Galingas lazeris „pasidaryk pats“ – išsamios instrukcijos. Kaip savo rankomis pasidaryti lazerinį pjaustytuvą. Lazerinio pjaustytuvo gamybos procesas

Visos nuotraukos iš straipsnio

Ar sunku surinkti aparatą pjovimas lazeriu DIY fanera? Kokių problemų galima tikėtis įvairiuose projekto etapuose? Kokią įrangą teks pirkti? Šiame straipsnyje mes stengsimės rasti atsakymus į šiuos klausimus.

Pjovimo lazeriu privalumai ir trūkumai

Įgyvendinant bet kokį didelio masto projektą, visada iškyla jo įgyvendinamumo klausimas. Stengsimės padėti skaitytojui atsakyti į jį savarankiškai.

Privalumai

• Praktiškai faneros pjovimo lazeriu įrenginys gali dirbti ne tik su fanera. Apdorojamų medžiagų sąraše yra oda, audiniai, organinis stiklas, plastikas, trumpai tariant, visos medžiagos, kurios turi mažą šilumos laidumą ir santykinai žemą degimo temperatūrą;
• CNC dėka mašina leidžia pjauti pačiu tikslumu, kuriant detalius kontūrus;
• Jo galimybės neapsiriboja aštriu fotografavimu. Lazerinės faneros pjovimo mašinos yra gana pajėgios atlikti graviruotojo funkcijas. Keisdami vežimėlio greitį ir spindulio galią, jie gali sukurti sudėtingus vaizdus su toniniais perėjimais;
• Dėl spindulio fokusavimo pjūvio plotis gali būti sumažintas iki minimumo- nuo 1/100 mm, o tai vėlgi teigiamai veikia detalių gamybos tikslumą arba ant ruošinio pritaikyto vaizdo detalumą.

Problemos

Žinoma, be jų neapsieisite:

• Perkamos įrangos kaina nebus pigi. Populiariausias sprendimas nebrangiems naminiams graviruotojams - lazerinis diodas, pašalintas iš DVD įrašymo įrenginio - visiškai netinka fanerai pjaustyti dėl mažai energijos. Minimali lazerio galia pjaustant fanerą yra 20 vatų; esant bet kokiam reikšmingam medžiagos storiui, geriau jį padidinti iki 40–80;

Informacija: tokios galios anglies dvideginio lazerio vamzdis, užsakant tiesiai iš Kinijos gamintojų, klientui kainuos 15 - 20 tūkstančių rublių pagal dabartinį kursą. Sudėtingos ir brangios fokusavimo sistemos, DSP valdiklio ir tvarkyklės kaina bus pridėta prie lazerio išlaidų. žingsniniai varikliai ir vežimai.

• Vamzdžio gyvavimo ciklas yra nuo 3 iki 8 tūkstančių valandų, po kurio jį reikia pakeisti;
• Lazeriui reikia aušinimo skysčiu. IN pramoninėmis sąlygomis naudojami šiam tikslui aušinimo įrenginys, dirba pagal principą šilumos siurblys- šaldiklis. Minimali tokio vieneto kaina yra 35–45 tūkstančiai rublių;

Tačiau: trumpą darbo laiką galite apsieiti su 80 - 100 litrų talpos baku ir vandens siurbliu, kuris perpumpuos jo turinį per vamzdžio apvalkalą.

• CNC reiškia ne tik specialų buvimą programinė įranga , bet ir gaminamo gaminio kontūrų eskizus. Lazerinės faneros pjovimo brėžinius nėra taip lengva rasti; jų savarankiška statyba užtruks labai ilgai;
• Galiausiai medžiaga supjaustoma ją greitai kaitinant ir išgarinant. Tokiu atveju pjūvio kraštai neišvengiamai apanglėja, o patalpa prisipildo dūmų. Jei taip, teks suprojektuoti uždarą korpusą su permatomu dangteliu ir intensyvia priverstinio vėdinimo sistema.

Dizainas

Taigi, kaip veikia naminis lazeris faneros pjovimui?

Rėmo pagrindas – 40x60 išmatavimų aliuminio gofruotas vamzdis, tvirtinamas baldo kampu ir metaliniais varžtais. Korpusas surenkamas iš nebrangios laminuotos medžio drožlių plokštės – eksploatacijos metu nepatiria didelių apkrovų.

Atkreipkite dėmesį: aplink korpuso perimetrą sumontuotas 12 voltų maitinimo šaltinis. LED juostinė lemputė. Foninis apšvietimas leis vizualiai valdyti pjovimo procesą.

Kreipikliai tvirtinami tiesiai prie rėmo vamzdžių, užtikrinant vežimėlių judėjimą išilgai skersinės ašies.

Prie vežimėlių prisukamas išilginis vamzdis su kitu kreiptuvu – šį kartą po vežimu, kuris tiesiogiai užtikrina galvos judėjimą.

O štai pati lazerinė galvutė skirta faneros pjaustymui. Plėvelė naudojama jungties tarp vamzdžio ir jungiamosios detalės sandarinimui.

Vežimams varyti naudojami žingsniniai elektros varikliai su diržine pavara ir pavarų dėže. Juos galima pašalinti iš sugedusio skaitytuvo arba rašalinis spausdintuvas beviltiškai išdžiūvusiais purkštukais.

Naudojant dvi pavaras ant vežimėlių, kurios užtikrina galvos judėjimą išilgai skersinės ašies, kiltų problemų dėl tikslaus jų sinchronizavimo. Vietoj to naudojamas vienas žingsninis variklis su pavarų dėže ir viso galvos eigos ilgio velenu, užtikrinančiu sinchroninį abiejų vežimėlių judėjimą.

Nuotraukoje matomas mašinos dangtelis.

Masyvus dangtis taip pat pagamintas iš medžio drožlių plokštės; ji pakyla baldiniais liftais. Tarp dangčio ir korpuso lieka nedidelis tarpelis, kad oras galėtų tekėti; dūmų šalinimas organizuojamas iš apačios.

Atskirame skyriuje yra maitinimo šaltinis, žingsninio variklio tvarkyklė ir DSP valdiklis, kuris užtikrina mašinos valdymą.

Lazerio vamzdelis montuojamas naudojant plastikines tvirtinimo detales, kurios leidžia keisti jo padėtį. Šalia matosi vandens aušinimo vamzdis. Vanduo per jį pumpuojamas mažos galios siurbliu, skirtu namų fontanui.

