Вступление

Полное название современных полупроводниковых лазеров: «полупроводниковые инжекционные гетеролазеры». Сюда входят:

- лазерные диоды и линейки на их основе, в том числе с фотодиодами обратной связи, импульсного или непрерывного режима работы с выводом излучения непосредственно, или через волокно, или через интегратор;

- излучатели лазеров импульсного режима работы, представляющие собой импульсный трансформатор тока с лазерным диодом во вторичной обмотке;

- собственно лазеры, представляющие собой интегральный драйвер, нагрузкой которого является лазерный диод.

Для импульсного режима работы — это генератор импульсов тока накачки. Для непрерывного режима работы — это генератор постоянного тока. Лазерный диод имеет вольт-амперную характеристику диодного типа, но «построен» не на обычном p-n переходе, как первые гомо-лазеры, а на гетеропереходах, которые выполняют функции эмиттеров для носителей заряда, одновременно локализуя их в активной области и оптического волновода для излучения. Как это работает: Ток накачки создаёт инверсную населённости носителей заряда в энергетических зонах полупроводникового материала активной области: электронов — в зоне проводимости; дырок — в валентной зоне. Процесс их рекомбинации начинается спонтанно, возможно с одной единственной пары. Но фотон, родившийся при этом, многократно проходит через оптический резонатор, образованный зеркалами активной области, буквально обрушивая электроны в валентную зону, где и происходит рекомбинация, которая носит лавинный характер, когда все рекомбинирующие пары одновременно, т.е. с одной фазой, рождают фотоны. Эти фотоны также многократно проходят через оптический резонатор, создавая таким образом положительную обратную связь, являющуюся непременным условием генерации. По сути лазеры правильнее называть оптическими квантовыми генераторами, т.к. они не усиливают свет (light amplification …), а генерируют его. Усилением света занимаются суперлюминесцентные светодиоды. Лазерные структуры, из которых в последствии изготавливаются лазерные кристаллы, выращивают различными методами эпитаксии, как правило на подложках n-типа. Профиль будущих кристаллов формируется различными методами: — фотолитографией; — пиролизом; — протонной бомбардировкой. Оммические контакты и припои наносятся на эпитаксиальную пластину ещё до её разделения на кристаллы. Зеркала оптических резонаторов не шлифуют и не полируют, а получают методом скалывания по плоскостям естественного скалывания, которые есть в любом монокристалле. Для того, чтобы зеркала были строго перпендикулярны к слоям лазерной структуры, монокристалл ориентируют перед резкой на подложки по кристаллографическим направлениям с помощью рентгеновских лучей. Излучение с заднего зеркала если и используется, то для фотодиода обратной связи. В других случаях на него напыляют отражающие покрытия. Для облегчения выхода излучения с переднего зеркала на него напыляют просветляющие плёнки. Типы корпусов лазерных диодов можно посмотреть ТУТ Красные (длина волны около 650нм) и инфракрасные (ИК) (780нм) диоды можно достать из пишущих DVD приводов. Так же можно использовать и пишущие CD приводы или DVD Combo (в них есть только мощный ИК) . Список приводов содержащих подходящий для конструирования лазера можно посмотреть ТУТ В таблице далеко не все приводы, которые подойдут. Обратите внимание на колонку №4 в таблице там указана скорость записи и ток которым нужно питать диоды, чем эти показатели выше, тем ярче будет светить диод (выше мощность). Опять же, если вы достали ЛД из привода, которого нет в списке, ориентируйтесь примерно так: для диода из дисковода со скоростью записи 16х желательно не подавать больше 250-260мА, для 18х — 300-350мА, 20-22х — 400-500мА, и пожалуйста опубликуйте этот привод в соответствующей теме. Как правильно извлечь диод из привода найдете ТУТ . Фиолетовый (405нм) диод вы найдете в Blue-Ray приводах. Инфракрасные 808нм диоды вы можете приобрести в магазине (их как правило используют в зеленых лазерах для накачки склейки кристаллов). Лазеры с другими длинами волн излучения построены по технологии DPSS. Что расшифровывается как Твердотельный Лазер с Диодной Накачкой, т.е нужную длину волны излучает активный элемент, который в свою очередь накачивается ЛД. Желтых лазерных диодов пока не встречалось, зеленые в природе существуют, но до сих пор цены на них весьма высоки. Пример. Как работает зеленый(532нм) DPSS лазер: В составе установки находятся такие компоненты, как ИК ЛД 808нм, кристалл ванадата иттрия, кристалл KTP, «специальные» зеркала. Кристаллы находятся в «едином» резонаторе, т.е между зеркалами с различной пропускающей и отражающей способностью для разных длин волн. ИК излучение с длиной волны 808нм от мощного ЛД, проходя через зеркало резонатора, вызывает генерацию излучения с длиной волны 1064нм в кристалле ванадата иттрия легированного ионами неодима. В свою очередь это излучение, проходя через кристалл КТР, удваивается, проходит через выходное зеркало и мы видим зеленый лазерный луч. Желтое, синее, голубое излучение получают примерно также, но с другими кристаллами и зеркалами. КПД преобразования оптической мощности такого метода составляет до 20%. То есть для того, чтобы получить зеленый лазер 100 милливатт нужно 500 мВт ИК диода. Следует вывод, что в лазере ручке попросту не может функционировать зелень более 100-120 мВт .Не лоханитесь при покупке! До недавнего времени мощные синие лазеры были построены таким же способом, пока в дело не вмешалась компания CASIO с новыми проекторами А140 и подобными, где находятся диоды 445нм 1000 мВт.

