Как да си направим лазер (с илюстрации)

Дума "лазер" или "лазерът" е съкращение от "усилване на светлината чрез стимулиране на излъчване на радиация."На руски:" Укрепване на светлината чрез принудително излъчване ", или оптичен квантов генератор. Първият лазер, в който се прилага сребърен рубин цилиндър като резонатор, е разработен през 1960 г. "Hughes Research Laboratories", Калифорния..Днес лазерите се използват за различни цели, вариращи от измерване на различни количества, преди да прочетат кодирани данни. Има няколко начина да направите лазер, в зависимост от вашия бюджет и умения.

Стъпка

Част 1 от 2:

Разбиране на как работи лазерът

един. Лазерът изисква източник на енергия. Лазерите работят чрез обмен на електрони на активната лазерна среда чрез външен енергиен източник и ги стимулират на излъчването на светлината на определена дължина на вълната. Този процес е предложен за първи път през 1917 г. от Алберт Айнщайн.За захранването на електроните (в атомите на активната среда на лазерната) светлина, те трябва първо да абсорбират енергия, като отидат на по-висока орбита, и след това дават тази енергия като частица на светлината, когато се връщат към оригиналната орбита. Този метод на въвеждане на енергия в активната среда на лазера се нарича "изпомпване"."

При лазери с ниска мощност, като например в CD и DVD устройства, се използват лазерни указатели, електронни схеми, осигуряващи електрически ток за лазерни диоди, които извършват "изпомпване на лазер".
Лазери, базирани на въглероден диоксид "изпомпвани" от електрически разряди за вълнуващи електрони.
Ексимните лазери получават енергия от химични реакции.
В лазерите, направени въз основа на кристали или стъкло, като "изпомпване" използват силни източници на светлина, като дъги или импулсни лампи.

Изображението, озаглавено с лазерна стъпка 2

2. Канал за преминаване на енергия чрез активна (армировъчна) среда. Подобрението среда или активната лазерна среда увеличава силата на светлината поради индуцирани (принудителни) емисии на електрона. Усилващата среда може да бъде всяка структура или вещество от изброените по-долу: t

Полупроводници, изработени от материали като галиен арсенид, алуминиев арсенид галий или индийски арсенид галий.

Кристали, като Ruby, от които е направен цилиндърът в лазера на Hughes Laboratories. Могат да се използват и сапфир и гранати, като влакна от оптично стъкло. Такива очила и кристали са предварително обработени с йони на редкоземни елементи.

Керамика, която се лекува с редки йони.

Боядисани течности. Например, експериментален инфрачервен лазер е разработен на базата на Джина с тоник, като активна среда. Желатин под формата на "десерт желе" също се използва успешно като експериментална активна среда на лазера.

Газ, като: въглероден диоксид, азот, хелий неонова смес или живачни двойки.

Химична реакция.

Електронни греди.

Ядрени материали. Урановият лазер за първи път е издаден през ноември 1960 г., шест месеца след първия рубин лазер.

Изображение, озаглавено Направете лазерна стъпка 3

3. Инсталиране на огледала за задържане на лазера. Огледала или резонатори, държат светлина в лазерната работна камера, докато желаното енергийно ниво се натрупва за радиация през малка дупка в едно от огледалата или през обектива.

Най-простият резонатор или "линеен резонатор" използва две огледала, разположени от противоположните страни на лазерната работна камера, генерираща един изходен лъч.

По-сложен "пръстеновид резонатор" използва три или повече огледала. Може да генерира няколко лъчи или един лъч с оптичен изолатор.

Изображението, озаглавено Направете лазерна стъпка 4

4. Използването на фокусиране на лещата за посоката на светлината през усилващата среда. Заедно с огледалата, обективът помага за концентриране и изпращане на светлината, така че подобрената среда ще получи колкото се може повече светлина.

