip užtikrindamas jo veikimo kontrolę;
  2. Elektroninė lenta su informaciniu ekranu;
  3. lazeris (jo galia parenkama priklausomai nuo medžiagų, kurioms bus naudojamas gaminamas pjaustytuvas);
  4. žingsniniai varikliai, kurie bus atsakingi už įrenginio darbastalio judėjimą dviem kryptimis (kaip tokie varikliai gali būti naudojami nenaudojamų spausdintuvų ar DVD grotuvų žingsniniai varikliai);
  5. emiterio aušinimo įtaisas;
  6. DC-DC reguliatorius, kuris valdys į emiterio elektroninę plokštę tiekiamos įtampos kiekį;
  7. tranzistoriai ir elektroninės plokštės, skirtos pjaustytuvo žingsniniams varikliams valdyti;
  8. ribiniai jungikliai;
  9. paskirstymo diržų montavimo skriemuliai ir patys diržai;
  10. korpusas, kurio dydis leidžia į jį sudėti visus surinktos konstrukcijos elementus;
  11. rutuliniai guoliai įvairaus skersmens;
  12. Varžtai, veržlės, varžtai, raiščiai ir spaustukai;
  13. medinės lentos, iš kurio bus pagamintas frezos darbinis rėmas;
  14. 10 mm skersmens metaliniai strypai, kurie bus naudojami kaip kreipiamieji elementai;
  15. kompiuteris ir USB laidas, kuriuo jungsis prie katerio valdiklio;
  16. šaltkalvio įrankių rinkinys.

Jei planuojate lazerinę mašiną naudoti metalo apdirbimui „pasidaryk pats“, jos konstrukcija turi būti sustiprinta, kad atlaikytų apdirbamo metalo lakšto svorį.

Kompiuterio ir valdiklio buvimas tokio įrenginio konstrukcijoje leidžia jį naudoti ne tik kaip lazerinį pjaustytuvą, bet ir kaip graviravimo mašiną. Naudojant šią įrangą, kurios veikimą valdo specialus kompiuterine programa, galite su didelis tikslumas ir pritaikykite sudėtingus raštus ir užrašus su detalėmis ant apdoroto produkto paviršiaus. Atitinkamą programą galima laisvai rasti internete.

Pagal konstrukciją lazerinė mašina, kurią galite pasigaminti patys, yra šaudyklinio tipo įrenginys. Jo judantys ir kreipiamieji elementai yra atsakingi už darbinės galvutės judėjimą išilgai X ir Y ašių. Z ašis yra apdorojamos medžiagos gylis. Už pateiktos konstrukcijos lazerinio pjaustytuvo darbinės galvutės perkėlimą, kaip minėta aukščiau, atsakingi žingsniniai varikliai, kurie pritvirtinami prie stacionarių įrenginio rėmo dalių ir dantytais diržais sujungiami su judančiais elementais.

Kilnojamojo vežimo naminis pjovimas

Stumdoma atrama Galvutė su lazeriu ir radiatoriumi Vežimo mazgas

Šiandien kalbėsime apie tai, kaip savo rankomis iš laužo pasigaminti galingą žalią arba mėlyną lazerį namuose. Taip pat atsižvelgsime į brėžinius, diagramas ir savadarbių lazerinių rodyklių su uždegimo spinduliu ir atstumo iki 20 km dizainą.

Lazerinio įrenginio pagrindas – optinis kvantinis generatorius, kuris, naudodamas elektros, šiluminę, cheminę ar kitokią energiją, sukuria lazerio spindulį.

Lazerio veikimas pagrįstas priverstinės (indukuotos) spinduliuotės reiškiniu. Lazerio spinduliavimas gali būti nuolatinis, pastovios galios arba impulsinis, pasiekiantis itin dideles didžiausias galias. Reiškinio esmė ta, kad sužadintas atomas gali išspinduliuoti fotoną veikiamas kito fotono jo nesugerdamas, jei pastarojo energija lygi atomo lygių energijų skirtumui prieš ir po fotono. radiacija. Šiuo atveju skleidžiamas fotonas yra koherentiškas su fotonu, kuris sukėlė spinduliuotę, tai yra, tai yra tiksli jo kopija. Tokiu būdu šviesa sustiprinama. Šis reiškinys skiriasi nuo spontaniškos spinduliuotės, kai skleidžiami fotonai turi atsitiktines sklidimo kryptis, poliarizaciją ir fazę
Tikimybė, kad atsitiktinis fotonas sukels stimuliuojamą sužadinto atomo emisiją, yra lygiai lygi tikimybei, kad nesužadintos būsenos atomas sugers šį fotoną. Todėl norint sustiprinti šviesą, reikia, kad terpėje būtų daugiau sužadintų atomų nei nesužadintų. Pusiausvyros būsenoje ši sąlyga netenkinama, todėl naudojame įvairios sistemos lazerio aktyviosios terpės siurbimas (optinė, elektrinė, cheminė ir kt.). Kai kuriose schemose lazerio darbo elementas naudojamas kaip optinis stiprintuvas spinduliavimui iš kito šaltinio.

Kvantiniame generatoriuje nėra išorinio fotonų srauto, naudojant jį sukuriama atvirkštinė populiacija įvairių šaltinių siurbimas. Priklausomai nuo šaltinių yra įvairių būdų siurbimas:
optinė - galinga blykstės lempa;
dujų išleidimas darbinėje medžiagoje (aktyviojoje terpėje);
srovės nešiklių įpurškimas (perdavimas) puslaidininkyje zonoje
p-n perėjimai;
elektroninis sužadinimas (grynojo puslaidininkio švitinimas vakuume elektronų srautu);
terminis (dujų šildymas ir greitas aušinimas;
cheminė (naudojanti cheminių reakcijų energiją) ir kai kurios kitos.

Pirminis generacijos šaltinis yra savaiminės emisijos procesas, todėl norint užtikrinti fotonų kartų tęstinumą, būtinas teigiamas grįžtamasis ryšys, dėl kurio skleidžiami fotonai sukelia vėlesnius sukeltos emisijos aktus. Norėdami tai padaryti, lazerio aktyvioji terpė dedama į optinę ertmę. Paprasčiausiu atveju jis susideda iš dviejų veidrodžių, iš kurių vienas yra permatomas – per jį lazerio spindulys dalinai išeina iš rezonatoriaus.

Atsispindėdamas nuo veidrodžių, spinduliuotės spindulys pakartotinai praeina per rezonatorių, sukeldamas jame indukuotus perėjimus. Spinduliuotė gali būti nuolatinė arba impulsinė. Tuo pačiu metu naudojant įvairių įrenginių Norint greitai išjungti ir įjungti grįžtamąjį ryšį ir taip sumažinti impulsų periodą, galima sudaryti sąlygas generuoti labai didelės galios spinduliuotę – tai yra vadinamieji milžiniški impulsai. Šis lazerio veikimo režimas vadinamas Q perjungimo režimu.
Lazerio spindulys yra nuoseklus, monochrominis, poliarizuotas, siaurai nukreiptas šviesos srautas. Žodžiu, tai šviesos spindulys, skleidžiamas ne tik sinchroninių šaltinių, bet ir labai siaurame diapazone, ir kryptingai. Itin koncentruotas šviesos srautas.