Собираем лазер

Ну диод у нас уже есть, дальше собираем драйвер.

Драйвер — это электронная схема, которая контролирует питание диода, без нее он сгорит, отсутствие ее даже не обсуждается! Статья про драйверы  ТУТ

Оптика

Лазерный диод не светит прямым пучком, он светит конусом и его надо фокусировать, а фокусировать нужно коллиматором, как по мне идеальный выбор модули AIXIZ, сразу получаете и коллиматор и примитивное охлаждение в одном флаконе. Но также можно использовать линзы из DVD для фокусирования на небольшом расстоянии. На первое время можно самим сделать стационарный модуль. Если же вы собрались делать монстра 1Вт и более, нужно подумать про охлаждение. Давайте посчитаем: Напряжение 4.2 В, Ток около 1.1 А: 4.2 х 1.1=4.6 Вт, а луч ~1 Вт А куда делось еще 3.6 Вт? А они ушли на нагрев. Температура губительна для диода, кроме того чем выше температура, тем ниже мощность, поэтому тепло надо отводить. Идем на радиорынок и покупаем подержанный радиатор для процессора, сверлим в нем дырку под AIXIZ, впрессовываем туда модуль, предварительно смазав его термопастой. И вообще советую перечитать вот Эту тему. А также не эксплуатируйте лазер на морозе, если он работает на пределе! При низкой температуре мощность лазера растет и может настать оптический пробой резонатора, тогда лазерный диод сгорит. В конце хочу добавить: Если вы делаете лазер на продажу для начала перечитайте эту тему, реальная история которая случилась со мной. Сложившаяся ситуация стояла мне кучи нервов и здоровья ни в чем не повинного человека. Мне очень повезло, что я так отделался, реально все могло кончится небом в клеточку, друзьями в полосочку, занесением судимости в личное дело, а как следствие невозможностью найти нормальную роботу и испорченной жизнью. Подумайте дважды. А дальше все упирается в вашу фантазию, так что дерзайте! Внимание! Лазер опасен для зрения! Защитите свое зрение, КУПИТЕ ЗАЩИТНЫЕ ОЧКИ Автор: n.r.j., статья взята с небольшими правками. Оригинал: http://lasers.org.ru/forum/threads/faq-для-новичков-по-лазерным-диодам-и-приборам-на-их-основе.2146/

Итак, уважаемый новичок, эта статья поможет тебе собрать недорогую фиолетовую указку своими руками. Для этого тебе потребуется: лазерный диод из каретки phr-803t, коллиматор (AiXiZ либо его клон Sure; так же можно использовать недорогие латунные из «двустволок» — слабый красный лазер и фонарик в одном корпусе), детали драйвера (транзистор zxtn2007, микросхема zxsc400, диод шоттки на 16-40 вольт и 2 ампера, два конденсатора: танталовые либо керамические, 47 и 100 микрофарад и 16 вольт, резистор на 3 Ома), корпус для лазера, источник питания (например, литиевый аккумулятор trustfire, подобный используемому в статье), хороший паяльник, прямые руки, и желание творить