Част 2 от 2:

Лазерна конструкция

Първо: създаване на лазер от комплекта

един. Покупка. Можете да закупите в магазина за електроника или да купите онлайн "Лазерен комплект", "Лазерен комплект", "Лазерен модул "или" лазерен диод". Лазерният комплект трябва да включва следното:

Схема за сушилня. Понякога се продават отделно от други компоненти. Изберете схемата на водача, която ще ви позволи да регулирате тока.
Лазерен диод.
Контролната леща може да бъде направена от стъкло или пластмаса. Като правило, диод и лещи се събират заедно в малка тръба. Тези компоненти понякога се продават отделно без водач.

Изображение, озаглавено Направете лазерна стъпка 6

2. Сглобяване с диаграма. Много лазерни комплекти се продават с метене на водач. Тези комплекти включват печатна платка и съответните детайли и трябва да ги спорите, следвайки приложената схема. Някои комплекти могат да имат сглобен драйвер.

Можете също така да създадете своя собствена диаграма на водача, ако имате опит за монтаж на имейл. LM317 Диаграма на водача, базирана на микроцирци, е добър пример за производителя на водача самостоятелно. Уверете се, че използвате RC верига за защита на лазерен диод от пренапрежение импулси.

След като съберете схемата на водача, можете да го проверите, като се свържете с обичайния светодиод (LED). Ако светодиодът не светне, регулирайте потенциометъра. Ако това не реши проблема, отново проверете схемата, за да сте сигурни, че всичко е правилно свързано.

Изображението, озаглавено Направете лазерна стъпка 7

3. Свържете управляващия блок към лазерния диод. Ако имате цифров мултиметър, можете да го включите в диодната верига за текущия контрол. Повечето лазерни диоди имат ток, разположен в диапазона от 30 до 250 милиампер (mA). Текущият диапазон от 100 до 150 mA ще даде мощен лъч.

Можете да дадете по-силен ток на лазерния диод, за да получите по-мощен лъч, но допълнителният ток ще намали експлоатационния живот или дори ще изгори диода.

Изображението, озаглавено Направете лазерна стъпка 8

4. Свържете захранването или батерията към драйвера. Лазерният диод трябва да свети ярко.

Изображение, озаглавено с лазерна стъпка 9

пет. Въртящата се обектив фокус на лазерен лъч. Насочете го на стената и се съсредоточете до добра, светла точка.

След като настроите обектива по този начин, поставете мача на линията на лъчите и завъртете обектива, докато видите, че главата на мач ще започне да пуши. Можете също да се опитате да пръснете балони или да изгаряте отвори в хартия.