Aušinimas organizuojamas naudojant įprastą plastikinį 100 litrų vandens butelį.

Naudingos smulkmenos

Galiausiai – keletas maži patarimai naminio graviruotojo savininkui:

• Naudokite pjaustymui. Instrukcijos pateiktos dėl to, kad dervinga spygliuočių mediena greitai nudažo darbinio skyriaus dugną ir sienas ant jų nusėdusia derva;
• Stebėkite veidrodžio būklę darbo skyriuje. Ant jo nusėdę suodžiai gali sumažėti sufokusuoto spindulio galia ir perkaisti pats veidrodis;
• Laikykite rankas ir akis toliau nuo linijos tarp ragelio ir veidrodžių. Net ir nesufokusavus siauras 20 vatų ar daugiau spindulys gali sukelti stiprius nudegimus ir visišką regėjimo praradimą.

Šį pėdsaką paliko 10 vatų spindulys. Ekspozicijos laikas yra 0,5 sekundės.

Išvada

Kaip matote, faneros pjovimo lazeriu įranga gali būti pagaminta savarankiškai; tačiau sąnaudos ir laikas bus gana dideli.

Kaip visada, šiame straipsnyje pateiktas vaizdo įrašas skaitytojui pasiūlys papildomos teminės medžiagos. Mums bus malonu matyti jūsų pastabas ir pasiūlymus komentaruose. Sėkmės!

Galbūt kiekvienas elektronikos ir radijo inžinerijos mylėtojas bent kartą gyvenime svajojo sukurti lazerį savo rankomis. Dar prieš porą dešimtmečių tai buvo galima padaryti tik slaptoje laboratorijoje. Tačiau dėl pažangos ir bendro komponentų prieinamumo dabar visiškai įmanoma sukurti lazerį iš įprasto DVD įrenginio.

Trumpai apie lazerį

Lazeris arba, kaip moksliškai vadinamas, optinis kvantinis generatorius, yra specialus prietaisas, paverčiantis gaunamą energiją į siaurai nukreiptą spindulį. IN modernus pasaulis dažniausiai yra panašūs produktai naudojamas kosmose ir gamyboje. Tačiau kiekvienas „kapstyti“ elektronikos gerbėjas gali tai padaryti pats, tai yra, namuose savo rankomis ir nenaudodamas specialius įrenginius.

Kaip minėta aukščiau, lazeris gali būti pagamintas iš DVD įrenginio. Tačiau neturėtumėte tikėtis, kad jo galia bus panašus į Mirties žvaigždės ginklą iš " Žvaigždžių karai» . Mažai tikėtina, kad „pasidaryk pats“ optinis lazeris susidoros su geležimi ar medžiu. Tačiau jiems bus visiškai įmanoma pjaustyti:

Jei jums nereikia sriegio, galite naudoti lazerį iš DVD įrenginio:

• Deginkite raštus ar piešinius ant medinių paviršių.
• Paryškinkite įvairius objektus, esančius dideliu atstumu.
• Naudokite kaip dekoraciją namuose.
• Padarykite tiesias linijas (nes spindulys yra aiškiai matomas), o tai bus ypač naudinga statybos ir remonto metu.

Be aukščiau pateiktų parinkčių, galite sukurti daugybę užduočių su lazeriu, pagamintu iš DVD įrenginio. Jo potencialas ypač gerai atsiskleidžia kūrybinėje srityje.

Reikalingi įrankiai

Norėdami pagaminti lazerį, jums reikės tam tikrų komponentų. Visi jie parduodami įprastose elektronikos parduotuvėse, todėl bet kuri papildomų pastangų jums nereikia jo taikyti. Taigi gamybai jums reikės:

Kaip matyti, į padaryti lazerį iš DVD įrenginio, nereikia jokių sudėtingų komponentų.

DVD įrenginio reikalavimai

Kaip minėta aukščiau, labai svarbu, kad įrenginyje esantis lazerinis diodas būtų tvarkingas. Todėl nebūtų nereikalinga tuo įsitikinti. Priešingu atveju komponentus teks pirkti iš atsarginėmis dalimis prekiaujančių žmonių.

Taip pat turėtumėte atkreipti dėmesį į gaminio prekės ženklą. „Samsung“ įrenginiai netinka lazeriams kurti. Priežastis slypi nesant specialaus pastato, todėl diodas yra ypač jautrus mechaniniai pažeidimai, tarša ir šiluminis stresas. Jį visiškai įmanoma sulaužyti paprastu rankos prisilietimu.

Geriausias pasirinkimas yra LG diskų įrenginiai. Be optinio diodo apsaugos, juose yra sumontuoti įvairių galių kristalai. Tai leidžia sužinoti, kokią galią turės pats lazeris.

Be diodų veikimo ir gaminio prekės ženklo, taip pat būtina atsižvelgti į DVD įrenginio tipą. Reguliarus važiavimas skirtas tik informacijos iš žiniasklaidos skaitymui. Todėl, norint pagaminti lazerį, jums reikės įrašymo įrenginio su infraraudonųjų spindulių spinduliuote.

Apibendrinant galima pasakyti, kad yra 3 pagrindiniai reikalavimai, keliami disko įrenginiui:

• Įrenginys gali įrašyti informaciją į diską (įrašyti modelius).
• Lazeriniai diodai yra tvarkingi.
• Yra diodinė apsauga (diskas ne iš Samsung).

Pavaros išardymas

Ši procedūra turi būti atliekama labai atsargiai. Neatsargiai elgiantis galite ne tik sugadinti įrenginį, bet ir pakenkti jūsų akims. Faktas yra tas, kad lazeris gali kurį laiką apakinti ir neigiamai paveikti regėjimo aštrumą. Todėl lėtai atlikite visus toliau nurodytus veiksmus.

Maitinimas

Dalis darbų atlikta. Dabar naminis prietaisas turi būti tiekiama elektros srove. Standartinio diodo maitinimas turi būti 3 V, o srautas - iki 400 mA. Šios reikšmės gali skirtis priklausomai nuo to, kaip greitai įrašomas diskas.

Yra 2 valgymo būdai, kurių kiekvienas turi privalumų ir trūkumų. Tačiau kiekvieną iš jų maitina baterija (-os).

Pirmas variantas

Išskirtinis bruožas Pirmasis metodas yra įtampos reguliavimas naudojant rezistorių. Lazeriui nereikia didelės galios. Taigi, pavaros komponentai kurio rašymo greitis yra 16X, užteks 200 mA. Šią vertę galite padidinti iki daugiausiai 300 mA, kitaip yra galimybė sugadinti kristalą ir pamiršti apie savadarbį lazerį.