Печатную плату для драйвера нашего лазера мы изготовим эпичным и любимым многими радиолюбителями ЛУТ-ом (Лазерно-утюжная технология). Для этого желательно иметь лазерный принтер. Если его нет, то сбегать до ближайшего «ксерокса за 3 рубля». Схему мы нарисуем в программе SprintLayout5, и отправим на печать на пленке. Пленку можно использовать практически любую, лишь бы она была достаточно толстая, что бы ее не зажевало в принтере, и достаточно тонкая, что бы на ней качественно напечаталось. Вполне подходит пленка от пластиковых папок-конвертов, и подложка от самоклеющейся бумаги «333″. Если же нет пленки, не нужно расстраиваться! Одалживаем у мамы или подруги женский глянцевый журнал, вырезаем оттуда самую неинтересную для вашей девушки или мамы страницу, и подгоняем ее под размер А4. Затем печатаем страницу. На фото ниже можно увидеть пленку с нанесенным тонером в форме нашей схемы, и подготовленный к переносу тонера кусочек текстолита. Следующим шагом будет подготовка текстолита. Лучше всего брать кусочек, раза в два больше нашей схемы, чтобы было удобнее прижать к поверхности во время следующего шага. Медную поверхность необходимо зашкурить и обезжирить. Теперь нужно перенести «рисунок». Находим в шкафу утюг, включаем его. Пока он разогревается, кладем кусочек бумаги со схемой на текстолит. Как только утюг нагреется, нужно аккуратно (через слой бумаги, если используется подобие целлофановой пленки) прогладить бумагу. Когда она «прилипнет» к текстолиту, можно выключать утюг и переходить к следующему шагу. Этот шаг для тех, кто пользуется бумагой. Если использована пленка, его можно и нужно пропустить. Итак, бумага «прилипла». Что же делать дальше? А все очень просто. Тонер от текстолита оторвать не так то просто, а бумага боится воды. Значит, туда ей и дорога Кладем нашу плату в теплую воду, даем ей полежать там минутку. Часть бумаги отвалится сама, а часть нужно удалить. Одной рукой держим плату, а пальцем другой руки аккуратно скатываем бумагу в катышки, не доставая ее из воды. Получается? Вот и замечательно! После переноса тонера с помощью обычного утюга это дело выглядит так: Если некоторые дорожки не перенеслись, либо перенеслись не очень хорошо, их можно поправить CD-маркером и острой иголкой. Желательно использовать увеличительное стекло, дорожки довольно мелкие, всего 0.4 мм. Плата готова к травлению. Травить будем хлорным железом 50 рублей за баночку, хватает надолго. Разводим раствор, кидаем туда нашу заготовку, «помешиваем» плату и ждем результата. Не забываем контролировать процесс. Аккуратно вытаскиваем плату пинцетом (его тоже лучше купить, этим мы избавим себя от лишнего мата и «соплей» припоя на будущей плате при пайке). Ну вот, плата вытравилась. Аккуратно зачищаем мелкой шкуркой. Наносим флюс, залуживаем. На контактные площадки припоя можно нанести чуть больше чем везде, чтобы паять детали удобнее было, и без наноса припоя дополнительно. Вот, что получается после облуживания. Осталось отрезать чуть дальше обведенных контуров, и обточить лишнее надфилем. Текстолит удобно резать ножницами по металлу. Вот что получилось, осталось лишь собрать Собирать будем по этой схеме. При пайке лучше всего использовать паяльник с тонким жалом, как на одной из фото выше. Для удобства можно воспользоваться лупой, ведь детали достаточно маленькие. При этой пайке используется флюс ЛТИ-120. Итак, плата практически спаяна. Проволочка впаивается на место резистора на 0.028 Ом, так как такой резистор мы вряд ли найдем. Можно впаять СМД-перемычки, на них около 0.1 ом. Параллельно, три штуки. Но таких не оказалось, поэтому мы использовали проволочку. Разумеется, выглядит плата грязновато до смывки флюса. Смывать можно простым спиртом. Теперь стоит написать и об коллиматоре. Это Sure, от AiXiZ он мало чем отличается. Из главных отличий — анодирование внутри, что плохо для мощных, более 500 мВт указок, нам же это не критично. Коллиматор заказан из китая, из магазина DealExtreme.com. Приехал ровно через месяц. Фото в разобранном и собранном видах: Старый диод можно выбить болтом М6. Теперь мы впрессуем в него Лазерный Диод. Итак, у нас есть коллиматор. Из него нужно извлечь Лазерный Диод. Некоторые партии AiXiZ\Sure поставляются без слабого красного (5 мВт) Диода, тогда этот шаг можно пропустить. Раскручиваем коллиматор, выкручиваем линзу и заднюю часть, отпаиваем драйвер от диода. Оставшееся крепление зажимаем в тиски. Выбить диод можно, ударив по нему. Можно использовать для этого молоток и болт М6. Диод выбит. Теперь нужно запрессовать новый Фиолетовый диод. Но на ноги Диоду нажимать нельзя, а по-другому запрессовывать неудобно. Что же делать? Задняя часть аиксиза прекрасно подходит для этого. Вставляем новый диод ножками в отверстие в задней части цилиндра, и зажимаем в тиски. Плавно зажимаем, пока диод полностью не запрессуется в коллиматор. Диод запрессован! Итак, драйвер и коллиматор собраны. Теперь закрепим коллиматор в «голову» нашего лазера, и припаяем диод к выходам драйвера с помощью проводков, либо прямо к плате драйвера. Упомянем и корпус. В качестве корпуса было решено использовать простой фонарик из хозяйственного магазина за сто рублей. Выглядит он так: На прищепку для удобства крепления нацеплен магнитик. Осталось лишь вставить устройство лазера в корпус и закрутить. Ну и как уж повелось тут, фотографии самого лазера и его луча Красиво светит, жжет спички с двух-трех метров.

