Hoe een laser (met illustraties)

Woord "laser" of "laser" is een afkorting van "lichte versterking door gestimuleerde emissie van straling."In het Russisch: ;" Versterking van het licht door middel van gedwongen straling ", of een optische kwantumgenerator. De eerste laser waarin zilverbedekte robijncilinder werd toegepast als resonator, werd ontwikkeld in 1960 "Hughes-onderzoekslaboratoria", Californië..Tegenwoordig worden lasers voor verschillende doeleinden gebruikt, variërend van het meten van verschillende hoeveelheden voordat gecodeerde gegevens worden gelezen. Er zijn verschillende manieren om een laser te maken, afhankelijk van je budget en vaardigheden.

Stappen

Deel 1 van 2:

Begrijpen hoe de laser werkt

een. Laser vereist een energiebron. Lasers werken door elektronen van het actieve lasermedium uit te wisselen door een externe energiebron en stimuleert ze op de straling van het licht van een bepaalde golflengte. Dit proces werd voor het eerst voorgesteld in 1917 door Albert Einstein.Voor de elektronen (in de atomen van het actieve medium van het laser) licht moeten ze eerst energie absorberen door naar een hogere baan te gaan, en geven deze energie dan als een deeltje van licht bij het terugkeren naar de oorspronkelijke baan. Deze methode van energie-ingang in het actieve medium van de laser wordt genoemd "pompen"."

Bij lasers met lage vermogen, zoals in CD- en DVD-apparaten, worden laserpointers, elektronische circuits gebruikt, die een elektrische stroom voor laserdiodes levert, die het "pompen van een laser" uitvoert.
Koolstofdioxide-gebaseerde lasers "gepompt" door elektrische ontladingen om elektronen te prikkelen.
Excimer-lasers krijgen energie uit chemische reacties.
Gebruik in de lasers op basis van kristallen of glas, als "pompen", gebruik sterke lichtbronnen, zoals bogen of pulslampen.

2. Kanaal passage van energie door actief (versterkend) medium. Verbeterkingsmedium of actief lasermedium verhoogt de kracht van het licht als gevolg van geïnduceerde (gedwongen) emissies van elektron. Een versterkingsmedium kan elke onderstaande structuur of substantie zijn:

Halfgeleiders gemaakt van materialen zoals Gallium Arsenide, aluminium Arsenide Gallium of India Arsenide Gallium.

Kristallen, zoals Ruby, waaruit de cilinder is gemaakt in de laser van de Hughes-laboratoria. Sapphire en Grenades kunnen ook worden gebruikt, zoals vezels van optisch glas. Dergelijke glazen en kristallen zijn vooraf behandeld met ionen van zeldzame aardelementen.

Keramiek, die werd behandeld met zeldzame-aarde-ionen.

Geschilderde vloeistoffen. Bijvoorbeeld, een experimentele infraroodlaser werd ontwikkeld op basis van Gina met een tonicum, als een actief medium. Gelatine in de vorm van "dessertgelei" werd ook met succes gebruikt als een experimenteel actief medium van de laser.

Gas, zoals: koolstofdioxide, stikstof, helium neonmengsel of kwikparen.

Chemische reacties.

Elektronische balken.

Kernmaterialen. De uraniumlaser werd voor het eerst vrijgegeven in november 1960, zes maanden na de eerste Ruby Laser.

3. Mirrors installeren om licht in de laser te houden. Spiegels of resonators houden het licht in binnen de laserkamer totdat het gewenste energieniveau wordt geaccumuleerd voor straling via een klein gat in een van de spiegels of door de lens.

De eenvoudigste resonator of "lineaire resonator" gebruikt twee spiegels aan de tegenovergestelde zijden van de laserkamer die één uitgangsbundel genereert.

Een complexere "ringvormige resonator" gebruikt drie of meer spiegels. Het kan verschillende stralen of één balk genereren met een optische isolator.

4. Het gebruik van focusseerlens voor de lichtrichting door het versterkingsmedium. Samen met de spiegels helpt de lens zich te concentreren en het licht te verzenden, zodat de verbeteringsomgeving zoveel mogelijk licht zal ontvangen.

Deel 2 van 2:

Laserconstructie

Methode eerst: een laser van de kit maken

een. Aankoop. Je kunt in de elektronica-winkel kopen of online kopen "Laser kit", "Laser set", "Lasermodule "of" laserdiode". De laserkit moet het volgende bevatten:

Drogerregeling. Soms apart verkrijgbaar van andere componenten. Selecteer het stuurprogramma waarmee u de huidige kunt aanpassen.
Laserdiode.
Control lens kan worden gemaakt van glas of plastic. In de regel worden een diode en lens verzameld in een kleine buis. Deze componenten worden soms afzonderlijk verkocht zonder bestuurder.

2. Monteren van diagramdiagram. Veel lasersets worden verkocht met een vegend bestuurder. Deze sets omvatten een printplaat en de bijbehorende details, en u moet ze solderen, na het bijgevoegde schema. Sommige sets kunnen een geassembleerd bestuurder hebben.

U kunt ook uw eigen driverdiagram maken als u een e-mailassemblage-ervaring hebt. LM317 Microcircuit gebaseerd stuurprogramma-diagram is een goed voorbeeld van de fabrikant van de bestuurder onafhankelijk. Zorg ervoor dat u RC-keten gebruikt om een laserdiode te beschermen tegen overspanningspulsen.

Nadat u het schema van de bestuurder hebt verzameld, kunt u deze controleren door verbinding te maken met de gebruikelijke LED (LED). Als de LED niet oplicht, past u de potentiometer aan. Als dit het probleem niet oplost, controleer dan opnieuw het schema om ervoor te zorgen dat alles correct is aangesloten.

3. Sluit de besturingseenheid aan op de laserdiode. Als u een digitale multimeter hebt, kunt u deze inschakelen bij de diodeketen voor huidige besturing. De meeste laserdioden hebben een stroom in het bereik van 30 tot 250 milliamper (MA). Huidig bereik van 100 tot 150 mA geeft een krachtige straal.

Je kunt een krachtiger stroom geven op de laserdiode om een krachtiger straal te krijgen, maar de extra stroom zal de levensduur verminderen of zelfs de diode verbranden.

4. Sluit de voeding of batterij aan op het diagram van de bestuurder. Laserdiode moet helder schijnen.

vijf. Roterende lens focus een laserstraal. Richt het op de muur en focus tot een goed, helder punt.

Nadat u de lens op deze manier hebt aangepast, plaatst u de wedstrijd op de straallijn en draai de lens totdat u ziet dat de wedstrijdkop begint te roken. Je kunt ook proberen ballonnen te barsten of gaten in papier te verbranden.

Methode Ten tweede: een laser bouwen op een diode van een oude dvd of blu-ray drive

een. Neem de oude dvd of blu-ray schrijfspeler of drive. Kies apparaten bij opnamesnelheid 16x of sneller. Deze apparaten hebben laserdioden met een uitgangsvermogen van 150mw of meer.
DVD-station heeft een rode laserdiode met een golflengte van 650nm.
Blu-ray Drive heeft een blauwe laserdiode met een golflengte 405nm.
DVD-station moet voldoende zijn in goede staat om schijven op te nemen, hoewel het niet nodig is om met succes te zijn. Met andere woorden, zijn diode moet een goed zijn.
Probeer de lees-dvd niet te gebruiken, met het lezen en schrijven van een CD in plaats van een schrift DVD. De lees-dvd heeft een rode diode, maar niet zo krachtig als in het dvd-type. De laserdiode in de CD-kaart is vrij krachtig, maar straalt licht in het infraroodbereik, en u krijgt een straal die niet zichtbaar is voor het oog
2. Een laserdiode van de drive verwijderen. Draai de stationbodem omhoog. U ziet de schroeven die u moet loslaten voordat u het aandrijfmechanisme kunt scheiden en de diode uithaalt.
Nadat u de schijf achtermerkt, ziet u een paar metalen gidsen die ter plaatse worden gehouden met behulp van schroeven. Ze ondersteunen een laserkit. Schroef de gidsen los om ze te verwijderen. Verwijder de laserkit.
Laserdiode in grootte minder dan een cent. Het heeft drie metalen contacten in de vorm van benen. Kan in een metalen schaal worden geplaatst met een beschermend transparant venster of zonder een raam, en misschien niet gesloten.
Je moet de diode uit de laserkop strekken. Misschien zal het gemakkelijker zijn als u eerst het koellichaam van de assemblage verwijdert voordat u probeert de diode te extraheren. Als je een antistatische armband hebt, gebruik het dan tijdens het verwijderen van de diode.
Neem voorzichtig contact op met de laserdiode, vooral als het onbeschermde diode is. Als u een antistatische container heeft, plaatst u de diode erin totdat u de laser gaat verzamelen.
3. Bereid een focusseerlens voor. U moet de balk van de diode overslaan door de focusseerlens om het als een laser te gebruiken. U kunt deze op twee manieren doen:
Gebruik van vergrootglas als focusseerlens. Draai de lens om de gewenste locatie voor de gerichte laserstraal te vinden. Indien nodig zal dit moeten doen elke keer dat de laser wordt gebruikt.
Koop een laserdiode met lage stroom, zoals 5 MW geassembleerd met een lens en buis. Vervang het vervolgens op de laserdiode van de schrift DVD.
4. Koop of assembleer het stuurprogramma om de laserdiode aan te pakken.
vijf. Sluit de laserdiode aan op de bestuurder. U moet een positief contact met de positieve uitvoer van het diagram van de bestuurder, negatief contact met negatief aansluiten. De locatie van de contacten verschilt afhankelijk van wat wordt gebruikt - een rode diode van een schrift DVD of een blauwe diode van de Blu-ray.
Neem een laserdiode met conclusies naar je toe, draai het op een zodanige manier dat de benen een driehoek vormden die aan de rechterkant aangeeft. Op beide soorten diodes is het been bovenaan een positief contact.
Op de rode diode van de dvd is het centrale contact dat de vertex van de driehoek vormt een negatieve conclusie.
Op de blauwe diode van het schrijven Blu-ray is het lagere contact een negatieve uitgang.
6. Sluit de voeding aan op het diagram van de bestuurder.
7. Pas de lens aan om een laserstraal te focussen.

Tips

Hoe beter je de laserstraal focust, hoe krachtiger het zal zijn, maar het zal alleen effectief zijn op deze afstand. Als je een straal hebt gericht op een afstand van 1m, is het alleen effectief op een afstand van 1m. Als u geen laser gebruikt, levert u een straal aan de pingpongbalgrootte.
Om uw gemonteerde laser te beschermen, kan deze in elk geval bijvoorbeeld worden geplaatst van een LED-zaklamp of batterijhouder afhankelijk van welke maat uw bestuurder is.

Waarschuwingen

Draag altijd een veiligheidsbril, berekend op de golflengte van de laserstraal waarmee u werkt (in dit geval, de golflengte van de laserdiode). Laserbril moet complementaire kleur zijn voor laserstraal: groen als de laser rood 650nm is, oranjerrood als de blauwe 405nm-laser. Vervang geen laserglazen met lasmaskers, Wiggy Glass of Sunglasses.
Kijk niet naar de laserstraal en schijn ze niet in iemand anders. Dit artikel beschrijft klasse IIIB-lasers. Dit type laser kan leiden tot oogschade, zelfs bij het dragen van laserglazen. Het is ook verboden om een laserstraal van dit type in een willekeurige richting te leiden.
Schijn niet met een laser op reflecterende oppervlakken. Laserstraal kan op dezelfde manier worden weerspiegeld als een niet-gefocuseerde lichtstraal, alleen met grote gevolgen.