Lazerio generuojama spinduliuotė yra monochromatinė, tam tikro bangos ilgio fotono emisijos tikimybė yra didesnė nei arti esančio fotono, susijusio su spektrinės linijos išsiplėtimu, taip pat yra indukuotų perėjimų tokiu dažniu tikimybė. maksimalus. Todėl palaipsniui generavimo proceso metu tam tikro bangos ilgio fotonai dominuos prieš visus kitus fotonus. Be to, dėl specialaus veidrodžių išdėstymo lazerio spindulys Išlaikomi tik tie fotonai, kurie sklinda lygiagrečia rezonatoriaus optinei ašiai nedideliu atstumu nuo jo likę fotonai greitai palieka rezonatoriaus tūrį. Taigi lazerio spindulys turi labai mažą nukrypimo kampą. Galiausiai lazerio spindulys turi griežtai apibrėžtą poliarizaciją. Norėdami tai padaryti, į rezonatorių įvedami įvairūs poliarizatoriai, pavyzdžiui, tai gali būti plokščios stiklo plokštės, sumontuotos Brewster kampu lazerio spindulio sklidimo kryptimi.

Lazerio darbinis bangos ilgis, kaip ir kitos savybės, priklauso nuo to, koks darbinis skystis naudojamas lazeryje. Darbinis skystis „siurbiamas“ energija, kad būtų gautas elektronų populiacijos inversijos efektas, kuris sukelia stimuliuojamą fotonų emisiją ir optinio stiprinimo efektą. Paprasčiausia forma Optinis rezonatorius susideda iš dviejų lygiagrečių veidrodžių (jų taip pat gali būti keturi ar daugiau), esančių aplink lazerio darbinį skystį. Stimuliuota darbinio skysčio spinduliuotė atsispindi veidrodžių ir vėl sustiprinama. Iki to momento, kai ji pasirodo, banga gali daug kartų atsispindėti.

Taigi, trumpai suformuluokime sąlygas, būtinas koherentinės šviesos šaltiniui sukurti:

jums reikia darbinės medžiagos su apversta populiacija. Tik tada šviesos stiprinimas gali būti pasiektas naudojant priverstinius perėjimus;
darbinė medžiaga turėtų būti dedama tarp veidrodžių, kurie suteikia grįžtamąjį ryšį;
darbinės medžiagos suteikiamas padidėjimas, o tai reiškia, kad sužadintų atomų arba molekulių skaičius darbinėje medžiagoje turi būti didesnis nei slenkstis, priklausantis nuo išėjimo veidrodžio atspindžio.

Projektuojant lazerius galima naudoti šių tipų darbinius skysčius:

Skystis. Jis naudojamas kaip darbinis skystis, pavyzdžiui, dažų lazeriuose. Į kompoziciją įeina organinis tirpiklis (metanolis, etanolis arba etilenglikolis), kuriame ištirpinami cheminiai dažikliai (kumarinas arba rodaminas). Skystų lazerių veikimo bangos ilgis nustatomas pagal naudojamų dažų molekulių konfigūraciją.

Dujos. Visų pirma, anglies dvideginio, argono, kriptono ar dujų mišiniai, kaip helio-neono lazeriuose. „Siurbimas“ šių lazerių energija dažniausiai atliekamas naudojant elektros išlydžius.
Kietosios medžiagos (kristalai ir stiklai). Tokių darbinių skysčių kieta medžiaga aktyvuojama (legiruojama) pridedant nedidelį kiekį chromo, neodimio, erbio ar titano jonų. Įprasti naudojami kristalai yra itrio aliuminio granatas, ličio itrio fluoridas, safyras (aliuminio oksidas) ir silikatinis stiklas. Kietojo kūno lazeriai dažniausiai yra „pumpuojami“ blykstės lempa ar kitu lazeriu.

Puslaidininkiai. Medžiaga, kurioje elektronų perėjimą tarp energijos lygių gali lydėti spinduliuotė. Puslaidininkiniai lazeriai yra labai kompaktiški ir „siurbiami“ elektros šokas, kuri leidžia juos naudoti buitiniai prietaisai, pvz., CD grotuvai.

Norint paversti stiprintuvą osciliatoriumi, būtina organizuoti grįžtamąjį ryšį. Lazeriuose tai pasiekiama dedant veikliąją medžiagą tarp atspindinčių paviršių (veidrodžių), suformuojant vadinamąjį „atvirą rezonatorių“ dėl to, kad dalis veikliosios medžiagos skleidžiamos energijos atsispindi nuo veidrodžių ir vėl grįžta į veiklioji medžiaga

Lazeryje naudojami optiniai rezonatoriai įvairių tipų- su plokščiais veidrodžiais, sferiniai, plokščių ir sferinių deriniai ir tt Optiniuose rezonatoriuose, kurie suteikia grįžtamąjį ryšį Lazeryje, gali būti sužadinami tik tam tikros rūšies virpesiai elektromagnetinis laukas, kurie vadinami natūraliais svyravimais arba rezonatoriaus režimais.

Režimai pasižymi dažniu ir forma, t.y., erdviniu vibracijų pasiskirstymu. Rezonatoriuje su plokščiais veidrodžiais daugiausia sužadinami virpesių tipai, atitinkantys plokštumines bangas, sklindančias išilgai rezonatoriaus ašies. Dviejų lygiagrečių veidrodžių sistema rezonuoja tik tam tikrais dažniais, o lazeryje taip pat atlieka tą vaidmenį, kurį įprastuose žemo dažnio generatoriuose atlieka virpesių grandinė.

Labai svarbu naudoti atvirą rezonatorių (o ne uždarą - uždarą metalinę ertmę - būdingą mikrobangų diapazonui), nes optiniame diapazone rezonatorius, kurio matmenys L = ? (L yra būdingas rezonatoriaus dydis, ? yra bangos ilgis) tiesiog negali būti pagamintas, o esant L >> ? uždaras rezonatorius praranda savo rezonansines savybes, nes galimų virpesių tipų skaičius tampa toks didelis, kad jie persidengia.

Šoninių sienelių nebuvimas žymiai sumažina galimų virpesių tipų (režimų) skaičių dėl to, kad bangos, sklindančios kampu į rezonatoriaus ašį, greitai peržengia jos ribas ir leidžia išlaikyti rezonansines rezonatoriaus savybes ties L >> ?. Tačiau lazeryje esantis rezonatorius ne tik suteikia grįžtamąjį ryšį grąžindamas nuo veidrodžių atsispindėjusią spinduliuotę į veikliąją medžiagą, bet ir nustato lazerio spinduliuotės spektrą, jo energetines charakteristikas, spinduliavimo kryptį.
Paprasčiausiu aproksimavimu plokštumos banga rezonanso sąlyga rezonatoriuje su plokščiais veidrodžiais yra tokia, kad sveikasis pusbangių skaičius telpa išilgai rezonatoriaus ilgio: L=q(?/2) (q yra sveikas skaičius), todėl gaunama dažnio išraiška svyravimo tipas su indeksu q: ?q= q(C/2L). Dėl to šviesos spinduliavimo spektras, kaip taisyklė, yra siaurų spektro linijų rinkinys, kurių intervalai yra identiški ir lygūs c/2L. Linijų (komponentų) skaičius tam tikram ilgiui L priklauso nuo aktyviosios terpės savybių, t.y. nuo spontaniškos emisijos spektro naudojamo kvantinio perėjimo metu ir gali siekti kelias dešimtis ir šimtus. Tam tikromis sąlygomis pasirodo, kad įmanoma išskirti vieną spektrinį komponentą, t.y., įgyvendinti vienmodį lazeravimo režimą. Kiekvieno komponento spektrinį plotį lemia energijos nuostoliai rezonatoriuje ir, visų pirma, šviesos pralaidumas ir sugertis veidrodžiais.