Скачать lay-печатные платы zxsc400 и Sprint layout можно здесь.
Магазин деталей: Lasers.org.ru
Детали драйвера.

Архив фотографий в высоком разрешении здесь.

Предыстория.

7 мая. Для многих этот день – профессиональный праздник, день радио. Именно 7 мая 1895 года А.С. Поповым на заседании физико-химического общества была передана первая радиотелеграмма,  поэтому этот день считается днем изобретения радио.

В нашем институте этому празднику придается особое значение, и оно сочетается с полувековой традицией ходить организованной колонной к памятнику Попову в этот день, и осуществлять его «омовение»:)

Разумеется, студенты радиофака должны как-то выделяться из толпы – для этого факультетом были сделаны большие позолоченные буквы из пенопласта.  А благодаря особым пляскам правительства с отменой перехода на зимнее время в этом году шествие сместилось на почти темный вечер.  Кто же среди ночи увидит все «прелести» букв? Понятное дело,  потребовалось сделать освещение. Об этом освещении в статье и пойдет речь.

 Всё должно было быть переносным и обеспечивать время автономной непрерывной работы не менее полутора часов. Из экономических соображений было выбрано светодиодное освещение, и навскидку определена необходимая мощность.  По ряду причин в городе не нашлось десятиваттных белых светодиодов за разумную цену, поэтому было решено покупать готовые светодиодные прожекторы. Вот такие прожектора.

На ибее есть такие же (их, наверное, там и берут, приляпывая свои наклейки) по 20$ с доставкой; там же есть такие прожекторы, но с питанием от 12в. Время не позволило столько ждать и пользоваться крайне непредсказуемой почтой России, поэтому прожекторы купил здесь.

Прожекторы достаточно яркие.

Далее встала задача запитать всё это «счастье» от 12в, то бишь от обычной свинцовой АКБ.

Из прожекторов были беспощадно выдраны «драйверы». Как выяснилось, они намертво залиты компаундом, переделать под простые небольшие БП их не выйдет. Драйверы могут выдавать 6-11в при стабилизированном токе в 900мА.

При тех самых 900мА на светодиодах падало примерно 9,45в. Оптимальным решением было их последовательно соединить в гирлянду, как я и поступил. По этим условиям были выставлены требования к преобразователю:

- диапазон входных напряжений 9..12в

- выходная мощность не менее 60 Вт

- выходное напряжение 40..80в

- подстраиваемый выходной ток 0.5..1.5А

- защита от отсутствия нагрузки, возможность подключать светодиоды к работающему преобразователю

- минимальная себестроимость, минимум выводных компонентов

В качестве ШИМ контроллера используется МК ATtiny261. То, что получилось:

Классический boost converter.   Калькулятор бустера: http://www.ladyada.net/library/diyboostcalc.html

Затвором полевого транзистора управляет драйвер IR4427, половинки запараллелены.  Можно было применить IR4426, генерируя инвертированный ШИМ.

Частота среза ФНЧ в цепи ОС около 17.5кГц.