Метод второ: изграждане на лазер на диод от старо DVD или Blu-ray устройство

един. Вземете стария DVD или Blu-ray Player или Drive. Изберете устройства при запис на скорост 16x или по-бързо. Тези устройства имат лазерни диоди с изходна мощност от 150 mw или повече.
DVD устройството има червен лазерен диод с дължина на вълната 650nm.
Blu-ray устройството има син лазерен диод с дължина на вълната 405nm.
DVD устройството трябва да е достатъчно в добро състояние, за да записва дискове, въпреки че не е необходимо успешно. С други думи, неговият диод трябва да е добър.
Не се опитвайте да използвате DVD за четене, четене и писане на компактдиск вместо писане DVD. DVD за четене има червен диод, но не е толкова силен, колкото в типа DVD. Лазерният диод в CD картата е доста мощен, но излъчва светлина в инфрачервения диапазон и ще получите лъч, който не е видим за окото
2. Премахване на лазерен диод от задвижването. Обърнете дъното на устройството. Ще видите винтовете, които трябва да развивате, преди да можете да разделите задвижващия механизъм и да извадите диода.
След като разберете задвижването, ще видите чифт метални ръководства, държани на място с помощта на винтове. Те поддържат лазерен комплект. Развийте ръководствата, за да ги премахнете. Отстранете лазерния комплект.
Лазерен диод по размер по-малко от стотинка. Има три метални контакта под формата на крака. Може да се постави в метална обвивка със защитен прозрачен прозорец или без прозорец, и може би не е затворен.
Трябва да разтягате диода от лазерната глава. Може би ще бъде по-лесно, ако първо отстранете радиатора от сглобката, преди да се опитате да извлечете диода. Ако имате антистатична гривна, използвайте го, докато изваждате диода.
Свържете се с лазерния диод внимателно, особено ако е незащитен диод. Ако имате антистатичен контейнер, поставете диода в него, докато не започнете да събирате лазера.
3. Подгответе фокусиращ обектив. Ще трябва да пропуснете лъча от диода през фокусиращия обектив, за да го използвате като лазер. Можете да направите това един от двата начина:
Използване на лупа като фокусираща леща. Завъртете обектива, така че да намерите желаното място за фокусирания лазерен лъч. Ако е необходимо, това ще трябва да прави всеки път, когато се използва лазерът.
Купете лазерен диод с ниска мощност, като например 5 MW, сглобени с леща и тръба. След това го заменете на лазерния диод от DVD за писане.
4. Купете или монтирайте схемата на водача, за да захранвате лазерния диод.
пет. Свържете лазерния диод на водача. Трябва да свържете положителен контакт с положителната продукция на диаграмата на водача, отрицателен контакт с отрицателен. Местоположението на контактите се различава в зависимост от това, което се използва - червен диод от писането DVD или син диод от Blu-ray.
Вземете лазерен диод със заключения към вас, завъртете го по такъв начин, че краката образуват триъгълник, който показва надясно. От двата вида диоди кракът на върха е положителен контакт.
На червения диод от DVD централния контакт, който образува върха на триъгълника, е отрицателно заключение.
На синия диод от писането Blu-ray, долният контакт е отрицателен изход.
6. Свържете захранването на диаграмата на водача.
7. Регулирайте лещата, за да фокусирате лазерен лъч.

Съвети

Колкото по-добре да фокусирате лазерния лъч, толкова по-силен ще бъде, но ще бъде ефективен само на това разстояние. Ако сте фокусирали лъч на разстояние 1м, той ще бъде ефективен само на разстояние 1м. Ако не използвате лазер, доставете лъч на размера на точката Ping Pong.
За да защитите сглобения лазер, той може да бъде поставен във всеки случай, например, от LED фенерче или батерия в зависимост от това какъв е вашият драйвер.

Предупреждения

Винаги носете предпазни очила, изчислени върху дължината на вълната на лазерния лъч, с който работите (в този случай, дължината на вълната на лазерния диод). Лазерните очила трябва да са допълнителен цвят на лазерния лъч: зелено, ако лазерът е червен 650nm, оранжево-червено, ако синият 405nm лазер. Не сменяйте лазерни очила с заваръчни маски, Wiggy стъкло или слънчеви очила.
Не гледайте лазерния лъч и не ги блъскайте в някой друг. Тази статия описва лазерите от клас IIIb. Този тип лазер може да доведе до увреждане на очите, дори когато носите лазерни очила. Също така е забранено да се насочва лазерен лъч от този тип в произволна посока.
Не блестене с лазер върху отразяващи повърхности. Лазерният лъч може да бъде отразен по същия начин като непланизатен лъч светлина, само с големи последици.

От какво имаш нужда

Лазерен комплект или отделни детайли: Диаграма на водача и тръбата с леща, лазерен диод.
Лазерен диод от писане DVD или Blu-ray устройство (по избор)
Събиране на желязо (ако събирате драйвера) себе си)
Залог
Отвертка (ако е разглобена да напише DVD).
Кърлежи или пинсети (ако е разглобено писане на DVD).
Захранващ превключвател (по избор)
Проводници за свързване на диод за задвижване и драйвер до източника на захранване.
Батерии или захранване (най-малко 6 волта).