Darbinės medžiagos stiprinimo dažnio profilis (jis nustatomas pagal darbinės medžiagos linijos plotį ir formą) ir atvirojo rezonatoriaus natūraliųjų dažnių rinkinys. Atviriems rezonatoriams su aukštu kokybės koeficientu, naudojamu lazeriuose, rezonatoriaus pralaidumas ??p, lemiantis atskirų režimų rezonanso kreivių plotį, ir net atstumas tarp gretimų režimų ??h pasirodo mažesnis už stiprinimo linijos plotį. ??h, ir net dujiniuose lazeriuose, kur linijos išplėtimas yra mažiausias. Todėl į stiprinimo grandinę patenka kelių tipų rezonatoriaus virpesiai.

Taigi lazeris nebūtinai generuoja vienu dažniu, priešingai, generavimas vyksta vienu metu esant kelių tipų svyravimams, kuriam stiprinimas? daugiau nuostolių rezonatoriuje. Norint, kad lazeris veiktų vienu dažniu (vieno dažnio režimu), paprastai reikia imtis specialių priemonių (pavyzdžiui, padidinti nuostolius, kaip parodyta 3 pav.) arba pakeisti atstumą tarp veidrodžių. kad tik vienas patektų į stiprinimo grandinę. Kadangi optikoje, kaip pažymėta aukščiau, ?h > ?p, o generavimo dažnį lazeryje daugiausia lemia rezonatoriaus dažnis, tai norint, kad generavimo dažnis būtų stabilus, būtina stabilizuoti rezonatorių. Taigi, jei darbinės medžiagos padidėjimas padengia nuostolius rezonatoriuje dėl tam tikrų tipų virpesių, jie generuojasi. Jo atsiradimo priežastis, kaip ir bet kuriame generatoriuje, yra triukšmas, kuris reiškia spontanišką lazerių spinduliavimą.
Tam, kad aktyvioji terpė skleistų koherentinę monochromatinę šviesą, būtina įvesti grįžtamąjį ryšį, t.y., dalis šios terpės skleidžiamo šviesos srauto nukreipiama atgal į terpę, kad būtų sukurta stimuliuojama emisija. Teigiamas grįžtamasis ryšys atliekamas naudojant optinius rezonatorius, kurie elementariame variante yra du bendraašiai (lygiagrečiai ir išilgai tos pačios ašies) veidrodžiai, iš kurių vienas yra permatomas, o kitas yra „kurčias“, ty visiškai atspindi šviesos srautą. Darbinė medžiaga (aktyvioji terpė), kurioje sukuriama atvirkštinė populiacija, dedama tarp veidrodžių. Stimuliuota spinduliuotė praeina per aktyviąją terpę, sustiprėja, atsispindi nuo veidrodžio, vėl praeina pro terpę ir dar stiprėja. Per permatomą veidrodį dalis spinduliuotės išspinduliuojama į išorinę aplinką, o dalis atsispindi atgal į terpę ir vėl sustiprinama. Tam tikromis sąlygomis fotonų srautas darbinės medžiagos viduje ims didėti kaip lavina ir prasidės monochromatinės koherentinės šviesos generavimas.

Optinio rezonatoriaus veikimo principas, vyraujantis darbinės medžiagos dalelių skaičius, pavaizduotas atvirais apskritimais, yra pagrindinės būsenos, ty žemesnio energijos lygio. Tik ne didelis skaičius dalelės, pavaizduotos tamsiais apskritimais, yra elektroniniu būdu sužadintos. Kai darbinė medžiaga yra veikiama siurbimo šaltinio, dauguma dalelių pereina į sužadinimo būseną (padidėjo tamsių ratų skaičius) ir susidaro atvirkštinė populiacija. Toliau (2c pav.) įvyksta spontaniška kai kurių dalelių, vykstančių elektroniniu būdu sužadintos būsenos, emisija. Spinduliuotė, nukreipta kampu į rezonatoriaus ašį, paliks darbinę medžiagą ir rezonatorių. Priartės spinduliuotė, nukreipta išilgai rezonatoriaus ašies veidrodinis paviršius.

Permatomame veidrodyje dalis spinduliuotės pateks per jį į aplinką, o dalis bus atspindėta ir vėl nukreipta į darbinę medžiagą, įtraukiant sužadintos būsenos daleles stimuliuojamos emisijos procese.

Prie „kurčio“ veidrodžio visas spindulio srautas atsispindės ir vėl praeis per darbinę medžiagą, sukeldamas visų likusių sužadintų dalelių spinduliuotę, kuri atspindi situaciją, kai visos sužadintos dalelės atsisakė sukauptos energijos, o išėjimo metu. rezonatorius, permatomo veidrodžio šone, susidarė galingas indukuotos spinduliuotės srautas.

Pagrindinis konstrukciniai elementai lazeriai apima darbinę medžiagą su tam tikrais juos sudarančių atomų ir molekulių energijos lygiais, siurblio šaltinį, sukuriantį atvirkštinę darbinės medžiagos populiaciją, ir optinį rezonatorių. Yra daugybė skirtingų lazerių, tačiau jie visi yra vienodi ir paprasti schematinė schema prietaisas, kuris parodytas fig. 3.

Išimtis yra puslaidininkiniai lazeriai dėl savo specifikos, nes viskas apie juos yra ypatinga: procesų fizika, siurbimo metodai ir dizainas. Puslaidininkiai yra kristaliniai dariniai. Atskirame atome elektronų energija įgauna griežtai apibrėžtas atskiras reikšmes, taigi energetinės būsenos elektronai atome aprašomi lygių kalba. Puslaidininkiniame kristale energijos lygiai sudaro energijos juostas. Gryname puslaidininkyje, kuriame nėra jokių priemaišų, yra dvi juostos: vadinamoji valentinė juosta ir virš jos esanti laidumo juosta (energijos skalėje).

Tarp jų yra draudžiamų energetinių verčių tarpas, vadinamas juostos tarpa. Esant puslaidininkio temperatūrai, lygiai absoliučiam nuliui, valentinė juosta turi būti visiškai užpildyta elektronais, o laidumo juosta turi būti tuščia. Realiomis sąlygomis temperatūra visada viršija absoliutų nulį. Tačiau temperatūros padidėjimas sukelia terminį elektronų sužadinimą, kai kurie iš jų peršoka iš valentinės juostos į laidumo juostą.

Dėl šio proceso laidumo juostoje atsiranda tam tikras (santykinai mažas) elektronų skaičius, o valentingoje juostoje trūks atitinkamo elektronų skaičiaus, kol ji visiškai neužsipildys. Elektronų laisvą vietą valentinėje juostoje vaizduoja teigiamai įkrauta dalelė, kuri vadinama skyle. Kvantinis elektrono perėjimas per juostos tarpą iš apačios į viršų yra laikomas elektronų ir skylių poros generavimo procesu, kai elektronai koncentruojasi apatiniame laidumo juostos krašte, o skylės - viršutiniame valentinės juostos krašte. Perėjimai per draudžiamą zoną galimi ne tik iš apačios į viršų, bet ir iš viršaus į apačią. Šis procesas vadinamas elektronų skylių rekombinacija.