Описание программы

МК тактируется от внутреннего RC генератора на 8МГц. АЦП контроллера использует внутренний ИОН на 2.56в. Тактовая частота модуля АЦП выбрана максимально возможной при максимальной точности – 250 кГц (делитель на 32). При этом АЦП может давать примерно до 16к значений в секунду. Конфигурация таймера-счетчика 1: Быстрый ШИМ, частота  – 125 кГц, потолок (OCR1C в этом режиме) = 255. Тактирование таймера от PLL на 64 МГц.  Единица на ножке OC1A устанавливается при переполнении, сбрасывается при совпадении со значением регистра OCR1A, т.е. ШИМ не инвертированный.

Таймер-счетчик 0 сконфигурирован на генерацию прерывания по переполнению (Считает до 0xFFFF = 65535), тактирование таймера 31 кГц. Период вызова прерывания около двух секунд.

В прерывании проверяется состояние аккумулятора, при напряжении ниже 9в устанавливается флаг разряда.

В главном цикле программы получаем значения с каналов АЦП, отвечающих за ток и напряжение в нагрузке.

Проверяем флаг разряда аккумулятора.  Если всё нормально, идем дальше.

Если измеренное напряжение выше планки заданного ограничения и измеренный ток (дальше просто ток и напряжение, соответственно) меньше «минимального» (нагрузки нет), сбрасываем тягу в ноль.  Иначе если ток больше максимального или напряжение больше заданной планки (нагрузка всё-таки есть, но ограничение мы пролетели) убавляем заполнение ШИМ на единицу, если оно отлично от нуля.

Если ток меньше максимального и напряжение меньше максимального, то: если заполнение ШИМ меньше максимального значения (чтобы случайно в один прекрасный момент не открыть транзистор на весь период), инкрементируем на 1;   если ток больше минимального (нагрузка есть) и значение ограничителя напряжения равно «среднему» (максимальное напряжение, которое будет на выходе преобразователя без нагрузки) то поднимаем планку ограничителя (присваиваем значение, которое максимально допустимо на выходе при подключенной нагрузке). Иначе, если ток меньше  минимального, опускаем планку ограничителя до «среднего».

Некоторые примечания: при таком алгоритме возможно возникновение «звона», когда пролет заданных напряжения или тока происходит довольно сильный, и происходит перерегулирование. В таком случае имеет смысл увеличить плавность изменения заполнения ШИМ (например, делать задержку или пропускать сколько-то итераций цикла, прежде чем менять заполнение).  Так же важна частота среза RC цепочки. Если она будет слишком высокой, могут просачиваться помехи с выхода, если же слишком низкой – будет сдвиг фазы, сигнал с ОС будет значительно «запаздывать», что способствует возбуждению. Частота среза ФНЧ должна быть минимум в несколько раз выше частоты дискретизации с данного входа АЦП. Осциллографа под рукой у меня не было, самому интересно посмотреть и оценить уровень пульсаций, но значения по мультиметру  держит железно. Внешних признаков «звона» тоже нет, и светодиоды не мерцают.

Скорость ОС такова, что при отключении нагрузки по мультиметру напряжение успевает подскочить на доли вольта, после чего опускается до «среднего» ограничения. Естественно, нужно смотреть осциллограммы.

В перспективе – оптимизация алгоритма и переписывание на ассемблер. В таком виде пока не буду выкладывать исходники, они будут чуть позже.

Отмечу, что мне всё же пришлось увеличить размер радиатора. Стоило применить вместо IRL540 транзистор с меньшим сопротивлением открытого канала,  хоть и с большей емкостью затвора, запас со стороны микросхемы-драйвера есть. Например, можно поставить IRF3710, у него сорпотивление канала почти в два раза меньше.  КПД преобразователя примерно равен 95%.

Критика и комментарии приветствуются.

⎝⏠⏝⏠⎠

Итак начнем:

Вступление

Полное название современных полупроводниковых лазеров: «полупроводниковые инжекционные гетеролазеры». Сюда входят:

- лазерные диоды и линейки на их основе, в том числе с фотодиодами обратной связи импульсного или непрерывного режима работы с выводом излучения непосредственно, или через волокно, или через интегратор;

- излучатели лазеров импульсного режима работы, представляющие собой импульсный трансформатор тока с лазерным диодом во вторичной обмотке;

- собственно лазеры, представляющие собой интегральный драйвер, нагрузкой которого является лазерный диод. Для импульсного режима работы — это генератор импульсов тока накачки. Для непрерывного режима работы это генератор постоянного тока.

