Обсуждение лазеров для накачки волокна

Вариант готового теплоотвода. https://aliexpress.ru/item/10050069...&traffic_source=recommendation&type_rcmd=core
Для моего 400Вт блока Raycus размером 80мм Х 125мм должен подойти 80Х160мм охладитель.

А сам водяной блок https://aliexpress.ru/item/10050048...&traffic_source=recommendation&type_rcmd=core
надеюсь намного лучше, чем самодельный, при отсутствии производственной базы.

Но главная беда, что нет ни малейшего технического описания, численно характеризующего систему, как охладитель! Хрень, какую мощность с каким перегревом отведет, продавец не пишет.

 

Коллиматорные (те, что из двух) меньше 50 фокусного из кварца не встречал на али. А фокусные есть. По диаметру коллиматорные не обращал внимание какие максимум, но 30 мм точно есть на том же али. 38 не уверен, но должны быть в теории, раз фокусные тоже есть. Вы еще учтите, что качество сильно отличается от производителя, может быть обычная фокусная лучше, чем коллиматорная (на своей шкуре узнал, купив у отечественного производителя в 8 раз дороже).

По охлаждению, сразу забудьте использовать комповую водянку (как на картинке выше) даже трехсекционную и толстую, процессоры же с ними работают на 70-90 градусах при тепловыделении 200-250 ватт. А надо 500 отвести при разнице температур с комнатной летом 10 градусов от силы, чтоб не деградировал модуль слишком быстро (еще и термопаста барьером, если не омывание водой пятки модуля напрямую). Штук 6 трехсекционных наверно справятся, но их цена + вентиляторы это бред. Либо брать серверные высокооборотистые вентиляторы и меньше радиаторов, но орать будет ппц и надо делать систему их мониторинга. Самое лучшее из дешевого это радиаторы печки авто, у некоторых моделей оребрение лучше, у других хуже, надо сравнивать по фоткам и рамерам в описании магазинов и считать число пластинок. Сейчас не найду где выписал какие наилучшие, но за одни и те же деньги разброс по площади до 2 раз легко между производителями. Только заморочки с вентиляторами и переходники под шланги. Для 300 ваттного модуля два таких радиатора подходят. У некоторых из них есть характеристики, сколько-то ватт на градус чего-то там, можно использовать для расчетов. Ну и вентиляторы тоже важны, считайте по теплоемкости воздуха и продуваемому объему, радиатор в 2.5-3 раза воздушный поток снижает у обычного компьютерного вентилятора, может придется в параллель их ставить с выпрямителем потока, чтоб давление было высоким.

По водоблоку с прямым контактом воды сложновато. Удобство в отсутствии препятствия передачи тепла в виде термопасты, но без изготовления на чпу сомневаюсь, что получится не с 5 раза. Одной прокладки будет недостаточно, надо две с воздушным зазором между ними для надежности. Можно лить из двухкомпонентого силикона (эдак 40 по Шору А) или вырезать из силиконового листа, ну или попытаться найти большое силиконовое кольцо белого или красно-коричневого цвета, т.к. они без изъянов литья и довольно тонкие. А если нет таких огромных (но на али встречал какие-то огромные), можно из двух частей сделать. Для пущей надежности еще снаружи пройтись "жидкой прокладкой" из автомагазина, которые используют после скальпирования процессоров (не использовать силиконовые герметики на основе уксуса). Не знаю, может фотополимерная смола какая-то выдержит работу постоянно в воде, но по мне так слишком рискованно. Обычная fdm печать слишком груба и силиконовые прокладки не будут контактировать достаточно, чтоб не пропускать. Хотя если сильную ацетоновую баню, потом шливовать и опять в баню, то авось получится. Если паять из консервных банок, то как делать область для окантовки силиконом - хз. Литьевым пластиком если корпус делать, то все равно нужно довольно точную базовую форму для контакта. Сходу идею сложно родить, если чпу или 3д принтер отпадает.
Если же не делать прямой контакт воды, используйте готовые, просто размещайте несколько штук поперек. Внутри у них никакого оребрения и поверхность всегда весьма изрезана кольцами от токарного станка (надо шлифовать), весьма поганенькие для больших мощностей, уверенности нет. Можно взять индиевый припой, плоские тепловые трубки и медные пластины, чтоб развести на большее число водоблоков, но это не дешево. Сколько ватт каждая трубка может отвести не знаю, но наверняка их надо в районе пары десятков, что выйдет в 5000р или больше, припой дорогой и заморочки их припаять не попортив (на утюге может). Сложно, но осуществимо.
Для жидкости присадки и антифризы, спирты - ни в коем случае, все портят материалы, дело только во времени. Лучше дистилированной воды ничего нет. На крайняк несколько процентов хорошей водки (не всякая подходит, смотрите состав), чтоб бактериям хуже жилось.

 

Вот как пример готовое https://aliexpress.ru/item/1005009588506212.html
Если уж "гулять на все" - то вместо кучи радиаторов проще двухконтурную на основе пивного чиллера или чего-то подобного.

 

Медь очень мягкий материал и я б не расчитывал на хорошую плоскость у такой поделки, вряд ли там ребра жесткости и пр.

 

Dn спасибо за развернутый ответ.
Хотелось бы еще спросить про быстросъемные соединители для оптического волокна - FC/APC?
Хочется упорядочивания и стандартизации, что бы не голый конец волокна мотался, а был оконцован каким то разъемом. Что бы в последствии модуль можно было переключать между блоками линз в зависимости от задач.
Можно будет в такой разъем завести волокно с диодного модуля?

 

Не в курсе таких вещей, но имхо надежнее свою камеру для конца волокна с защитным окном от волоконника для выхода луча. Придется учесть нагрев камеры от паразитных отражений, но решаемо. Волокно крепить была идея в сопло от 3д принтера (расширенное чуть), но не проверял еще. И охватив голое волокно кусками других кварцевых волокон с разных сторон, чтоб контакт между поверностями был минимален (проверял, никаких проблем, кроме хрупкости такого крепления). Хочу еще какой-то датчик отгорания волокна сделать, но пока ничего однозначно работающего не придумал (подпружиненный контакт поперек волокна может заклинить, зажарившись).

 

Разъемы продаются на Алишке.
Я присматривался больше к sma905.
Вот собственно сами разъемы в продаже, (ориентировочная цена 4615р за 10шт)
https://aliexpress.ru/item/10050067...&traffic_source=recommendation&type_rcmd=core
еще вариант разъемов по штучно (1216р/1шт)
https://aliexpress.ru/item/10050017....1564.4b4f4aa6odmkmQ&sku_id=12000017230774021
Эпоксидный двухкомпонентный клей для вклеивания волокна (цена 4651+1221р)
https://aliexpress.ru/item/10050092...t.373.4b4f4aa6odmkmQ&sku_id=12000048287427663
Скалыватель волокна на кончике разъема (цена 1858р)
https://aliexpress.ru/item/10050026....1156.4b4f4aa6odmkmQ&sku_id=12000021673199310
Позиционер держатель разъема при шлифовке на микро наждачке волокна. (2484р)
https://aliexpress.ru/item/10050070...t.379.4b4f4aa6odmkmQ&sku_id=12000039342156761
Наждачка (879р+522р)
https://aliexpress.ru/item/10050046....1537.4b4f4aa6odmkmQ&sku_id=12000029927081257
Микроскоп для проверки качества шлифовки волокна на кончике разъема (4231р)
https://aliexpress.ru/item/10050046...t.385.4b4f4aa6odmkmQ&sku_id=12000029795658279

Цены приведены только для примера, приблизительно сколько обойдется.

 

Еще, может понадобится зачищалка для волокна. (1798р)
https://aliexpress.ru/item/10050069....1528.4b4f4aa6odmkmQ&sku_id=12000038818064479
Это только для представления как оно выглядит.

 

Дешевый попсовый скалыватель модели ...-06 чего-то там отлично справляется. Полировать многомодовое толстое волокно не знаю зачем, скалыватель дает вполне ровный результат, только скраю может быть "загиб" иногда. Микроскопом бросил пользоваться, обычная пластина визуализации ик излучения вполне показывает ровный ли кружок получился или нет.

 

Приехал ко мне еще один блок, Raycus на 290Вт. По крайней мера на этом модуле хоть плюс с минусом подписаны. Маркировка гуглом не гуглится, но что самое поганое, ВЕРХ ЗАПАЯН . А на картинке продавца модуль был с болтиками!
Крышка из железа, хоть и золоченая, подошва скорее всего медь.
Запустился при напряжении 26.7в и токе 1.05А

 

Далее я модуль прилепил на термопасту к радиатору и поместил конструкцию в миску с водой. Водяное охлаждение в колхозном варианте и это работает. Удалось погонять в различных режимах. Максимум смог подать на него 31в, больше лабораторник не дает. Но я заказал уже другой на 60в и 30А.
В качестве мишени использовал кирпич, хороший надежный поглотитель.
Очки при работе обязательны! Также кожей ощущалось необычное тепло, не думаю что от кирпича. Поэтому я закрыл все участки тела и голову подручной одеждой.

 

Также пришли линзы, заявлены как кварц. Диаметр 20, фокусное 50мм. Собрал импровизированный стенд. Все по дешману, но даже пластиковые подвижки очень облегчают работу.
Что я выяснил. Диаметр луча от волокна на расстоянии 50мм аккурат 20мм. Но фокус в линзе я смог поймать только на дистанции от волокна 60мм, а дистанция до объекта составила 210мм. Линзу я ставил выпуклой стороной к волокну. Если честно, это какая то херня, пока не понял почему так.
Точка получилась корявенькая, возможно присутствует несоосность с пучком. Линзу я установил в металлическую оправу и нагрелось это почти до сотни градусов. Охлаждать блок линзы водой?
И еще начала гореть пластиковая оболочка волокна о_О Вероятно от отраженного света линзы, хотя я ее специально установил выпуклой стороной, что бы отраженный свет рассеивался.
Выход волокна скорее всего надо делать в металле и непосредственно сам выход не клеить, иначе этот клей начнет гореть. Скорее всего надо реализовывать конструкцию как в коллиматорной линзе от 500Вт Raycus.

По резке металла. Сталь, оцинкованное железо, нержавейку до 1мм берет вполне неплохо, а вот даже тонкий алюминий ни в какую. Кирпич тоже шинкует только в путь, если упороться, то можно наверное насквозь прожечь. Но с него летят искры и нужно защитное стекло, что бы не повредить линзу. Плюс эти искры подпалили бумагу на которой был кирпич, что бы он не царапал поверхность. А в очках огня не видно! Понял уже что что то не так по дыму.
Ну и ниже несколько фото.
З.Ы. дополню, когда резал нержавейку, она была полированная, луч от нее отразился и прожог пластиковую подвижку на которой была закреплена линза. Поэтому за этим надо внимательно смотреть. Желательно не допускать что бы подобный отраженный блик попадал в пользователя.

 

Я неделю назад говорил, что это опасное занятие , особенно в дамашних условиях. Но тут все профи в один голос: да все фигня, да там на роликах, люди режут и ниче и без очков, не надо на воду дуть....

 

Поздравляю! Но вам не повезло с моделью источника, у меня почти все около 2.5 см диаметро пятно на 10 см дают. Надо смотреть NA параметр в описании, чтоб ориентироваться.

 

В статье есть один момент

То есть в ходе экспериментов они облучали объект лазером с энергией в десятки тераватт, что естественно создавало ионизацию и повреждение ДНК. И на основании этого сделали выводы что диодные лазеры которые работают в непрерывном режиме с мощностью в несколько порядков ниже тоже обладают таким эффектом? В таком случае батарея центрального отопления тоже опасна! Это самый что ни на есть источник инфракрасного широкополосного излучения терагерцового диапазона!

Жить вообще опасно, а уж увлечение иметь тем более. Даже марки коллекционировать, лизнешь не ту марку и поминай как звали!
И в контексте темы. Я постоянно повторяю. Рабочее место должно быть огорожено, вывешены плакаты, знаки безопасности. Спец одежда и спец обувь в полном комплекте + защитные очки. На рабочем месте иметь огнетушитель и аптечку. Посторонним лицам в периметре рабочей зоны находится запрещается. Все работы и измерения производить согласно методикам МИ.
Защитные очки советую отечественные, у них есть хоть какие то гарантии по пропускной способности.

 

Возможно дело в диаметре волокна. У модулей МAХ волокно 135мкм и это очень хорошо, а у Raycus 220-220мкм. Соответственно расходимость у Raycus будет выше.
Модули у меня все есть, проверю это потом в натурных экспериментах.

 

НЕт , какая была энергия в импульсе не ясно, это мощность сфокусирована в малое пятно, и очень короткий импульс, отсюда тераватты. Кроме того тут неувязочка пробой вакуума наступает при энергии 100 МВт/см^2

 

Возможно вы имели ввиду все же пробой воздуха? Лазерная искра возникает в газах и насколько мне известно в вакууме такой эффект не получить. Лазерную искру я получал, знаю и видел как это работает. В принципе если пустить широкий пучок и фокус сместить внутрь мишени потерь энергии на пробой воздуха не будет. Вся энергия будет выделяться внутри объекта.
А по самой статье, в оригинале четко прописано:

Я когда писал тоже обратил внимание на эти цифры и подумал, как это у них так получилось. Но согласитесь, десятки ТЕРРАВАТТ звучит солидно и пуканоразрывающе

 

Не, это чисто от модели зависит. Мои 220 мкм имеют расходимость как писал выше, соответственно лучше фокусируются. Не помню где, но видел параметры по расходимости и ваш точно попадал в категорию неудачных. Так же как и ipg 130 ватт и выше. Какие еще не помню.

Сопла станков для резки делают с отражателем снаружи, поэтому чтоб не высасывать из пальца, можно их и использовать, дабы не попортить окружающие предметы отражением от металла.