Kai grynas puslaidininkis apšvitinamas šviesa, kurios fotono energija šiek tiek viršija juostos tarpą, puslaidininkio kristale gali atsirasti trijų tipų šviesos sąveika su medžiaga: absorbcija, spontaniška emisija ir stimuliuojama šviesos emisija. Pirmasis sąveikos tipas yra įmanomas, kai fotoną sugeria elektronas, esantis šalia viršutinio valentinės juostos krašto. Tokiu atveju elektrono energijos galios pakaks įveikti juostos tarpą, ir jis atliks kvantinį perėjimą į laidumo juostą. Spontaniška šviesos emisija galima, kai elektronas spontaniškai grįžta iš laidumo juostos į valentinę juostą, išspindėdamas energijos kvantą – fotoną. Išorinė spinduliuotė gali inicijuoti perėjimą į elektrono, esančio netoli apatinio laidumo juostos krašto, valentinės juostos. Šio trečiojo tipo šviesos sąveikos su puslaidininkine medžiaga rezultatas bus antrinio fotono gimimas, identiškas savo parametrais ir judėjimo kryptimi fotonui, kuris inicijavo perėjimą.

Norint generuoti lazerio spinduliuotę, puslaidininkyje reikia sukurti atvirkštinę „darbinių lygių“ populiaciją – sukurti pakankamai didelę elektronų koncentraciją apatiniame laidumo juostos krašte ir atitinkamai didelę skylių koncentraciją laidumo juostos krašte. valentinė juosta. Šiems tikslams gryni puslaidininkiniai lazeriai paprastai pumpuojami elektronų srautu.

Rezonatoriaus veidrodžiai yra poliruoti puslaidininkinio kristalo kraštai. Tokių lazerių trūkumas yra tas, kad susidaro daug puslaidininkinių medžiagų lazerio spinduliuotė tik su labai žemos temperatūros, o puslaidininkinių kristalų bombardavimas elektronų srautu jį labai įkaista. Tam reikalingi papildomi aušinimo įrenginiai, o tai apsunkina įrenginio konstrukciją ir padidina jo matmenis.

Puslaidininkių, turinčių priemaišų, savybės gerokai skiriasi nuo priemaišų, grynųjų puslaidininkių savybių. Taip yra dėl to, kad kai kurių priemaišų atomai lengvai atiduoda vieną iš savo elektronų laidumo juostai. Šios priemaišos vadinamos donorinėmis priemaišomis, o puslaidininkis su tokiomis priemaišomis vadinamas n-puslaidininkiu. Kitų priemaišų atomai, priešingai, paima vieną elektroną iš valentinės juostos, ir tokios priemaišos yra akceptorius, o puslaidininkis su tokiomis priemaišomis yra p-puslaidininkis. Priemaišų atomų energijos lygis yra juostos tarpo viduje: n-puslaidininkiams - šalia apatinio laidumo juostos krašto, /-puslaidininkiams - šalia viršutinio valentinės juostos krašto.

Jei šioje srityje kuriate elektros įtampa kad p puslaidininkio šone būtų teigiamas polius, o n puslaidininkio – neigiamas, tada veikiant elektriniam laukui elektronai iš n puslaidininkio ir skylės iš n-puslaidininkio. /^-puslaidininkis pajudės (įpurškiamas) į p-n sandūros sritį.

Kai elektronai ir skylės rekombinuojasi, bus išspinduliuojami fotonai, o esant optiniam rezonatoriui gali būti generuojama lazerio spinduliuotė.

Optinio rezonatoriaus veidrodžiai yra poliruoti puslaidininkinio kristalo kraštai, orientuoti statmenai pn sandūros plokštumai. Tokie lazeriai yra miniatiūriniai, nes puslaidininkinio aktyviojo elemento dydis gali būti apie 1 mm.

Atsižvelgiant į nagrinėjamą charakteristiką, visi lazeriai skirstomi taip).

Pirmas ženklas. Įprasta atskirti lazerinius stiprintuvus ir generatorius. Stiprintuvuose į įvestį tiekiama silpna lazerio spinduliuotė, kuri atitinkamai sustiprinama išėjime. Generatoriuose nėra išorinės spinduliuotės, kuri atsiranda darbinėje medžiagoje dėl jos sužadinimo naudojant įvairius siurblio šaltinius. Visi medicininiai lazeriniai prietaisai yra generatoriai.

Antrasis ženklas yra darbinės medžiagos fizinė būsena. Pagal tai lazeriai skirstomi į kietojo kūno (rubino, safyro ir kt.), dujinius (helio-neono, helio-kadmio, argono, anglies dioksido ir kt.), skystuosius (skystas dielektrikas su retų priemaišų darbiniais atomais). žemės metalai) ir puslaidininkiai (arsenidas -galis, galio arsenido fosfidas, švino selenidas ir kt.).

Darbinės medžiagos sužadinimo būdas yra trečiasis išskirtinis lazerių bruožas. Priklausomai nuo sužadinimo šaltinio, išskiriami lazeriai: optiškai siurbiami, pumpuojami dujų išlydžiu, elektroninis žadinimas, įpurškimas krūvininkų, termiškai pumpuojami, chemiškai pumpuojami ir kai kurie kiti.

Lazerio emisijos spektras yra kita klasifikavimo funkcija. Jeigu spinduliuotė sutelkta siaurame bangos ilgių diapazone, tai lazeris laikomas monochromatiniu ir jo techniniai duomenys nurodo konkretų bangos ilgį; jei platus diapazonas, tada lazeris turėtų būti laikomas plačiajuosčiu ir nurodomas bangos ilgio diapazonas.

Pagal skleidžiamos energijos pobūdį išskiriami impulsiniai lazeriai ir nuolatinės spinduliuotės lazeriai. Nereikėtų painioti impulsinio lazerio ir nuolatinio spinduliavimo dažnio moduliavimo lazerio sąvokų, nes antruoju atveju iš esmės gauname įvairaus dažnio spinduliuotę. Impulsiniai lazeriai turi didelę vieno impulso galią, siekiančią 10 W, o jų vidutinė impulsų galia, nustatyta pagal atitinkamas formules, yra palyginti maža. Nepertraukiamo dažnio moduliuojamų lazerių atveju vadinamojo impulso galia yra mažesnė nei nuolatinės spinduliuotės galia.

Pagal vidutinę spinduliuotės išėjimo galią (kitą klasifikavimo požymį) lazeriai skirstomi į:

· didelės energijos (sukuriamos spinduliuotės galios srauto tankis objekto ar biologinio objekto paviršiuje didesnis kaip 10 W/cm2);

· vidutinės energijos (generuojamos spinduliuotės galios srauto tankis - nuo 0,4 iki 10 W/cm2);

· mažos energijos (generuojamos spinduliuotės galios srauto tankis mažesnis nei 0,4 W/cm2).

· minkštas (generuojamos energijos apšvitinimas - E arba galios srauto tankis apšvitintame paviršiuje - iki 4 mW/cm2);

· vidutinis (E - nuo 4 iki 30 mW/cm2);

· kietas (E – daugiau nei 30 mW/cm2).