Лазерный диод имеет вольт-амперную характеристику диодного типа, но «построен» не на обычном p-n переходе, как первые гомо-лазеры, а на гетеропереходах, которые выполняют функции:

- эмиттеров для носителей заряда, одновременно локализуя их в активной области;

- оптического волновода для излучения.

Как это работает:

Ток накачки создаёт инверсную населённость носителей заряда в энергетических зонах полупроводниковового материала активной области:

- электронов — в зоне проводимости;

- дырок — в валентной зоне.

Процесс их рекомбинации начинается спонтанно, возможно с одной единственной пары. Но фотон, родившийся при этом, многократно проходит через оптический резонатор, образованный зеркалами активной области, буквально обрушивая электроны в валентную зону, где и происходит рекомбинация, которая носит лавинный характер, когда все рекомбинирующие пары одновременно, т.е. с одной фазой, рождают фотоны. Эти фотоны также многократно проходят через оптический резонатор, создавая таким образом положительную обратную связь, являющуюся непременным условием генерации. По сути лазеры правильнее называть оптическими квантовыми генераторами, т.к. они не усиливают свет (light amplification …), а генерируют его. Усилением света занимаются суперлюминесцентные светодиоды.

Лазерные структуры, из которых в последствии изготавливаются лазерные кристаллы, выращивают различными методами эпитаксии, как правило на подложках n-типа. Профиль будущих кристаллов формируется различными методами:

- фотолитографией;

- пиролизом;

- протонной бомбардировкой.

Омические контакты и припои наносятся на эпитаксиальную пластину ещё до её разделения на кристаллы.

Зеркала оптических резонаторов не шлифуют и не полируют, а получают методом скалывания по плоскостям естественного скалывания, которые есть в любом монокристалле. Для того, чтобы зеркала были строго перпендикулярны к слоям лазерной структуры, монокристалл ориентируют перед резкой на подложки по кристаллографическим направлениям с помощью рентгеновских лучей.

Излучение с заднего зеркала если и используется, то для фотодиода обратной связи. В других случаях на него напыляют отражающие покрытия.

Для облегчения выхода излучения с переднего зеркала на него напыляют просветляющие плёнки.

Типы корпусов лазерных диодов можно посмотреть ТУТ

Красные (длина волны около 650нм) и инфракрасные (ИК) (780нм) диоды можно достать из пишущих DVD приводов. Так же можно использовать и пишущие CD приводы (в них есть только мощный ИК), или DVD Combo.

Список приводов содержащих подходящий для конструирования лазера можно посмотреть ТУТ В таблице далеко не все приводы которые подойдут.

Обратите внимание на колонку №4 в таблице там указана скорость записи и ток которым нужно питать диоды, чем эти показатели выше, тем ярче будет светить диод (выше мощность). Опять же, если вы достали ЛД из привода, которого нет в списке, ориентируйтесь примерно так: для диода из дисковода со скоростью записи 16х желательно не подавать больше 250-260мА, для 18х — 300-350мА, 20-22х — 400-500мА, и пожалуйста опубликуйте етот привод в соответсвующей теме.

Как правильно извлечь диод из привода надете ТУТ

Фиолетовый (405нм) диод вы найдете в Blue-Ray приводах.

Чтобы получить синий (445нм) лучше всего поучаствовать в Груповых закупках

Инфракрасные 808нм диоды вы можете приобрести в МАГАЗИНЕ (их как правило используют в зеленых лазерах для накачки склейки кристаллов)

Лазеры с другими длинами волн излучения построены по технологии DPSS. Что расшифровывается как Твердотельный Лазер с Диодной Накачкой, т.е нужную длину волны излучает активный элемент, который в свою очередь накачивается ЛД. Желтых лазерных диодов пока не встречалось, зеленые в природе существуют но стоят космических денег. — спасибо за правку nERVу.

Пример. Как работает зеленый(532нм) DPSS лазер:

В составе установке находятся такие компоненты, как ИК ЛД 808нм, кристалл вандата иттрия, кристалл KTP, зеркала. Кристаллы находятся в «едином» резонаторе, т.е между зеркалами с различной пропускающей и отражающей способностью для разных длин волн.

Ик излучение с длиной волны 808нм от мощного ЛД проходя через зеркало резонатора вызывает генерацию излучения с длиной волны 1064нм в кристалле вандата иттрия легированного ионами неодима. В свою очередь это излучение проходя через кристалл КТР удваивается, проходит через выходное зеркало и мы видим зеленый лазерный луч.