Pagrindiniai šio metodo privalumai yra gaminio patikimumas ir gamybos paprastumas. Pagrindinis trūkumas yra galimų problemų su įdėtomis baterijomis.

Antras būdas

Naudojant šią parinktį bus sunkiau sukurti lazerį. Be to, gatavas įrenginys labiau tinka stacionariai statyti. Problema yra tvarkyklėje (lustas LM-317), kuri yra tam tikros galios generavimo, taip pat elektros srovės ribojimo plokštė.

Kaip matote diagramoje, norint sukurti lazerį, jums reikės:

• Tiesiogiai LM-317 lustas.
• 2 rezistoriai esant 10 omų.
• 1 kintamasis rezistorius 100 omų.
• 1 diodas
• 100 µF kondensatorius.

Nepriklausomai nuo aplinkos ir maitinimo šaltinio, vairuotojas išlaikys 7 V maitinimą.

Optika

Lengviausias būdas pasidaryti naminį kolimatorių yra iš įprasto lazerinio žymeklio. Net tinkamas pigiausias kiniškas variantas. Tereikia iš „lazerio“ išimti optinį lęšį (tai labai pastebima).

Sijos plotis bus didesnis nei 5 mm. Žinoma, toks indikatorius laikomas labai dideliu ir negali pretenduoti į lazerį. Atsarginis kolimatoriaus lęšis padės sumažinti skersmenį iki 1 mm. Tiesa, norint pasiekti tokį rezultatą teks sunkiai dirbti. Svarbiausia neskubėti ir neprarasti savitvardos.

Apibendrinant

Lazerio gaminimas savo rankomis yra labai įdomus procesas. Tam nereikia jokių specialių komponentų ar didelių finansinių išlaidų. Pakanka tikslumo ir paviršutiniškų elektrotechnikos žinių. Sėkmingai baigę galite pradėti naudotis įrenginiu. Pjovimo lazeris lengvai susprogdina balionus, perdegina popierių ir palieka žymes ant medienos. Tačiau naudojant neturėtumėte pamiršti saugos priemonių.

Paverskite savo MiniMag lazerinį žymeklį pjovimo lazeriu su DVD įrašymo įrenginiu! Šis 245 mW galios lazeris yra labai galingas ir idealiai tinka MiniMag! Žiūrėkite pridėtą vaizdo įrašą. ATKREIPKITE DĖMESĮ: to negalite padaryti patys SU VISAIS CDRW-DVD pjaustytuvų diodais!

Įspėjimas: ATSARGIAI! Kaip žinote, lazeriai gali būti pavojingi. Niekada nenukreipkite žymeklio į gyvą būtybę! Tai nėra žaislas ir negali būti traktuojamas kaip įprastas lazerinis žymeklis. Kitaip tariant, nenaudokite jo pristatymams ar žaidimams su gyvūnais ir neleiskite su juo žaisti vaikams. Šis prietaisas turi būti protingo asmens rankose, kuris supranta ir yra atsakingas už galimus pavojus, kuriuos kelia žymeklis.

1 žingsnis – ko jums reikės...

Jums reikės šių dalykų:

1. 16X DVD pjaustytuvas. Naudojau LG diską.

2 žingsnis - ir...

2. MiniMag lazerinį žymeklį galima įsigyti bet kurioje parduotuvėje, prekiaujančioje aparatūros, sporto ar namų apyvokos reikmenimis.

3. AixiZ dėklas su AixiZ už 4,5 USD

4. Maži atsuktuvai (valandinis), buitinis peilis, metalinės žirklės, grąžtas, apvali dildė ir kiti smulkūs įrankiai.

3 veiksmas – išimkite lazerinį diodą iš DVD įrenginio

Atsukite varžtus iš DVD įrenginio ir nuimkite dangtelį. Po juo rasite lazerinio vežimėlio pavaros mazgą.

4 veiksmas – išimkite lazerinį diodą...

Nors DVD įrenginiai skiriasi, kiekvienas turi du kreipiklius, kuriais juda lazerio vežimėlis. Atsukite varžtus, atlaisvinkite kreipiklius ir nuimkite vežimėlį. Atjunkite jungtis ir juostinius laidus.

5 veiksmas – tęskite išardymą...

Nuėmę vežimėlį iš pavaros, pradėkite išmontuoti įrenginį atsukdami varžtus. Bus daug mažų varžtų, todėl būkite kantrūs. Atjunkite laidus nuo vežimėlio. Gali būti du diodai, vienas skirtas nuskaityti diską (infraraudonųjų spindulių diodas) ir tikrasis raudonas diodas, kuris naudojamas įrašymui. Jums reikia antrojo. Prie raudono diodo trimis varžtais pritvirtinama spausdintinė plokštė. Naudokite lituoklį, kad ATSARGIAI atsukite 3 varžtus. Galite išbandyti diodą naudodami dvi AA baterijas, atsižvelgdami į poliškumą. Iš korpuso turėsite išimti diodą, kuris skirsis priklausomai nuo pavaros. Lazerinis diodas yra labai trapi dalis, todėl būkite ypač atsargūs.

6 veiksmas – naujo pavidalo lazerinis diodas!

Taip turėtų atrodyti jūsų diodas po „atleidimo“.

7 veiksmas – AixiZ korpuso paruošimas...

Nuimkite lipduką nuo AixiZ korpuso ir atsukite korpusą į viršutinę ir apatinę dalis. Viršuje yra lazerinis diodas (5 mW), kurį pakeisime. Naudojau X-Acto peilį ir po dviejų lengvų smūgių išėjo originalus diodas. Tiesą sakant, tokie veiksmai gali sugadinti diodą, bet man anksčiau pavyko to išvengti. Naudodamas labai mažą atsuktuvą išmušiau emiterį.

8 žingsnis – korpuso surinkimas...

Aš panaudojau karštus klijus ir atsargiai įdėjau naują DVD diodą į AixiZ dėklą. Replėmis LĖTAI spaudžiau diodo kraštus prie korpuso, kol jis buvo lygus.

9 veiksmas – įdiekite jį „MiniMag“.

Kai du laidininkai yra prilituoti prie teigiamų ir neigiamų diodo gnybtų, galite įdiegti įrenginį į MiniMag. Išardę MiniMag (nuimkite dangtelį, atšvaitą, objektyvą ir emiterį), turėsite padidinti MiniMag atšvaitą naudodami apvalią dildę ar grąžtą, arba abu.