Pagal „Lazerių projektavimo ir eksploatavimo sanitarines normas ir taisykles Nr. 5804-91“ lazeriai skirstomi į keturias klases pagal generuojamos spinduliuotės pavojingumo laipsnį eksploatuojančiam personalui.

Pirmos klasės lazeriams priskiriami tokie techniniai įtaisai, kurių kolimuota (ribota erdvinio kampo) spinduliuotė nekelia pavojaus švitinant žmogaus akis ir odą.

Antros klasės lazeriai – tai įrenginiai, kurių išėjimo spinduliuotė kelia pavojų, kai akis apšvitina tiesiogine ir veidrodiškai atspindėta spinduliuote.

Trečiosios klasės lazeriai – tai prietaisai, kurių išėjimo spinduliuotė kelia pavojų, kai akis apšvitina tiesioginiu ir veidrodiniu atspindžiu, taip pat difuziškai atspindėta spinduliuote 10 cm atstumu nuo difuziškai atspindinčio paviršiaus ir (ar) švitinant odą tiesioginė ir atspindėta spinduliuotė.

4 klasės lazeriai yra įrenginiai, kurių išėjimo spinduliuotė kelia pavojų, kai oda apšvitinama difuziškai atspindėta spinduliuote 10 cm atstumu nuo difuziškai atspindinčio paviršiaus.

Daugelis radijo mėgėjų bent kartą gyvenime norėjo pasigaminti lazerį savo rankomis. Kadaise buvo manoma, kad jį galima surinkti tik mokslinėse laboratorijose. Taip, tai tiesa, jei kalbame apie didžiulius lazerių įrenginius. Tačiau galite surinkti paprastesnį lazerį, kuris taip pat bus gana galingas. Idėja atrodo labai sudėtinga, tačiau iš tikrųjų ji visai nesunki. Mūsų straipsnyje su vaizdo įrašu kalbėsime apie tai, kaip galite patys surinkti lazerį namuose.

DIY galingas lazeris

DIY lazerinė grandinė

Labai svarbu laikytis pagrindinių saugos taisyklių. Pirma, tikrindami prietaiso veikimą arba kai jis jau pilnai surinktas, jokiu būdu negalima nukreipti jo į akis, kitus žmones ar gyvūnus. Jūsų lazeris bus toks galingas, kad gali apšviesti degtuką ar net popieriaus lapą. Antra, vadovaukitės mūsų schema ir tada jūsų įrenginys veiks ilgai ir kokybiškai. Trečia, neleiskite vaikams su juo žaisti. Galiausiai surinktą įrenginį laikykite saugioje vietoje.

Norėdami surinkti lazerį namuose, jums nereikės per daug laiko ir komponentų. Taigi, pirmiausia jums reikia DVD-RW įrenginio. Jis gali būti veikiantis arba neveikiantis. Tai nėra svarbu. Tačiau labai svarbu, kad tai būtų įrašymo įrenginys, o ne įprastas diskų atkūrimo įrenginys. Disko įrašymo greitis turėtų būti 16 kartų. Jis gali būti didesnis. Tada turėsite rasti modulį su objektyvu, kurio dėka lazeris gali sufokusuoti vieną tašką. Tam gali tikti sena kiniška rodyklė. Kaip būsimo lazerio korpusą geriausia naudoti nereikalingą plieninį žibintuvėlį. Jo „užpildas“ bus laidai, baterijos, rezistoriai ir kondensatoriai. Taip pat nepamirškite paruošti lituoklio – be jo surinkimas bus neįmanomas. Dabar pažiūrėkime, kaip surinkti lazerį iš aukščiau aprašytų komponentų.

DIY lazerinė grandinė

Pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra išardyti DVD įrenginį. Turite išimti optinę dalį iš disko, atjungdami laidą. Tada pamatysite lazerinį diodą – jį reikia atsargiai išimti iš korpuso. Atminkite, kad lazerinis diodas yra itin jautrus temperatūros pokyčiams, ypač šalčiui. Kol neįdiegsite diodo būsimame lazeryje, geriausia diodų laidus atsukti plona viela.

Dažniausiai lazeriniai diodai turi tris gnybtus. Viduryje esantis duoda minusą. Ir vienas iš kraštutinių yra pliusas. Turėtumėte paimti dvi AA baterijas ir prijungti jas prie diodo, išimto iš korpuso, naudodami 5 omų rezistorių. Kad lazeris užsidegtų, neigiamą bateriją reikia prijungti prie vidurinio diodo gnybto, o teigiamą - prie vieno iš išorinių gnybtų. Dabar galite surinkti lazerio spinduliuotės grandinę. Beje, lazeris gali būti maitinamas ne tik iš baterijų, bet ir iš baterijos. Tai kiekvieno reikalas.

Norėdami užtikrinti, kad įjungus įrenginį būtų surinktas taškas, galite naudoti seną kinišką žymeklį, pakeisdami žymeklio lazerį savo surinktu. Visą konstrukciją galima tvarkingai supakuoti į dėklą. Taip atrodys gražiau ir tarnaus ilgiau. Korpusas gali būti nereikalingas plieninis žibintas. Bet tai taip pat gali būti beveik bet kokia talpykla. Žibintuvėlį renkamės ne tik dėl to, kad jis tvirtesnis, bet ir todėl, kad jūsų lazeris atrodys kur kas reprezentatyviau.

Taigi, patys įsitikinote, kad pakankamai galingo lazerio surinkimas namuose nereikalauja nei gilių mokslo žinių, nei pernelyg brangios įrangos. Dabar galite patys surinkti lazerį ir naudoti jį pagal paskirtį.

Kiekvienuose namuose yra senos įrangos, kuri sunyko. Kažkas išmeta jį į sąvartyną, o kai kurie meistrai bando panaudoti kai kuriems savadarbiams išradimams. Taigi seną lazerinį žymeklį galima panaudoti – galima savo rankomis pasidaryti lazerinį pjaustytuvą.

Norėdami pagaminti tikrą lazerį iš nekenksmingos smulkmenos, turite paruošti šiuos elementus:

  • lazerinis žymeklis;
  • žibintuvėlis su įkraunamomis baterijomis;
  • senas, gal neveikiantis CD/DVD-RW rašytuvas. Svarbiausia, kad jame būtų pavara su veikiančiu lazeriu;
  • atsuktuvu komplektas ir lituoklis. Geriau naudoti firminį pjaustytuvą, bet jei jo neturite, galite naudoti įprastą.

Lazerinio pjaustytuvo gamyba

Pirmiausia turite išimti lazerinį pjaustytuvą iš disko. Šis darbas nėra sunkus, tačiau turėsite būti kantrūs ir skirti maksimalų dėmesį. Kadangi jame yra daug laidų, jie turi tą pačią struktūrą. Renkantis diską, svarbu atsižvelgti į tai, ar yra rašymo parinktis, nes būtent šiame modelyje galite užsirašyti lazeriu. Įrašymas atliekamas išgarinant ploną metalo sluoksnį nuo paties disko. Tuo atveju, kai lazeris veikia skaitymui, jis naudojamas pusiau nuoširdžiai, apšviečiant diską.

Išardydami viršutines tvirtinimo detales galite rasti vežimėlį su jame esančiu lazeriu, kuris gali judėti dviem kryptimis. Jį reikia atsargiai nuimti atsukant, yra daug nuimamų įtaisų ir varžtų, kuriuos svarbu atsargiai nuimti. Tolimesniam darbui reikalingas raudonas diodas, kurio pagalba atliekamas deginimas. Norėdami jį pašalinti, jums reikės lituoklio, taip pat atsargiai nuimkite tvirtinimo detales. Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad nepakeičiama lazerinio pjaustyklės gaminimo detalė neturi būti purtoma ar numesta, todėl nuimant lazerinį diodą rekomenduojama būti atsargiems.

Kaip bus išgaunamas pagrindinis elementas ateities modelis lazeriu, turite viską atidžiai pasverti ir išsiaiškinti, kur jį dėti ir kaip prie jo prijungti maitinimo šaltinį, nes rašančio lazerio diodas reikalauja daug daugiau srovės nei diodas iš lazerinio žymeklio, o šiuo atveju keli metodai galima naudoti.

Tada pakeičiamas rodyklės diodas. Norint sukurti galingą lazerį, nuo žymeklio reikia nuimti originalų diodą, o į jo vietą įdėti panašų iš CD/DVD-RW įrenginio. Rodyklė išardoma pagal seką. Jis turi būti nesusuktas ir padalintas į dvi dalis, o dalis, kurią reikia pakeisti, yra viršuje. Senas diodas nuimamas, o jo vietoje sumontuotas reikiamas diodas, kurį galima pritvirtinti klijais. Kartais gali kilti sunkumų nuimant seną diodą, galite naudoti peilį ir šiek tiek pakratyti rodyklę.

Kitas žingsnis – parengti naują bylą. Kad būsimą lazerį būtų patogu naudoti, prijunkite prie jo maitinimą ir naudokite žibintuvėlio korpusą, kad suteiktumėte jam įspūdingą išvaizdą. Konvertuota viršutinė lazerinio rodyklės dalis įmontuojama į žibintuvėlį ir maitinimas jam tiekiamas iš įkraunamų baterijų, kurios yra prijungtos prie diodo. Svarbu nepainioti maitinimo šaltinio poliškumo. Prieš surenkant žibintuvėlį, reikia nuimti stiklą ir rodyklės dalis, nes jis prastai praves tiesioginį lazerio spindulio kelią.

Paskutinis žingsnis yra paruošimas naudojimui. Prieš jungiant reikia patikrinti, ar lazeris tvirtai pritvirtintas, ar tinkamai prijungtas laidų poliškumas, ar lazeris sumontuotas lygiai.

Atlikus šiuos paprastus veiksmus, lazerinis pjaustytuvas yra paruoštas naudoti. Šiuo lazeriu galima deginti popierių, polietileną, degtukus. Taikymo sritis gali būti didžiulė, viskas priklausys nuo jūsų vaizduotės.

Papildomi taškai

Galima pagaminti galingesnį lazerį. Norėdami jį pagaminti, jums reikės:

  • DVD-RW diskas, gali neveikti;
  • kondensatoriai 100 pF ir 100 mF;
  • rezistorius 2-5 omų;
  • trys įkraunamos baterijos;
  • laidai su lituokliu;
  • kolimatorius;
  • plieninis LED žibintuvėlis.

Tai paprastas rinkinys, naudojamas surinkti tvarkyklę, kuri, naudodama lentą, paleis lazerinį pjaustytuvą iki reikiamos galios. Srovės šaltinio negalima tiesiogiai prijungti prie diodo, nes jis akimirksniu pablogės. Taip pat svarbu atsižvelgti į tai, kad lazerinis diodas turi būti maitinamas srovės, bet ne įtampos.

Kolimatorius yra korpusas su objektyvu, kurio dėka visi spinduliai susilieja į vieną siaurą spindulį. Tokius prietaisus galima įsigyti radijo dalių parduotuvėse. Jie yra patogūs, nes juose jau yra vietos lazeriniam diodui sumontuoti, o kalbant apie kainą, ji yra gana maža, tik 200-500 rublių.

Žinoma, galite naudoti rodyklės korpusą, tačiau prie jo pritvirtinti lazerį bus sunku. Tokie modeliai yra pagaminti iš plastikinė medžiaga, ir dėl to korpusas įkais ir jis nebus pakankamai vėsinamas.

Gamybos principas yra panašus į ankstesnį, nes šiuo atveju taip pat naudojamas lazerinis diodas iš DVD-RW įrenginio.

Gamybos metu būtina naudoti antistatines apyrankes.

Tai būtina norint pašalinti statinį lazerinį diodą, jis yra labai jautrus. Jei apyrankių nėra, galite išsiversti su improvizuotomis priemonėmis – galite susukti diodą plona viela. Toliau vairuotojas surenkamas.

Prieš surenkant visą įrenginį, patikrinamas tvarkyklės veikimas. Tokiu atveju reikia prijungti neveikiantį arba antrąjį diodą ir multimetru išmatuoti tiekiamos srovės stiprumą. Atsižvelgiant į srovės greitį, svarbu parinkti jos stiprumą pagal standartus. Daugeliui modelių taikoma 300-350 mA srovė, o greitesniems - 500 mA, tačiau tam reikia naudoti visiškai kitą tvarkyklę.

Žinoma, tokį lazerį gali surinkti bet kuris neprofesionalus technikas, bet vis tiek dėl grožio ir patogumo panašus įrenginys Prasmingiausia jį statyti estetiškesniame dėkle, o kurį naudoti galima pasirinkti pagal kiekvieno skonį. Praktiškiausia būtų jį surinkti LED žibintuvėlio korpuse, nes jo matmenys kompaktiški, tik 10x4 cm. Tačiau kišenėje tokio prietaiso nešiotis vis tiek nereikia, nes atitinkamos institucijos gali pateikti pretenzijas. Geriausia tokį prietaisą laikyti specialiame dėkle, kad neapdulkėtų objektyvas.

Svarbu nepamiršti, kad prietaisas yra tokio pobūdžio ginklas, kurį reikia naudoti atsargiai, jo negalima nukreipti į gyvūnus ar žmones, nes jis yra labai pavojingas ir gali pakenkti sveikatai, pavojingiausias yra nukreiptas prie akių. Tokius prietaisus vaikams duoti pavojinga.

Lazeris gali būti komplektuojamas su įvairiais prietaisais, o tada iš nekenksmingo žaislo išnyra gana galingas taikiklis ginklams – tiek pneumatiniams, tiek šaunamiesiems ginklams.

Štai keletas paprastų patarimų, kaip pasidaryti lazerinį pjaustytuvą. Šiek tiek patobulinę šį dizainą, galite pagaminti pjaustytuvus akrilo, faneros ir plastiko pjaustymui bei graviruoti.


Žmogus daug technikos išradimų išmoko stebėdamas gamtos reiškiniai, juos analizuojant ir įgytas žinias taikant supančioje tikrovėje. Taip žmogus įgijo gebėjimą kurstyti ugnį, sukūrė ratą, išmoko generuoti elektrą ir įgavo branduolinės reakcijos kontrolę.

Skirtingai nuo visų šių išradimų, lazeris gamtoje neturi analogų. Jo atsiradimas buvo susijęs tik su teorinėmis prielaidomis besiformuojančios sistemos rėmuose. kvantinė fizika. Lazerio pagrindą sudariusio principo egzistavimą XX amžiaus pradžioje numatė didžiausias mokslininkas Albertas Einšteinas.

Žodis „lazeris“ atsirado sutrumpinus penkis žodžius, apibūdinančius fizinio proceso esmę iki pirmųjų raidžių. Rusiškai šis procesas vadinamas „šviesos stiprinimas stimuliuojama spinduliuote“.

Pagal savo veikimo principą lazeris yra kvantinių fotonų generatorius. Jį pagrindžiančio reiškinio esmė ta, kad veikiamas energijos fotono pavidalu, atomas išspinduliuoja kitą fotoną, kuris judėjimo kryptimi, jo faze ir poliarizacija yra identiškas pirmajam. Dėl to skleidžiama šviesa yra sustiprinta.

Šis reiškinys neįmanomas termodinaminės pusiausvyros sąlygomis. Indukuotajai spinduliuotei sukurti naudojami įvairūs metodai: elektrinis, cheminis, dujinis ir kt. Naudojami lazeriai gyvenimo sąlygas(lazeriniai diskų įrenginiai, lazeriniai spausdintuvai) naudojimas puslaidininkinis metodas spinduliuotės stimuliavimas veikiant elektros srovei.

Veikimo principas – oras per šildytuvą patenka į karšto oro pistoleto vamzdelį ir, pasiekęs nustatytas temperatūras, per specialius purkštukus patenka į lituojamą detalę.

Jei atsiranda gedimų, suvirinimo keitiklį galima pataisyti savo rankomis. Galima perskaityti remonto patarimus.

Be to, būtinas bet kurio visaverčio lazerio komponentas optinis rezonatorius, kurios funkcija yra sustiprinti šviesos spindulį, jį atspindint kelis kartus. Tam tikslui lazerinėse sistemose naudojami veidrodžiai.

Reikėtų pasakyti, kad sukurti tikrą galingą lazerį savo rankomis namuose yra nerealu. Norėdami tai padaryti, turite turėti specialių žinių, atlikti sudėtingus skaičiavimus, turėti gerą materialinę ir techninę bazę.

Pavyzdžiui, lazerinės mašinos, galinčios pjauti metalą, labai įkaista ir reikalauja itin didelių aušinimo priemonių, įskaitant skysto azoto naudojimą. Be to, kvantiniu principu veikiantys įrenginiai yra itin kaprizingi, reikalauja geriausio derinimo ir netoleruoja net menkiausių nukrypimų nuo reikalaujamų parametrų.

Surinkimui reikalingi komponentai

Norėdami savo rankomis surinkti lazerio grandinę, jums reikės:

  • DVD-ROM su perrašomo (RW) funkcija. Jame yra raudonas lazerinis diodas, kurio galia 300 mW. Galite naudoti lazerinius diodus iš BLU-RAY-ROM-RW - jie skleidžia violetinę šviesą, kurios galia yra 150 mW. Mūsų tikslais geriausi ROM yra tie, kurių rašymo greitis yra didesnis: jie yra galingesni.
  • Pulsas NCP1529. Keitiklis sukuria 1A srovę, stabilizuoja įtampą 0,9-3,9 V diapazone. Šie indikatoriai idealiai tinka mūsų lazeriniam diodui, kuriam reikalinga pastovi 3 V įtampa.
  • Kolimatorius tolygiam šviesos pluoštui gauti. Daugybė lazerinių modulių iš įvairių gamintojų, įskaitant kolimatorius.
  • Išvesties objektyvas iš ROM.
  • Korpusas, pavyzdžiui, iš lazerinio žymeklio ar žibintuvėlio.
  • Laidai.
  • Baterijos 3,6 V.

Norint sujungti dalis, reikės nustatyti, kuris kabelis yra fazinis, o kur nulinis ir įžeminimas. Toks įrankis padės tai padaryti.

Tokiu būdu galite surinkti paprasčiausią lazerį. Ką gali padaryti toks naminis „šviesos stiprintuvas“:

  • Uždekite degtuką iš toli.
  • Išlydyti plastikiniai maišeliai ir plonas popierius.
  • Skleisti spindulį didesniu nei 100 metrų atstumu.

Šis lazeris yra pavojingas: jis nedegs per odą ar drabužius, tačiau gali pažeisti akis.

Todėl naudoti tokį prietaisą reikia atsargiai: nešvieskite juo į atspindinčius paviršius (veidrodžius, stiklą, atšvaitus) ir apskritai būkite itin atidūs – spindulys gali pakenkti, jei pataikys į akį net iš šimto metrų atstumo. .

„Pasidaryk pats“ lazeris vaizdo įraše

Ar nusprendėte sukurti kažką neįtikėtino naudojant paprastas detales? Lazeris šiais laikais nelaikomas nauju gaminiu, tačiau pasigaminti jį namuose – ne problema. specialus darbas. Mes jums pasakysime, kaip patiems pasidaryti lazerį naudojant disko įrenginį ir įprastą žibintuvėlį.

Dėmesio! Lazerio galia siekia iki 250 milivatų. Prieš pradėdami eksperimentą, pasirūpinkite savo saugumu ir dėvėkite apsauginius akinius (suvirintojo apsauginius akinius). Niekada nenukreipkite lazerio spindulio į žmones ar gyvūnus, ypač į jų akis. Lazeriai gali sužaloti žmones.

Norėdami patys pasigaminti lazerį, mums reikės:

1. Prietaisas, skirtas DVD įrašymas diskai.
2. AixiZ lazerinis žymeklis (galite pasiimti kitą).
3. Atsuktuvas.
4. Žibintuvėlis.

Kaip sužinoti lazerinio diodo galią?

Lazerio galią galima nustatyti pagal dviejų sluoksnių diskų įrašymo greičio charakteristikas:

1. Greitis 10X, lazerio galia 170-200 MilliWatts.
2. Greitis 16X, lazerio galia 250-270 MilliWatts.

Instrukcijos. Kaip pasidaryti lazerį?

1 veiksmas. Atsukite ir atidarykite dangtelį. Atleidžiame ir nuimame vežimėlį (pavaros struktūra gali skirtis, bet kiekviena pavara turi du kreipiklius, kuriais juda vežimėlis) ir atjungiame visus laidus.

2 veiksmas. Atlaisvinę vežimėlį, atsukame varžtus ir dalis, kad atlaisvintume patį diodą. Pavaroje gali būti du diodiniai lazeriai:

1. Disko skaitymui (infraraudonųjų spindulių diodas).
2. Skirtas įrašyti į diską (raudonas diodas).

Plokštė pritvirtinama prie norimo diodo (raudona), naudokite įprastą lituoklį, kad atlaisvintumėte diodą.

3 veiksmas. Po trumpo proceso turėtume gauti tokios formos diodą.

Daugelis radijo mėgėjų bent kartą gyvenime norėjo pasigaminti lazerį savo rankomis. Kadaise buvo manoma, kad jį galima surinkti tik mokslinėse laboratorijose. Taip, tai tiesa, jei kalbame apie didžiulius lazerių įrenginius. Tačiau galite surinkti paprastesnį lazerį, kuris taip pat bus gana galingas. Idėja atrodo labai sudėtinga, tačiau iš tikrųjų ji visai nesunki. Mūsų straipsnyje su vaizdo įrašu kalbėsime apie tai, kaip galite patys surinkti lazerį namuose.

DIY galingas lazeris

DIY lazerinė grandinė

Labai svarbu laikytis pagrindinių saugos taisyklių. Pirma, tikrindami prietaiso veikimą arba kai jis jau pilnai surinktas, jokiu būdu negalima nukreipti jo į akis, kitus žmones ar gyvūnus. Jūsų lazeris bus toks galingas, kad gali apšviesti degtuką ar net popieriaus lapą. Antra, vadovaukitės mūsų schema ir tada jūsų įrenginys veiks ilgai ir kokybiškai. Trečia, neleiskite vaikams su juo žaisti. Galiausiai surinktą įrenginį laikykite saugioje vietoje.

Norėdami surinkti lazerį namuose, jums nereikės per daug laiko ir komponentų. Taigi, pirmiausia jums reikia DVD-RW įrenginio. Jis gali būti veikiantis arba neveikiantis. Tai nėra svarbu. Tačiau labai svarbu, kad tai būtų įrašymo įrenginys, o ne įprastas diskų atkūrimo įrenginys. Disko įrašymo greitis turėtų būti 16 kartų. Jis gali būti didesnis. Tada turėsite rasti modulį su objektyvu, kurio dėka lazeris gali sufokusuoti vieną tašką. Tam gali tikti sena kiniška rodyklė. Kaip būsimo lazerio korpusą geriausia naudoti nereikalingą plieninį žibintuvėlį. Jo „užpildas“ bus laidai, baterijos, rezistoriai ir kondensatoriai. Taip pat nepamirškite paruošti lituoklio – be jo surinkimas bus neįmanomas. Dabar pažiūrėkime, kaip surinkti lazerį iš aukščiau aprašytų komponentų.

DIY lazerinė grandinė

Pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra išardyti DVD įrenginį. Turite išimti optinę dalį iš disko, atjungdami laidą. Tada pamatysite lazerinį diodą – jį reikia atsargiai išimti iš korpuso. Atminkite, kad lazerinis diodas yra itin jautrus temperatūros pokyčiams, ypač šalčiui. Kol neįdiegsite diodo būsimame lazeryje, geriausia diodų laidus atsukti plona viela.

Dažniausiai lazeriniai diodai turi tris gnybtus. Viduryje esantis duoda minusą. Ir vienas iš kraštutinių yra pliusas. Turėtumėte paimti dvi AA baterijas ir prijungti jas prie diodo, išimto iš korpuso, naudodami 5 omų rezistorių. Kad lazeris užsidegtų, neigiamą bateriją reikia prijungti prie vidurinio diodo gnybto, o teigiamą - prie vieno iš išorinių gnybtų. Dabar galite surinkti lazerio spinduliuotės grandinę. Beje, lazeris gali būti maitinamas ne tik iš baterijų, bet ir iš baterijos. Tai kiekvieno reikalas.

Norėdami užtikrinti, kad įjungus įrenginį būtų surinktas taškas, galite naudoti seną kinišką žymeklį, pakeisdami žymeklio lazerį savo surinktu. Visą konstrukciją galima tvarkingai supakuoti į dėklą. Taip atrodys gražiau ir tarnaus ilgiau. Korpusas gali būti nereikalingas plieninis žibintas. Bet tai taip pat gali būti beveik bet kokia talpykla. Žibintuvėlį renkamės ne tik dėl to, kad jis tvirtesnis, bet ir todėl, kad jūsų lazeris atrodys kur kas reprezentatyviau.

Taigi, patys įsitikinote, kad pakankamai galingo lazerio surinkimas namuose nereikalauja nei gilių mokslo žinių, nei pernelyg brangios įrangos. Dabar galite patys surinkti lazerį ir naudoti jį pagal paskirtį.

Daugelis žino apie lazerinių technologijų galimybes ir jų naudą. Jie naudojami ne tik pramonėje, bet ir kosmetologijoje, medicinoje, buityje, mene ir kitose pramonės šakose. žmogaus gyvenimą. Tačiau ne visi žino, kaip pasigaminti lazerį namuose. Bet jis gali būti pastatytas iš laužo medžiagų. Norėdami tai padaryti, jums reikės neveikiančio DVD įrenginio, žiebtuvėlio arba žibintuvėlio.

Prieš einant namo, reikia viską surinkti būtini elementai. Pirmiausia turite išardyti DVD įrenginį. Norėdami tai padaryti, atsukite visus varžtus, laikančius viršutinį ir apatinį įrenginio dangtelius. Tada pagrindinis laidas atjungiamas ir plokštė atsukama. Turi būti pažeista diodų ir optikos apsauga. Kitas žingsnis yra diodo pašalinimas, kuris paprastai daromas replėmis. Kad statinė elektra nesugadintų diodo, jo kojelės turi būti surištos viela. Turite atsargiai nuimti diodą, kad nesulaužtumėte kojų.

Toliau, prieš gamindami lazerį namuose, turite sukurti lazerio tvarkyklę, kurią vaizduoja maža grandinė, reguliuojanti diodo maitinimą. Faktas yra tas, kad jei maitinimas nustatytas neteisingai, diodas gali greitai sugesti. Kaip maitinimo šaltinį galite naudoti AA baterijas arba mobiliojo telefono bateriją.


Prieš gamindami lazerį namuose, turite atsižvelgti į tai, kad deginimo efektą suteikia optika. Jei jo nėra, lazeris tiesiog spindės. Kaip optiką galite naudoti specialų objektyvą iš to paties disko, iš kurio buvo paimtas diodas. Norėdami teisingai nustatyti fokusavimą, turite naudoti lazerinį žymeklį.

Norėdami sukurti įprastą kišeninį lazerį, galite naudoti įprastą žiebtuvėlį. Tačiau prieš gamindami lazerį iš žiebtuvėlio, turite žinoti konstrukcijos technologiją. Geriausia įsigyti aukštos kokybės padegamąjį elementą. Jį reikia išardyti, tačiau dalių negalima išmesti, nes jos vis tiek pravers projektuojant. Jei žiebtuvėlyje liko dujų, jas reikia išleisti. Tada vidus turi būti išsuktas naudojant gręžtuvą su specialiais priedais. Žiebtuvėlio korpuso viduje yra diodas iš pavaros, keli rezistoriai, jungiklis ir baterija. Visi žiebtuvėlio elementai turi būti sumontuoti savo vietose, o po to mygtukas, kuris anksčiau uždegė liepsną, įjungs lazerį.


Tačiau prietaisui sukonstruoti galite naudoti ne tik žiebtuvėlį, bet ir žibintuvėlį. Prieš gamindami lazerį iš žibintuvėlio, turite paimti lazerio bloką iš kompaktinių diskų įrenginio. Iš esmės naminio lazerio struktūra žibintuvėje nesiskiria nuo lazerio struktūros žiebtuvėlyje. Tiesiog reikia atsižvelgti į maitinimo šaltinį, kuris beveik niekada neviršija 3 V, taip pat patartina pastatyti papildomą įtampos stabilizatorių. Tai padidins tarnavimo laiką. Labai svarbu atsižvelgti į diodo ir stabilizatoriaus poliškumą.

Visas surinktas užpildas turi būti dedamas į išardyto žibintuvėlio korpusą. Pirmiausia nuo žibintuvėlio nuimama ne tik vidinė dalis, bet ir stiklas. Sumontavus lazerinį bloką, stiklas montuojamas į vietą.