Желтое, синее, голубое излучение получают примерно также, но с другими кристалами и зеркалами. КПД преобразования оптической мощности такого метода составляет около 20%.

Тоесть для того чтобы получить зеленый лазер 100 миливатт нужно 500 мВт ИК диода. Следует вывод что в лазере ручке попросту не может функционировать зелень более 100мВт. Не лоханитесь при покупке!

До недавнего времени мощные синие лазеры были построены таким же способом, пока в дело не вмешалась компания CASIO с новыми проэкторами А140 и подобными где находятся диоды 445нм 1000 мВт.

Собираем лазер

Ну диод у нас уже есть, дальше собираем драйвер.

Драйвер — это электронная схема, которая контролирует питание диода, без нее он сгорит, отсутствие ее даже не обсуждается!

Читать в первую очередь ЭТО

Самый простой найдете ТУТ

Более сложные ТУТ

Лазерный диод не светит прямым пучком, он светит конусом и его надо фокусировать, а фокусировать нужно коллиматором, как по мне идеальный выбор модули AIXIZ, сразу получаете и коллиматор и примитивное охлаждение в одном флаконе. Купить можноТУТ

Но также можно использовать линзы из DVD для фокусирования на небольшем растоянии. А призмочки для разных экспериментов. Но будте предельно аккуратны — вы не можете быть полностью уверены в том что посветив в призму луч не отразится вам в глаз, что грозит слепотой!

Если же вы собрались делать монстра 1Вт и более, нужно подумать про охлажнение.

Давайте посчитаем: Напряжение 4.2 В Ток около 1.1 А

4.2Х1.1=4.6 Вт, а луч ~1 Вт А куда делось еще 3.6 Вт? А они ушли на нагрев. Температура губительна для диода, кроме того чем выше температура тем ниже мощность, поэтому тепло надо отводить. Идем на радиорынок и покупаем подержанный радиатор для процесора сверлим в нем дырку под AIXIZ, впрессовываем туда модуль предварительно смазав его термопастой. И вообще советую перечитать вот Эту тему.

А также не эксплуатируйте лазер на морозе! Так как при низкой температуре мощность лазера ростет и может стать критической, тогда лазерный диод сгорит.

В конце хочу добавить:

Если вы делаете лазер на продажу для начала перечитайте эту тему, реальная история которая случилась со мной. Сложившаяся ситуация стояла мне кучи нервов и здоровья не вчем не повинного человека. Мне очень повезло, что я так отделался, реально все могло кончится небом в клеточку друзьями в полосочку, занесением судимости в личное дело, а как следствие невозможностью нейдти нормальную роботу и испорченной жизнью. Подумайте дважды.

А дальше все упирается в вашу фантазию, так что дерзайте!

Внимание! Лазер опасен для зрения! Купите защитные очки! Но всеравно дерзайте!

Пользователь американского лазерного форума выложил небольшой обзор, и вот какая информация теперь у нас есть:

После тестирования, было решено собрать на их основе пару портативных лазеров. Вот и получились DGH-N1 и DGH-N2. Это не настоящее название продукта, это просто наименования, чтобы отличать их.

Заметки при построении:

диоды были в 3.8мм корпусе, и мне всегда нравились медные модули. Собственно диод был впрессован в 12мм коллиматор, и далее в медный радиатор.

Диоды требуют невероятно высокого напряжения, порядка 8В. Это довольно трудная задача. Было решено использовать 3 Li-Ion аккумулятора и понижающий драйвер. В соответствии со спецификацией, диоды не требуют большого тока. оба диода работают на 191мА и выдают 45мВт зеленого цвета!

Однако если пересчитать, то получается что диод потребляет примерно 1500мВт и выдает лишь 45мВт, это около 3% КПД.

В сравнении, у одномодного синего лазера эффективность около 15%, у одномодного красного HL63133DG порядка 20%, ну а 532нм DPSS модуль от FireDragon выдает примерно 7% от входной мощности. Другими словами зеленые диоды пока не очень то эффективны.

Но цвет очень хорош! Его можно описать как темно-зеленый. Фактически складывается ощущение, что в этом цвете больше зеленой составляющей, чем в 532нм цвете.

Ну а теперь непосредственно о диоде! Очень давно мы получили в распоряжение красные лазерные диоды! Лет 5-6 назад стали доступны 405нм фиолетовые диоды.