10 veiksmas – paskutinis veiksmas

Išimkite baterijas iš MiniMag ir, patikrinę poliškumą, atsargiai padėkite DVD lazerio korpusą ant MiniMag viršaus, kur anksčiau buvo emiteris. Sumontuokite MiniMag korpuso viršų ir pritvirtinkite atšvaitą. Jums nereikės plastikinio MiniMag objektyvo.

Prieš montuodami ir prijungdami maitinimą, įsitikinkite, kad diodo poliškumas yra teisingas! Gali tekti sutrumpinti laidus ir sureguliuoti spindulio fokusavimą.

11 veiksmas – išmatuokite septynis kartus

Pakeiskite baterijas (AA) ir prisukite MiniMag viršų, įskaitant naują lazerinį žymeklį! Dėmesio!! Lazeriniai diodai yra pavojingi, todėl nenukreipkite spindulio į žmones ar gyvūnus.

Kiekvienas iš mūsų rankose laikė lazerinį žymeklį. Nepaisant dekoratyvinio naudojimo, jame yra tikras lazeris, surinktas puslaidininkinio diodo pagrindu. Tie patys elementai montuojami ant lazerinio nivelyro ir.

Kitas populiarus produktas, surinktas ant puslaidininkio, yra jūsų kompiuterio DVD įrašymo įrenginys. Jame yra galingesnis lazerinis diodas su šilumine griaunamąja galia.

Tai leidžia įrašyti disko sluoksnį, įrašant takelius su skaitmenine informacija.

Kaip veikia puslaidininkinis lazeris?

Šio tipo prietaisai yra nebrangūs gaminti, o dizainas yra gana plačiai paplitęs. Lazerinių (puslaidininkinių) diodų veikimo principas pagrįstas klasikinės p-n sandūros panaudojimu. Šis perėjimas veikia taip pat, kaip ir įprastuose šviesos dioduose.

Skirtumas yra spinduliuotės organizavime: šviesos diodai skleidžia „spontaniškai“, o lazeriniai diodai – „priverstinai“.

Bendras kvantinės spinduliuotės vadinamosios „populiacijos“ formavimo principas įgyvendinamas be veidrodžių. Kristalo kraštai yra mechaniškai susmulkinti, todėl galuose sukuriamas lūžio efektas, panašus į veidrodinį paviršių.

Norint gauti skirtingų tipų spinduliuotę, galima naudoti „homojungtį“, kai abu puslaidininkiai yra vienodi, arba „heterojungtį“ su skirtingomis pereinamomis medžiagomis.

Pats lazerinis diodas yra prieinamas radijo komponentas. Jį galite nusipirkti parduotuvėse, kuriose parduodami radijo komponentai, arba galite ištraukti iš seno DVD-R (DVD-RW) įrenginio.

Svarbu! Net paprastas lazeris, naudojamas šviesos rodyklėse, gali rimtai pažeisti akies tinklainę.

Galingesni įrenginiai su degančiu spinduliu gali atimti regėjimą arba nudeginti odą. Todėl dirbdami su tokiais įrenginiais būkite ypač atsargūs.

Turėdami tokį diodą, savo rankomis galite lengvai pasigaminti galingą lazerį. Tiesą sakant, produktas gali būti visiškai nemokamas arba jums kainuos daug pinigų.

„Pasidaryk pats“ lazeris iš DVD įrenginio

Pirmiausia turite gauti patį diską. Jį galima išimti iš seno kompiuterio arba nusipirkti sendaikčių turguje už nominalią kainą.

Informacija: kuo didesnis deklaruojamas įrašymo greitis, tuo galingesnis degantis lazeris naudojamas diske.

Nuėmę korpusą ir atjungę valdymo laidus, išmontuojame rašymo galvutę kartu su vežimėliu.

Norėdami pašalinti lazerinį diodą:

1. Diodo kojeles sujungiame viena su kita laidu (apvedimu). Išmontuojant gali kauptis statinė elektra ir sugesti diodas.
2. Ištrinti aliuminio radiatorius. Jis yra gana trapus, turi laikiklį, kuris struktūriškai „pritaikytas“ konkrečiam DVD įrenginiui, ir kai tolesnis išnaudojimas nereikia. Tiesiog nupjaukite radiatorių vielos pjaustytuvais (nepažeisdami diodo)
3. Išlituojame diodą ir atlaisviname kojeles nuo šunto.

Elementas atrodo taip:

Kitas svarbus elementas yra lazerio maitinimo grandinė. Negalėsite naudoti maitinimo šaltinio iš DVD įrenginio. Jis yra integruotas į bendrą valdymo grandinę, iš jos techniškai neįmanoma pašalinti. Todėl maitinimo grandinę darome patys.

Kyla pagunda tiesiog prijungti 5 voltus su ribojančiu rezistoriumi ir nesivarginti su grandine. Tai neteisingas požiūris, nes bet kokie šviesos diodai (įskaitant lazerinius) maitinami ne įtampa, o srove. Atitinkamai reikalingas srovės stabilizatorius. Labiausiai prieinamas pasirinkimas yra naudoti LM317 lustą.

Išėjimo rezistorius R1 parenkamas pagal lazerinio diodo maitinimo srovę. Šioje grandinėje srovė turėtų atitikti 200 mA.

Lazerį galite surinkti savo rankomis korpuse iš šviesos rodyklės arba nusipirkti paruoštą lazerio modulį elektronikos parduotuvėse ar Kinijos svetainėse (pavyzdžiui, „Ali Express“).

Šio sprendimo pranašumas yra tas, kad jūs gaunate paruoštą reguliuojamą objektyvą. Maitinimo grandinė (tvarkyklė) lengvai telpa į modulio korpusą.

Jei nuspręsite dėklą pasigaminti patys, iš kokio nors metalinio vamzdelio, galite naudoti standartinį objektyvą iš to paties DVD įrenginio. Tereikia sugalvoti tvirtinimo būdą ir galimybę reguliuoti fokusą.

Svarbu! Sufokusuoti spindulį būtina bet kokiam dizainui. Jis gali būti lygiagretus (jei reikia diapazono) arba kūgio formos (jei reikia gauti koncentruotą šiluminę vietą).

Objektyvas su valdymo įtaisu vadinamas kolimatoriumi.

Norint tinkamai prijungti lazerį prie DVD įrenginio, reikia kontaktinės schemos. Galite sekti neigiamus ir teigiamus laidus, pažymėdami ant plokštės. Tai turi būti padaryta prieš išmontuojant diodą. Jei tai neįmanoma, naudokite standartinį patarimą:

Neigiamas kontaktas turi elektrinį ryšį su diodo korpusu. Surasti tai nebus sunku. Kalbant apie minusą, esantį apačioje, teigiamas kontaktas bus dešinėje.

Jei turite trijų kontaktų lazerinį diodą (o dauguma turi), kairėje bus nenaudojamas kaištis arba fotodiodo jungtis. Taip atsitinka, jei ir degimo, ir skaitymo elementai yra tame pačiame korpuse.

Pagrindinis korpusas parenkamas pagal planuojamų naudoti baterijų ar akumuliatorių dydį. Atsargiai pritvirtinkite prie jo naminį lazerinį modulį ir įrenginys paruoštas naudoti.

Tokio įrankio pagalba galima graviruoti, kūrenti medieną, pjauti lydinčias medžiagas (audinį, kartoną, veltinį, putų polistireną ir kt.).

Kaip padaryti dar galingesnį lazerį?

Jei jums reikia pjaustytuvo medienai ar plastikui, standartinio diodo iš DVD įrenginio galios nepakanka. Jums reikės arba paruošto 500–800 mW galios diodo, arba turėsite praleisti daug laiko ieškant tinkamų DVD diskų įrenginių. Kai kuriuose LG ir SONY modeliuose naudojami 250-300 mW galios lazeriniai diodai.

Svarbiausia, kad tokias technologijas būtų galima gaminti savarankiškai.

Žingsnis po žingsnio vaizdo instrukcijos, kaip savo rankomis pasidaryti lazerį iš DVD įrenginio

Tikriausiai daugelis esate girdėję, kad lazerinį žymeklį ar net pjovimo spindulį galite pasigaminti namuose naudodami paprastas improvizuotas priemones, tačiau retas kuris žino, kaip lazerį pasigaminti patys. Prieš pradėdami dirbti su juo, būtinai susipažinkite su saugos priemonėmis.

Saugos taisyklės dirbant su lazeriu

Netinkamas sijos naudojimas, ypač esant didelei galiai, gali sukelti žalą turtui, taip pat rimtai pakenkti jūsų ar aplinkinių sveikatai. Todėl prieš išbandydami savo sukurtą kopiją, atsiminkite šias taisykles:

1. Įsitikinkite, kad bandymų kambaryje nėra gyvūnų ar vaikų.
2. Niekada nenukreipkite spindulio į gyvūnus ar žmones.
3. Dėvėkite apsauginius akinius, pvz., suvirinimo akinius.
4. Atminkite, kad net atsispindėjęs spindulys gali pakenkti jūsų regėjimui. Niekada nešvieskite lazeriu į akis.
5. Nenaudokite lazerio objektams uždegti, kai esate patalpoje.

Paprasčiausias lazeris iš kompiuterio pelės

Jei lazerio reikia tik pramogai, užtenka žinoti, kaip pasigaminti lazerį namuose iš pelės. Jo galia bus gana nereikšminga, tačiau ją pagaminti nebus sunku. Tereikia kompiuterio pelės, nedidelio lituoklio, baterijų, laidų ir išjungimo jungiklio.

Pirmiausia reikia išardyti pelę. Svarbu jų neišlaužti, o tvarkingai atsargiai atsukti ir išimti. Pirmiausia viršutinis korpusas, po to apatinis korpusas. Tada, naudodami lituoklį, turite nuimti pelės lazerį nuo plokštės ir prie jo lituoti naujus laidus. Dabar belieka prijungti juos prie išjungimo jungiklio ir prijungti laidus prie akumuliatoriaus kontaktų. Baterijos gali būti naudojamos bet kokios rūšies: ir pirštų baterijos, ir vadinamieji blynai.

Taigi, paprasčiausias lazeris yra paruoštas.

Jei jums nepakanka silpno pluošto ir jus domina, kaip namuose pasigaminti lazerį iš improvizuotų priemonių, turinčių pakankamai didelę galią, tuomet turėtumėte išbandyti daugiau sunkus kelias jo gamyba, naudojant DVD-RW įrenginį.

Norėdami dirbti jums reikės:

• DVD-RW diskas (įrašymo greitis turi būti bent 16x);
• AAA baterija, 3 vnt.;
• rezistorius (nuo dviejų iki penkių omų);
• kolimatorius (gali būti pakeistas dalimi iš pigaus kiniško lazerinio žymeklio);
• kondensatoriai 100 pF ir 100 mF;
• LED lempa pagaminta iš plieno;
• laidai ir lituoklis.

Darbo eiga:

Pirmas dalykas, kurio mums reikia, yra lazerinis diodas. Jis yra DVD-RW įrenginio dėtuvėje. Jis turi didesnį radiatorių nei įprastas infraraudonųjų spindulių diodas. Tačiau būkite atsargūs, ši dalis yra labai trapi. Kol diodas neįdiegtas, geriausia jo laidą apvynioti viela, nes jis per daug jautrus statinei įtampai. Ypatingą dėmesį atkreipkite į poliškumą. Jei maitinimas yra netinkamas, diodas iš karto suges.

Sujunkite dalis pagal tokią schemą: baterija, įjungimo/išjungimo mygtukas, rezistorius, kondensatoriai, lazerinis diodas. Patikrinus konstrukcijos funkcionalumą, belieka sugalvoti patogų korpusą lazeriui. Šiems tikslams gana tinka plieninis korpusas iš įprasto žibintuvėlio. Nepamirškite ir apie kolimatorių, nes jis spinduliuotę paverčia plonu pluoštu.

Dabar, kai žinote, kaip lazerį pasigaminti namuose, nepamirškite laikytis saugos priemonių, laikykite jį specialiame dėkle ir nesinešiokite su savimi, nes teisėsaugos institucijos dėl to gali pateikti jums skundus.

Žiūrėkite vaizdo įrašą: lazeris iš DVD įrenginio namuose ir savo rankomis

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 spontaninės 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, jo viduje, naudojant įvairius siurblio šaltinius, sukuriama atvirkštinė populiacija. Priklausomai nuo šaltinio, yra įvairių siurbimo būdų:
optinė - galinga blykstės lempa;
dujų išleidimas darbinėje medžiagoje (aktyviojoje terpėje);
srovės nešiklių įpurškimas (perdavimas) puslaidininkyje zonoje
r-n perėjimai;
elektroninis sužadinimas (gryno puslaidininkio švitinimas vakuume elektronų srautu);
terminis (dujų šildymas ir greitas aušinimas;
cheminis (energijos naudojimas cheminės reakcijos) ir kai kurie kiti.

Pirminis generacijos šaltinis yra spontaniškos emisijos procesas, todėl, norint užtikrinti fotonų kartų tęstinumą, būtinas teigiamas grįžtamasis ryšys, dėl kurio išspinduliuojami 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 įvairius prietaisus greitai išjungiant ir įjungiant grįžtamąjį ryšį ir taip sumažinant 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 spindulyje 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 optinio rezonatoriaus forma yra du lygiagrečiai veidrodžiai (gali būti ir keturi ar daugiau), esantys 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 koeficiento.

Projektuojant lazerius galima naudoti šių tipų darbinius skysčius:

Skystis. Jis naudojamas kaip darbinis skystis, pavyzdžiui, dažų lazeriuose. Apima: organinis tirpiklis(metanolis, etanolis arba etilenglikolis), kuriuose yra ištirpinti cheminiai dažikliai (kumarinas arba rodaminas). Darbinis ilgis Skystų lazerių bangos ilgis nustatomas pagal naudojamų dažų molekulių konfigūraciją.

Dujos. Visų pirma, anglies dioksidas, 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 „pumpuojami“ blykstės lempa ar kitu lazeriu.

Puslaidininkiai. Medžiaga, kurioje elektronų perėjimą tarp energijos lygių gali lydėti spinduliuotė. Puslaidininkiniai lazeriai yra labai kompaktiški, „pumpuojami“ elektros srovės, todėl juos galima 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, plokščiųjų ir sferinių deriniai ir kt.. Optiniuose rezonatoriuose, kurie suteikia grįžtamąjį ryšį Lazeryje, galima sužadinti tik tam tikrus specifinius elektromagnetinio lauko virpesius, kurie vadinami natūraliais virpesiais 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 skaičius galimi tipai svyravimai tampa tokie dideli, kad persidengia.

Šoninių sienelių nebuvimas žymiai sumažina galimų virpesių tipų (režimų) skaičių dėl to, kad bangos, sklindančios kampu į rezonatoriaus ašį, greitai peržengia jo ribas ir leidžia išlaikyti rezonatoriaus rezonansines savybes ties L. >>?. Tačiau lazeryje esantis rezonatorius ne tik suteikia grįžtamąjį ryšį grąžindamas nuo veidrodžių atsispindėjusią spinduliuotę į aktyviąją medžiagą, bet ir lemia lazerio spinduliuotės spektrą, energetines charakteristikas, spinduliavimo kryptį.
Paprasčiausiu plokštumos bangos aproksimavimu rezonanso sąlyga rezonatoriuje su plokščiais veidrodžiais yra tokia, kad rezonatoriaus ilgyje tilptų sveikasis pusbangių skaičius: L=q(?/2) (q yra sveikas skaičius) , kuri veda į virpesių tipo dažnio išraišką 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 lazerinį 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 pralaidumo juosta ??p, kuri lemia atskirų režimų rezonanso kreivių plotį ir net atstumą tarp gretimų režimų ??h, pasirodo, yra 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, o dažniau, atvirkščiai, generuojama vienu metu esant kelių tipų virpesiams, kuriems 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.madą. 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 aplinką 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 nedidelis dalelių skaičius, pavaizduotas 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.) kai kurios elektroniniu būdu sužadintos dalelės skleidžia spontanišką emisiją. Spinduliuotė, nukreipta kampu į rezonatoriaus ašį, paliks darbinę medžiagą ir rezonatorių. Spinduliuotė, nukreipta išilgai rezonatoriaus ašies, priartės prie veidrodžio paviršiaus.

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 spinduliuotės 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 daug skirtingų lazerių, tačiau jie visi turi tą pačią ir, be to, paprastą įrenginio schemą, kuri parodyta 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 elektrono energija įgauna griežtai apibrėžtas diskrečias reikšmes, todėl elektrono energetinės būsenos atome aprašomos 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 valentinės 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 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 sukuriama elektros įtampa taip, kad p-puslaidininkio pusėje būtų teigiamas polius, o p-puslaidininkio pusėje - neigiamas polius, tada veikiant elektrinis laukas elektronai iš n puslaidininkio ir skylės iš n puslaidininkio pajudės (įšvirkš) 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 paviršiai, 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, ji 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 (helis-neonas, helis-kadmis, argonas, anglies dioksidas 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 trečias skiriamasis ženklas lazeriai. 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 vidutinė jų 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 (generuojamo srauto tankis, spinduliuotės galia objekto ar biologinio objekto paviršiuje – virš 10 W/cm2);

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

· mažos energijos (sukuriamos 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 " Sanitariniai standartai ir lazerių projektavimo ir eksploatavimo taisyklės Nr.5804-91“, pagal sukuriamos spinduliuotės pavojingumo laipsnį eksploatuojančiam personalui lazeriai skirstomi į keturias klases.

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 įrenginiai, kurių išėjimo spinduliuotė kelia pavojų akims apšvitinant tiesioginiu ir veidrodiniu atspindžiu, taip pat išsklaidytu atspindžiu 10 cm atstumu nuo difuziškai atspindinčio paviršiaus ir (ar) švitinant odą tiesioginė ir atspindėta spinduliuotė.

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

Kas vaikystėje nesvajojo lazeris? Kai kurie vyrai vis dar svajoja. Įprasti mažos galios lazeriniai rodyklės jau seniai nebeaktualios, nes jų galia palieka daug norimų rezultatų. Liko 2 pasirinkimai: nusipirkti brangų lazerį arba pasigaminti jį namuose, naudojant improvizuotas medžiagas.

• Iš seno arba sugedusio DVD įrenginio
• Iš kompiuterio pelės ir žibintuvėlio
• Iš elektronikos parduotuvėje pirkto detalių komplekto

Kaip namuose pasidaryti lazerį iš senoDVDvairuoti

1. Raskite neveikiantį arba nepageidaujamą DVD įrenginį, kurio įrašymo greitis didesnis nei 16 kartų ir kurio galia didesnė nei 160 mW. Klausiate, kodėl negalite pasiimti įrašomo kompaktinio disko? Faktas yra tas, kad jo diodas skleidžia infraraudonąją šviesą, nematomą žmogaus akiai.
2. Nuimkite lazerio galvutę iš disko. Norėdami pasiekti „vidinius elementus“, atsukite varžtus, esančius disko apačioje, ir nuimkite lazerio galvutę, kurią taip pat laiko varžtai. Jis gali būti kiaute arba po permatomu langu, o gal net lauke. Sunkiausias dalykas yra pašalinti iš jo patį diodą. Dėmesio: diodas yra labai jautrus statinei elektrai.
3. Įsigykite objektyvą, be kurio diodo naudoti bus neįmanoma. Galite naudoti įprastą padidinamąjį stiklą, bet tada turėsite jį kiekvieną kartą pasukti ir reguliuoti. Arba galite įsigyti kitą diodą, esantį su objektyvu, ir pakeisti jį diodu, pašalintu iš disko.
4. Tada turėsite nusipirkti arba surinkti grandinę diodui maitinti ir kartu surinkti konstrukciją. DVD įrenginio diodo centrinis kaištis veikia kaip neigiamas gnybtas.
5. Prijunkite tinkamą maitinimo šaltinį ir sufokusuokite objektyvą. Belieka rasti tinkamą indą lazeriui. Šiems tikslams galite naudoti tinkamo dydžio metalinį žibintuvėlį.
6. Rekomenduojame pažiūrėti šį vaizdo įrašą, kuriame viskas parodyta labai išsamiai:

Kaip padaryti lazerį iš kompiuterio pelės

Lazerio, pagaminto iš kompiuterio pelės, galia bus daug mažesnė nei lazerio, pagaminto naudojant ankstesnį metodą. Gamybos procesas labai nesiskiria.

1. Pirmiausia suraskite seną ar nepageidaujamą pelę su matomu bet kokios spalvos lazeriu. Pelės su nematomu švytėjimu netinka dėl akivaizdžių priežasčių.
2. Tada atsargiai išardykite. Viduje pastebėsite lazerį, kuris turės būti lituojamas naudojant lituoklį.
3. Dabar pakartokite 3–5 veiksmus iš aukščiau pateiktų instrukcijų. Skirtumas tarp tokių lazerių, kartojame, yra tik galioje.

Daugelis meistrų iš nenaudojamos įrangos gamina kažką naujo, įskaitant naminę lazerinės mašinos metalo pjovimui. Nors didelės galios pasiekti nepavyksta, už buitiniam naudojimui Funkcionalumo pakanka. Jį galite padidinti naudodamiesi kai kuriomis turimomis priemonėmis.

Kaip patiems surinkti metalo lazerinio pjovimo stakles

Lazerinius pjaustytuvus meistrai gamina savo rankomis dėl jų brangumo. Kasdieniame gyvenime galite sukurti tik kietojo kūno pjaustytuvą, kurio galia įpjauti metalą tik 1-3 cm. To pakanka dekoratyvinių elementų gamybai. Lazeris veikia naudojant LED įrangoje naudojamus kristalus ir specialius stiklus.

Reikalingos medžiagos

Pagrindinis elementas yra rašymo disko įrenginio lazeris kompiuteriui su didelis greitisįrašymas (kuo jis didesnis, tuo didesnė galia). Be to, būtina:

• Baterija maitinamas žibintuvėlis;
• lazerinis žymeklis;
• lituoklis;
• šaltkalvio įrankiai.

Jei jums reikia galingesnio įrankio, jums reikės papildomi elementai kaip padaryti vairuotoją:

• rezistoriai 2-5 omų;
• du kondensatoriai (talpa 100 pF ir 100 mF);
• kolimatorius (šviesos spindulių surinkėjas į spindulį);
• LED žibintuvėlis (korpusas turi būti metalinis);
• multimetras

Jei tarp baterijų ir lemputės nėra vairuotojo, ji gali perdegti.

Dar daugiau galios galima gauti, jei naudosite parduotuvėje įsigytą 60 W lazerinį diodą.

Geriausia tokią „pasidaryk pats“ metalo lazerinio pjovimo mašiną montuoti ant rėmo, valdymui naudokite kompiuterį su specialia programa. Todėl, be lazerio, jums reikės:

• korpusas, kuriame yra visi elementai;
• žingsniniai varikliai (iš DVD grotuvų ar spausdintuvų);
• Plokštės ir tranzistoriai, valdantys elektros variklius;
• reguliatorius, valdantis emiterio įtampą;
• paskirstymo diržai ir skriemuliai jiems;
• lakštinis plienas laikikliams gaminti;
• rutuliniai guoliai, movos, veržlės, varžtai, varžtai, spaustukai;
• žiediniai jungikliai;
• valdiklis ir USB laidas, jungiantis jį su kompiuteriu, ir lenta su ekranu;
• vėsinimo sistema;
• metalinės lentos ir strypai.

Rėmas pagamintas iš lentų, metaliniai strypai veikti kaip vadovai.

Svarbu! Galima įsigyti elektroninių komponentų lazerinių pjaustytuvų komplektą.

Gamybos procesas

Pirmas žingsnis yra išardyti diską, kad iš jo būtų pašalinta lemputė. Jis sumontuotas vežimėlyje ir sustiprintas. Tvirtinimo detalės lituojamos lituokliu. Veikimo metu nelaikykite lemputės nuo stipraus mechaninio įtempimo, kuris gali ją sugadinti.

Prieš montuodami pjaustytuvą, turite nuspręsti, iš ko jis bus maitinamas, kur montuoti diodą ir kaip paskirstyti sroves.

Svarbu! Diodui reikia daugiau srovės nei rodyklės elementams.

Turite atsargiai išardyti žymeklį ir pakeisti diodą lempute, išimta iš disko įrenginio. Tvirtinimui geriausia naudoti klijus. Svarbu, kad lemputės ąselė būtų skylės centre.

Pjoviklio rodyklės galios nepakanka, ji padidinama naudojant žibintuvėlių baterijas. Norėdami tai padaryti, apatinė žibintuvėlio dalis sujungiama su rodyklės dalimi, kurioje yra lemputė iš disko. Stiklas nuimamas nuo žibintuvėlio, prijungiama lemputė, stebint poliškumą.

Dėmesio! Jėgos pakanka nudeginti rankų odą!

Didinant galią, vairuotojas turi apvynioti aliuminio vielą aplink lemputę, kuri pašalina statinį krūvį, ir sumontuoti ją į kolimatorių. Savo rankomis gaminant lazerį metalui pjauti, rezistoriaus elementai nuosekliai sujungti su baterijomis. Nustatant poliškumą būtinas tikslumas. Norėdami pakeisti srovės stiprumą, prie diodo prijungiamas multimetras, leidžiantis reguliuoti indikatorių nuo 300 mA iki 500 mA.

Metalo rankinio pjovimo lazeriu prietaiso korpusas vis tiek gali būti naudojamas kaip metalinis žibintuvėlis.

Galingiausiam variantui, sumontavus korpusą iš lentų, sumontuojami strypai. Pirmiausia jie sumalami ir sutepami kompozicija, kurioje yra ličio.

Norint sumontuoti žingsninius elektros variklius, reikalingi laikikliai iš lakštinio plieno, išlenkto stačiu kampu. Lakšto ir variklio tvirtinimui savisriegiais varžtais reikalingos 6 skylės. Taip pat reikia pagaminti laikiklius, kad būtų galima pritvirtinti pavarą, sukurtą iš dviejų skriemulių. Tik lakštus reikia sulenkti raidės P forma. Taip pat reikalingos skylės profiliui pritvirtinti ir veleno išėjimui, ant kurių vėliau montuojami skriemuliai diržams. Diržai yra prijungti prie pagrindo naudojant savisriegius varžtus.

Kad pjaustytuvas veiktų automatiškai, jums reikia speciali programa, kurią galima nemokamai atsisiųsti ir įdiegti į savo kompiuterį.

Svarbu! Jei planuojate atlikti graviravimo darbus, turėtumėte atsisiųsti kontūrų biblioteką. Programinės įrangos nustatymas užtrunka.

Galutinė kaina

Kaina priklauso nuo gatavo produkto galios.

Medžiagų kainos

Paprasčiausią pjaustytuvą galima pagaminti beveik nemokamai, jei namuose turite žibintuvėlį, lazerinį žymeklį ir lituoklį. Norėdami jį sustiprinti, turėsite išleisti 546-1520 rublių. Lazerinis aparatas metalo pjovimui savo rankomis ant rėmo, pats brangiausias. Net jei namuose turite medžiagų korpusui ir aušinimo sistemai pagaminti, elektros variklius, lentas, plieno gabalėlius, varžtus, veržles, jungiklius, teks išleisti apie 5000 rublių.

Namų pjovimo metodo privalumai ir trūkumai

Metalų pjovimas lazeriu yra labai tikslus, nedeformuoja medžiagos ir leidžia išgauti kokybišką pjovimo paviršių. Atidarymas bekontaktis, be mechaninio poveikio ir dulkių. Tačiau šis metodas netinka storam metalui, nes atkaitinimas gali sukelti problemų vėlesnio apdorojimo metu.

Saugos priemonės

Dirbdami būtinai dėvėkite apsauginius akinius, pirštines ir stenkitės nežiūrėti tiesiai į spindulį. Patalpoje neturėtų būti degių medžiagų. Šalia turi būti gesintuvas (ne miltelinis). Kadangi žmogui pavojingas ne tik spindulys, bet ir jo atspindys, negalima dirbti su metalais, turinčiais atspindintį paviršių. Turite reguliariai tikrinti laidų, kuriais teka srovė, vientisumą.

Ar kada nors norėjote sukurti tikrą lazerį? Tiesą sakant, tai nėra taip sunku, kaip gali atrodyti. Viskas, ko jums reikia, yra DVD įrenginys ir kai kurios medžiagos.

Išsiaiškinkime, kaip namuose pasidaryti lazerį. Ko tau tam prireiks?

• DVD diskas su perrašymo funkcija;
• lazerinis žymeklis;
• kolimatorius, norint gauti tolygų šviesos spindulį;
• keli atsuktuvai;
• raštinės reikmenų peilis;
• metalinės žirklės;
• lituoklis

Veiksmų eiga

Išardome DVD įrenginį ir išimame iš jo viršutinė plokštė. Jus domina vežimo vieta, nes ten yra gidai. Atsukite varžtus ir nuimkite vežimėlį. Nepamirškite atjungti visų jungčių!

Pradedame vežimo išmontavimo procesą. Jame bus 2 diodai. Vienas skirtas skaitymui, kitas – takelių deginimui – jis raudonas. Mums reikia būtent pastarojo.

Paprastai šis diodas yra prisukamas prie plokštės varžtais, kuriuos reikia atsargiai atsukti mažu atsuktuvu. Patikrinkite jo veikimą prijungę prie akumuliatoriaus. Atsargiai išimkite diodą iš korpuso. Paimame įsigytą kolimatorių ir išardome. Viduje yra lazerinis diodas. Mes jį pašaliname, o į jo vietą dedame tą, kuris buvo pašalintas iš disko.

Išmontavimui galite naudoti atsuktuvą. Jei elementas tampa užsispyręs, naudokite aštrų peilį. Šią dalį reikia nuimti atsargiai, nepažeidžiant kitų plokštės dalių.

Kitas žingsnis yra diodo montavimas į korpusą. Jis turi būti klijuojamas naudojant karščiui atsparius klijus. Svarbu jį sumontuoti toje pačioje padėtyje kaip ir ankstesnė. Paimame lituoklį ir prilituojame laidus prie elemento, stebėdami poliškumą.

Dabar atėjo laikas apdoroti lazerinį žymeklį. Atsukite dangtelį ir nuimkite komponentus. Atšvaitą gali reikėti modifikuoti. Padarykite jo kraštus lygius naudodami dildę. Nepamirškite nuimti organinio stiklo.

Išimkite baterijas ir vietoje emiterio įdėkite anksčiau surinktą konstrukciją. Tada surenkame lazerinį žymeklį Atvirkštinė tvarka, bet nenaudojant plastikinio lęšio.

Apdailos darbai

Dabar reikia grąžinti baterijas į pradinę vietą ir patikrinti sukurtą įrenginį. Niekada nenukreipkite lazerio į save arba aplinkinius žmones ar gyvūnus. Jis nėra labai galingas, bet lengvai ištirpdys plastikinį maišelį ar kitą panašaus storio medžiagą. Spindulio ilgis viršys 100 m, jo ​​pagalba tokiu atstumu galima uždegti degtuką.

Lazerį savo rankomis surinkti nėra sunku, tam nereikia jokių specialių įrankių ar daiktų. Svarbu nepamiršti, kad šis daiktas netinka kaip žaislas. Pavojinga nukreipti jį į veidrodžius ar kitus atspindinčius paviršius. Jei jums patinka eksperimentuoti, tada tai puikus būdas sukurti įdomų dalyką.