Ну и конечно же синие 445нм диоды! А теперь зеленые диоды! Лазерная индустрия развивается все быстрее и быстрее!) Это радует!)

Ну и главный вопрос, насколько зеленый диодный лазерзеленый?)

Очень зеленый! Не голубой! Излучение примерно на 22нм отличается от 532нм зеленого и на 22нм от 488 CYAN цвета. В общем цвет примерно между этими двумя цветами.  Субьективно он очень похож на излучение  ArIon 515нм лазера.

Корпус второго лазера примерно такой-же, используется три 10440 аккумулятора для получения 12В и конвертирования их в 8В для диода.

Луч.

Это все еще 50мВт зелени, соответственно видно их почти так же, как и 50мВт 532нм. В комнате луч виден из=за пыли.

Извиняюсь за уличную фотографию, здесь все вхолодных цветах, и естественный цвет луча не передается. Я сфотографировал как лазерный луч попадает на верхушку горы, между деревьев. Я бы сказал, что это благодаря дивительно низкой расходимости, однако это не только заслуга расходимости!  Дело в том, что Ночью зрение людей немного изменяется, и центр чувствительности смещается. Поэтому ночью именно 510нм лазер будет выглядеть ярче 532нм!

Профиль луча:

Это фото расфокусированного луча одномодового лазера. И выглядит он оменно одномодовым, например в сравнении с 445нм касио диодом. Никаких полосочек, ровный элипс.

Сравнение цветов:

На этой фотографии видно небольшой сдвиг 532нм в сторону желтого, и сдвиг 510нм в сторону голубого.

Вот такие сравнения цветов!) Очень красиво!

Измеряем расхождение:

Можно описать расходимость как очень низкую!

BEAM DIAMETER:
—————————————————
Ось………..   APERTURE      8.5м                    12м
Медленная : 5.50mm          7.00mm           7.75mm
быстрая :      3.00mm           5.00mm           6.00mm
Медленная ось:
—————————————————-
на 0 метров,толщина луча  5.50 мм

на 8.5  метров,толщина луча  7.00 мм

на 12 метров,толщина луча  7.75 мм

—————————————————-
Расходимость : 0.1757 (0.18) mRad от 00-8.5м
Расходимость: 0.2050 (0.20) mRadот 8.5-12мft

Рассчитанная расходимость по медленной оси: 0.19 mRad

Быстрая ось:
—————————————————-
на 00м, толщина луча 3.00мм.

на 8.5м, толщина луча 5.00мм.

на 12м, толщина луча 6.00мм.
—————————————————-
Расходимость: 0.2343 (0.23) mRad от 00-8.5м
Расходимость: 0.2734 (0.27) mRad from 8.5-12м

Рассчитанная расходимость по быстрой оси: 0.25 mRad
—————————————————-
0.19+0.25=0.440; 0.44/2.00=0.22

0.22 mRad суммарная расходимость.

Чтож, вот такой обзор! Остается только ждать, когда диоды станут эффективными,низкостоящими и доступными!

Приглашаю обсудить новость на форум: Обсуждение 50мВт зеленого диодного лазера

Итак. Приступим. Нам необходимо купить в ближайшем чип-дипе:

В принципе с такой схемой нет смысла заморачиваться с изготовлением платы и можно, даже нужно использовать печатные макетные платы.

А вот как выглядит сирена в коробочке. Не правда ли как фирменная?

Остается только поставить сирену на нужное место и довести до нее лазерный луч зеркалами.

Наверно многие, посмотрев в детстве американские фильмы хотели попробывать сделать лазерную защиту, ака лазерное поле. Вы даже наверно до сих пор думали что это не возможно сделать самому? Если да то вы ошибались! Сейчас я вам расскажу как сделать свое лазерное поле, на основе которого можно будет сделать лазерную защиту!

Чтобы сделать простое действие лазерного поля просто использовать зеркала! Нужно несколько зеркал небольшого размера.

Зеркала надо прикреплять на какой нибудь тянучий и липкий материал. Например на пластелин или жвачку:-). Во время установки зеркал надо пустить по ним лазерный луч чтобы можно было скорректировать их положение. Я настоятельно рекомендую вам одеть защитные очки или использовать слабый лазер/купить китайскую лазерную указку в палатке.

В итоге у вас должно получится что то типа этого:

Или настоящая запугивалка воров:

Правда если включить свет эффект становится немного похуже: