Як зробити лазер який пропалюватиме все. Доступна інструкція: як зробити лазер у домашніх умовах із підручних деталей

Мабуть, кожен любитель електроніки та радіотехніки хоч раз у житті мріяв про створення лазера своїми руками. Ще кілька десятків років тому його можна було зробити лише у секретній лабораторії. Однак завдяки прогресу та загальнодоступності компонентів, зараз створити лазер цілком можливо зі звичайного DVD-приводу.

Коротко про лазер

Лазер, або як його називають по-науковому, оптичний квантовий генератор - це спеціальний пристрій, який перетворює енергію, що входить у вузьконаправлений промінь. У сучасному світіподібні вироби найчастіше використовуються в космічній сфері та на виробництві. Однак кожен любитель «покопатися» в електроніці може зробити його самостійно, тобто в домашніх умовах своїми руками та без застосування спеціальних приладів.

Як було сказано вище, лазер можна зробити з ДВД-приводу. Однак не варто сподіватися, що він за потужністю буде аналогічний зброї «Зірки Смерті» із « Зоряних війн» . Оптичний лазер, який зроблений своїми руками, навряд чи впорається із залізом чи деревом. Однак їм цілком можливо розрізати:

Якщо різьблення не потрібне, лазером з DVD-дисковода можна:

Випалювати візерунки чи малюнки на дерев'яних поверхнях.
Підсвічувати різні об'єкти, видалені на великій відстані.
Використовувати як прикрасу у себе вдома.
Робити прямі лінії (бо промінь добре видно), що буде особливо корисно при будівництві та ремонті.

Крім вищенаведених варіантів, лазеру, виготовленому своїми руками з DVD-приводу, можна придумати безліч найрізноманітніших завдань. Особливо його потенціал добре розкривається у творчій сфері.

Необхідні інструменти

Щоб зробити лазер, знадобляться певні компоненти. Всі вони продаються у звичайних магазинах електроніки, тому будь-яких зайвих зусильприкладати не доведеться. Отже, для виготовлення знадобляться:

Як видно, щоб зробити лазер із DVD-дисковода, не потрібно якихось складних компонентів.

Вимоги до DVD-приводу

Як було сказано вище, дуже важливо, щоб лазерний діод у пристрої був у робочому стані. Тому не зайвим буде переконатися в цьому. В іншому випадку комплектуючі доведеться купувати у людей, які займаються продажем запчастин.

Також слід звернути увагу на марку виробу. Пристрої від компанії Samsung не підходять для створення лазера. Причина криється у відсутності спеціального корпусу, Через який діод особливо схильний до механічних пошкоджень, забруднення та теплових навантажень. Його цілком можливо зламати простим дотиком руки.

Найкращий варіант – дисководи від компанії LG. Крім захисту оптичного діода, у яких встановлюються кристали різної потужності. Це дозволяє знати, яку потужність матиме сам лазер.

Крім працездатності діодів та марки виробу, також необхідно враховувати тип DVD-приводу. Звичайний дисковод призначений суто для зчитування інформації з носія. Тому виготовлення лазера знадобиться записувальний дисковод, у якому є інфрачервоний випромінювач.

Резюмуючи, можна виділити 3 основні вимоги до дисководу:

Пристрій може записувати інформацію на диск (моделі, що записують).
Лазерні діоди у робочому стані.
Є захист діодів (дисковод немає від компанії Samsung).

Розбір дисководу

Цей процес має виконуватися з особливою обережністю. При неакуратному поводженні можна не тільки пошкодити пристрій, а й завдати шкоди своїм очам. Справа в тому, що лазер може засліпити на якийсь час і негативно позначитися на гостроті зору. Тому виконуйте всі нижчеперелічені пункти не поспішаючи:

Подання харчування

Частину роботи виконано. Тепер саморобний пристрійнеобхідно забезпечити електричним струмом. Живлення стандартного діода має бути 3V, а витрата до 400 мА. Ці значення можуть змінюватись в залежності від швидкості запису на диск.

Існує 2 способи харчування, кожен з яких має переваги та недоліки. Тим не менш, кожен працює від акумулятора (батарейок).

Перший варіант

Відмінна особливістьпершого способу – регуляція напруги за допомогою резистора. Лазеру не потрібна велика потужність. Так, компонентам приводу, швидкість запису якого 16X, достатньо буде 200 мА. Підвищувати це значення максимум можна до 300 мА, інакше існує можливість зіпсувати кристал і забути про саморобний лазер.

Головні переваги такого способу полягають у надійності виробу та простоті виготовлення. Основний недолік - можливі проблемиз розміщенням батарейок.

Другий спосіб

Створити лазер за цим варіантом буде складніше. Крім того, готовий пристрійбільше підходить для стаціонарного розміщення. Справа в драйвері (мікросхемі LM-317), Що являє собою плату для створення певної потужності, а також обмеження електроструму.

Як видно на схемі, для створення лазера знадобляться:

Безпосередньо мікросхема LM-317.
2 резистори на 10 Ом.
1 змінний резистор на 100 Ом.
1 діод.
Конденсатор на 100 мкф.

Незалежно від навколишнього середовища та джерела живлення, драйвер буде підтримувати потужність 7V.

Оптика

Саморобний коліматор найпростіше виготовити із звичайної лазерної указки. Підійде навіть найдешевший китайський варіант. Все, що потрібно, це дістати з "лазерки" оптичну лінзу (вона дуже помітна).

Ширина променя буде більшою за 5 мм. Звичайно, такий показник вважається дуже великим та не може претендувати на звання лазера. Зменшити діаметр до 1 мм допоможе стокова лінза коліматора. Щоправда, для досягнення такого результату доведеться неабияк попрацювати. Головне – не поспішати і не втрачати самовладання.

І на закінчення

Створення лазера своїми руками – дуже цікавий процес. Тут не потрібні якісь спеціальні компоненти або великі фінансові витрати. Цілком достатньо акуратності та поверхневих знань про електрику. При успішному виготовленні можна почати користуватися пристроєм. Ріжучий лазер легко лопає повітряні кульки, палює папір і залишає сліди на дереві. Однак при використанні не слід забувати про техніку безпеки.

Сьогодні ми поговоримо про те, як зробити самостійно потужний зелений або синій лазер у домашніх умовах із підручних матеріалів своїми руками. Також розглянемо креслення, схеми та пристрій саморобних лазерних указок з променем, що підпалює, і дальністю до 20 км.

Основою пристрою лазера є оптичний квантовий генератор, який, використовуючи електричну, теплову, хімічну або іншу енергію, виробляє лазерний промінь.

В основі роботи лазера є явище вимушеного (індукованого) випромінювання. Випромінювання лазера може бути безперервним, з постійною потужністю, або імпульсним, що досягає гранично великих пікових потужностей. Суть явища у тому, що збуджений атом здатний випромінювати фотон під впливом іншого фотона без його поглинання, якщо енергія останнього дорівнює різниці енергій рівнів атома до і після випромінювання. При цьому випромінюваний фотон когерентний фотону, що викликав випромінювання, тобто його точною копією. У такий спосіб відбувається посилення світла. Цим явище відрізняється від спонтанного випромінювання, в якому випромінювані фотони мають випадкові напрямки поширення, поляризацію та фазу.
Імовірність того, що випадковий фотон викликає індуковане випромінювання збудженого атома, точно дорівнює ймовірності поглинання цього фотона атомом, що знаходиться в незбудженому стані. Тому посилення світла необхідно, щоб збуджених атомів серед було більше, ніж незбуджених. У стані рівноваги ця умова не виконується, тому використовуються різні системи накачування активного середовища лазера (оптичні, електричні, хімічні та ін.). У деяких схемах робочий елемент лазера використовується як оптичний підсилювач для випромінювання від іншого джерела.

У квантовому генераторі немає зовнішнього потоку фотонів, інверсна заселеність створюється всередині нього за допомогою різних джерел накачування. Залежно від джерел існують різні способинакачування:
оптичний - потужний лампа-спалах;
газовий розряд у робочій речовині (активному середовищі);
інжекція (перенесення) носіїв струму в напівпровіднику у зоні
р-п переходах;
електронне збудження (опромінення у вакуумі чистого напівпровідника потоком електронів);
тепловий (нагрівання газу з подальшим його різким охолодженням;
хімічний (використання енергії хімічних реакцій) та деякі інші.

Першоджерелом генерації є процес спонтанного випромінювання, тому для забезпечення наступності поколінь фотонів необхідне існування позитивного зворотного зв'язку, за рахунок якого випромінювані фотони викликають наступні акти індукованого випромінювання. Для цього активне середовище лазера міститься в оптичний резонатор. У найпростішому випадку він є двома дзеркалами, одне з яких напівпрозоре — через нього промінь лазера частково виходить з резонатора.

Відбиваючись від дзеркал, пучок випромінювання проходить по резонатору, викликаючи в ньому індуковані переходи. Випромінювання може бути як безперервним, так і імпульсним. При цьому, використовуючи різні прилади для швидкого вимкнення та включення зворотного зв'язку та зменшення тим самим періоду імпульсів, можливо створити умови для генерації випромінювання дуже великої потужності – це так звані гігантські імпульси. Цей режим роботи лазера називають режимом модульованої добротності.
Лазерний промінь є когерентним, монохромним, поляризованим вузьконаправленим світловим потоком. Одним словом, це промінь світла, що випускається мало того, що синхронними джерелами, так ще й у вузькому діапазоні, причому спрямовано. Такий надзвичайно сконцентрований світловий потік.

Випромінювання, що генерується лазером, є монохроматичним, ймовірність випромінювання фотона певної довжини хвилі більше, ніж близько розташованої, пов'язаної з розширенням спектральної лінії і ймовірність індукованих переходів на цій частоті теж має максимум. Тому поступово в процесі генерації фотони даної довжини хвилі домінуватимуть над іншими фотонами. Крім цього, через особливе розташування дзеркал в лазерному промені зберігаються лише ті фотони, які поширюються в напрямку, паралельному оптичній осі резонатора на невеликій відстані від неї, інші фотони швидко залишають об'єм резонатора. Таким чином, промінь лазера має дуже малий кут розбіжності. Нарешті, промінь лазера має певну поляризацію. Для цього резонатор вводять різні поляризатори, наприклад, ними можуть служити плоскі скляні пластинки, встановлені під кутом Брюстера до напрямку поширення променя лазера.

Від того, яке робоче тіло використано в лазері залежить робоча довжина його хвилі, а також інші властивості. Робоче тіло піддається "накачуванням" енергією, щоб отримати ефект інверсії електронних населень, який викликає вимушене випромінювання фотонів та ефект оптичного посилення. Найпростішою формоюоптичного резонатора є два паралельні дзеркала (їх також може бути чотири і більше), розташовані навколо робочого тіла лазера. Вимушене випромінювання робочого тіла відбивається дзеркалами і знову посилюється. До моменту виходу назовні хвиля може відбиватися багаторазово.

Отже, коротко сформулюємо умови, необхідні для створення джерела когерентного світла:

Необхідна робоча речовина з інверсною населеністю. Тільки тоді можна отримати посилення світла за рахунок вимушених переходів;
робочу речовину слід помістити між дзеркалами, які здійснюють зворотний зв'язок;
посилення, що дається робочою речовиною, а значить, кількість збуджених атомів або молекул у робочій речовині має бути більшою за порогове значення, що залежить від коефіцієнта відображення вихідного дзеркала.

У конструкції лазерів можуть бути використані такі типи робочих тіл:

Рідина. Застосовується як робоче тіло, наприклад, в лазерах на барвниках. До складу входять органічний розчинник (метанол, етанол або етиленгліколь), в якому розчинені хімічні барвники (кумарин або родамін). Робоча довжина хвилі рідинних лазерів визначається конфігурацією молекул використовуваного барвника.

Гази. Зокрема, вуглекислий газ, аргон, криптон або газові суміші, як у гелій-неонових лазерах. "Накачування" енергією цих лазерів найчастіше здійснюється за допомогою електричних розрядів.
Тверді тіла (кристали та скла). Суцільний матеріал таких робочих тіл активується (легується) за допомогою додавання невеликої кількості іонів хрому, неодиму, ербію або титану. Зазвичай використовуються такі кристали: алюмо-ітрієвий гранат, літієво-ітрієвий фторид, сапфір (оксид алюмінію) і силікатне скло. Твердотілі лазери зазвичай "накачуються" імпульсною лампою або іншим лазером.

Напівпровідники. Матеріал, у якому перехід електронів між енергетичними рівнями може супроводжуватись випромінюванням. Напівпровідникові лазери дуже компактні, "накачуються" електричним струмом, що дозволяє використовувати їх у побутових пристроях, таких як програвачі компакт-дисків.

Щоб перетворити підсилювач на генератор, необхідно організувати зворотний зв'язок. У лазерах вона досягається при приміщенні активної речовини між поверхнями, що відбивають (дзеркалами), що утворюють так званий "відкритий резонатор" за рахунок того, що частина випромінюваної активною речовиною енергії відбивається від дзеркал і знову повертається в активну речовину

У Лазері використовуються оптичні резонатори різних типів - з плоскими дзеркалами, сферичними, комбінаціями плоских і сферичних та інших.

Моди характеризуються частотою та формою, тобто просторовим розподілом коливань. У резонаторі з плоскими дзеркалами переважно збуджуються типи коливань, що відповідають плоским хвиль, що розповсюджується вздовж осі резонатора. Система з двох паралельних дзеркал резонує тільки на певних частотах - і виконує в лазері ще ту роль, яку в звичайних низькочастотних генераторах грає коливальний контур.

Використання саме відкритого резонатора (а чи не закритого - замкнутої металевої порожнини - характерного для НВЧ діапазону) важливо, оскільки у оптичному діапазоні резонатор з розмірами L = ? (L - характерний розмір резонатора, ? - Довжина хвилі) просто не може бути виготовлений, а при L >> ? закритий резонатор втрачає резонансні властивості, оскільки кількість можливих типів коливань стає настільки великою, що вони перекриваються.

Відсутність бічних стінок значно зменшує кількість можливих типів коливань (мод) за рахунок того, що хвилі, що розповсюджуються під кутом до осі резонатора, швидко йдуть за його межі і дозволяє зберегти резонансні властивості резонатора при L >>?. Однак резонатор в лазері не тільки забезпечує зворотний зв'язок за рахунок відбитого від дзеркал випромінювання в активну речовину, але і визначає спектр випромінювання лазера, його енергетичні характеристики, спрямованість випромінювання.
У найпростішому наближенні плоскої хвилі умова резонансу в резонаторі з плоскими дзеркалами полягає в тому, що на довжині резонатора укладається ціле число напівхвиль: L=q(?/2) (q - ціле число), що призводить до вираження частоти типу коливань з індексом q: ?q=q(C/2L). В результаті спектр випромінювання Л., як правило, є набір вузьких спектральних ліній, інтервали між якими однакові і рівні c/2L. Число ліній (компонент) при заданій довжині L залежить від властивостей активного середовища, тобто від спектра спонтанного випромінювання на квантовому переході, що використовується і може досягати декількох десятків і сотень. За певних умов виявляється можливим виділити одну спектральну компоненту, тобто здійснити одномодовий режим генерації. Спектральна ширина кожної компонент визначається втратами енергії в резонаторі і, в першу чергу, пропусканням і поглинанням світла дзеркалами.

Частотний профіль коефіцієнта посилення в робочій речовині (він визначається шириною та формою лінії робочої речовини) та набір власних частот відкритого резонатора. Для використовуваних у лазерах відкритих резонаторів з високою добротністю смуга пропускання резонатора??p, Що визначає ширину резонансних кривих окремих мод, і навіть відстань між сусідніми модами??h виявляються меншими, ніж ширина лінії посилення??h, причому навіть у газових лазерах, де розширення ліній найменше. Тому контур посилення потрапляє кілька типів коливань резонатора.

Таким чином, лазер не обов'язково генерує на одній частоті, найчастіше навпаки, генерація відбувається одночасно на декількох типах коливань, для яких посилення? більше втрат у резонаторі. Для того, щоб лазер працював на одній частоті (в одночастотному режимі), необхідно, як правило, вживати спеціальних заходів (наприклад, збільшити втрати, як це показано на малюнку 3) або змінити відстань між дзеркалами так, щоб і в контур посилення потрапляла тільки одна моди. Оскільки в оптиці, як зазначено вище, ?h > ?p і частота генерації в лазері визначається переважно частотою резонатора, то, щоб тримати стабільною частоту генерації, необхідно стабілізувати резонатор. Отже, якщо коефіцієнт посилення у робочій речовині перекриває втрати у резонаторі для певних типів коливань, ними виникає генерація. Затравка для її виникнення є, як і в будь-якому генераторі, шуми, що представляють в лазерах спонтанне випромінювання.
Для того щоб активне середовище випромінювало когерентне монохроматичне світло, необхідно ввести зворотний зв'язок, тобто частину випромінюваного цим середовищем світлового потоку направити назад в середу для здійснення вимушеного випромінювання. Позитивний зворотний зв'язок здійснюється за допомогою оптичних резонаторів, які в елементарному варіанті є двома співвісно (паралельно і по одній осі) розташованих дзеркала, одне з яких напівпрозоре, а інше — «глухе», тобто повністю відображає світловий потік. Робоча речовина (активне середовище), в якій створена інверсна заселеність, розташовують між дзеркалами. Вимушене випромінювання проходить через активне середовище, посилюється, відбивається від дзеркала, знову проходить через середовище та ще більше посилюється. Через напівпрозоре дзеркало частина випромінювання випускається у зовнішнє середовище, а частина відбивається назад у середу і знову посилюється. За певних умов потік фотонів усередині робочої речовини почне наростати лавиноподібно, почнеться генерація монохроматичного когерентного світла.

Принцип роботи оптичного резонатора, переважна кількість частинок робочої речовини, представлені світлими кружками, перебувають у основному стані, т. е. нижньому енергетичному рівні. Лише не велика кількістьчастинок, представлені темними кружками, перебувають у електронно-збудженому стані. При вплив на робочу речовину джерелом накачування більшість частинок перетворюється на збуджений стан (зросла кількість чорних гуртків), створена інверсна заселеність. Далі (рис. 2в) відбувається спонтанне випромінювання деяких частинок, що у електронно-збудженому стані. Випромінювання, спрямоване під кутом до осі резонатора, залишить робочу речовину та резонатор. Випромінювання, яке спрямоване вздовж осі резонатора, підійде до дзеркальної поверхні.

У напівпрозорого дзеркала частина випромінювання пройде крізь нього в навколишнє середовище, а частина позначиться і знову попрямує до робочої речовини, залучаючи до процесу вимушеного випромінювання частки, що у збудженому стані.

У «глухого» дзеркала весь променевий потік відобразиться і знову пройде робоча речовина, індукуючи випромінювання всіх збуджених частинок, що залишилися, де відображена ситуація, коли всі збуджені частинки віддали свою запасену енергію, а на виході резонатора, на стороні напівпрозорого дзеркала утворився потужний потік індуц.

Основні конструктивні елементилазерів включають робочу речовину з певними енергетичними рівнями складових їх атомів і молекул, джерело накачування, що створює інверсну заселеність в робочій речовині, і оптичний резонатор. Існує велика кількість різних лазерів, проте всі вони мають ту саму і до того ж просту принципову схему пристрою, яка представлена на рис. 3.

Виняток становлять напівпровідникові лазери через свою специфічність, оскільки вони все особливе: і фізика процесів, і методи накачування, і конструкція. Напівпровідники є кристалічними утвореннями. В окремому атомі енергія електрона приймає строго певні дискретні значення, і тому енергетичні стани електрона в атомі описуються мовою рівнів. У кристалі напівпровідника енергетичні рівні утворюють енергетичні зони. У чистому напівпровіднику, що не містить будь-яких домішок, є дві зони: так звана валентна зона і розташована над нею (за шкалою енергій) зона провідності.

Між ними є проміжок заборонених значень енергії, який називається забороненою зоною. При температурі напівпровідника, що дорівнює абсолютному нулю, валентна зона має бути повністю заповнена електронами, а зона провідності має бути порожньою. У реальних умовах температура завжди вище абсолютного нуля. Але підвищення температури призводить до теплового збудження електронів, частина з них перескакує з валентної зони до зони провідності.

В результаті цього процесу в зоні провідності з'являється деяка (відносно невелика) кількість електронів, а у валентній зоні до її повного заповнення не вистачатиме відповідної кількості електронів. Електронна вакансія у валентній зоні є позитивно зарядженою частинкою, що називається діркою. Квантовий перехід електрона через заборонену зону знизу вгору розглядається як процес генерації електронно-діркової пари, при цьому електрони зосереджені у нижнього краю зони провідності, а дірки - у верхнього краю валентної зони. Переходи через заборонену зону можливі не лише знизу нагору, а й зверху вниз. Такий процес називається рекомбінацією електрона та дірки.

При опроміненні чистого напівпровідника світлом, енергія фотонів якого трохи перевищує ширину забороненої зони, в кристалі напівпровідника можуть відбуватися три типи взаємодії світла з речовиною: поглинання, спонтанне випромінювання і вимушене випромінювання світла. Перший тип взаємодії можливий при поглинанні фотона електроном, що знаходиться поблизу верхнього краю валентної зони. При цьому енергетична потужність електрона стане достатньою для подолання забороненої зони, і він здійснить квантовий перехід до зони провідності. Спонтанне випромінювання світла можливе при мимовільному поверненні електрона із зони провідності у валентну зону з випромінюванням кванта енергії - фотона. Зовнішнє випромінювання може ініціювати перехід у валентну зону електрона, що знаходиться поблизу нижнього краю зони провідності. Результатом цього третього типу взаємодії світла з речовиною напівпровідника буде народження вторинного фотона, ідентичного за своїми параметрами і напряму руху фотону, що ініціював перехід.

Для генерації лазерного випромінювання необхідно створити в напівпровіднику інверсну заселеність «робочих рівнів» — створити досить високу концентрацію електронів біля нижнього краю зони провідності і, відповідно, високу концентрацію дірок біля краю валентної зони. Для цих цілей у чистих напівпровідникових лазерах зазвичай застосовують накачування потоком електронів.

Дзеркалами резонатора є відполіровані грані кристала напівпровідника. Недоліком таких лазерів є те, що багато напівпровідникових матеріалів генерують лазерне випромінювання лише за дуже низьких температураха бомбардування кристалів напівпровідників потоком електронів викликає його сильне нагрівання. Це потребує наявності додаткових охолоджувальних пристроїв, що ускладнює конструкцію апарату та збільшує його габарити.

Властивості напівпровідників із домішками суттєво відрізняються від властивостей безпримісних, чистих напівпровідників. Це пов'язано з тим, що атоми одних домішок легко віддають у зону провідності по одному зі своїх електронів. Ці домішки називаються донорними, а напівпровідник з такими домішками — п-напівпровідником. Атоми інших домішок, навпаки, захоплюють по одному електрону з валентної зони, і такі домішки є акцепторними, а напівпровідник з такими домішками - напівпровідником. Енергетичний рівень домішкових атомів розташовується всередині забороненої зони: у напівпровідників — недалеко від нижнього краю зони провідності, у напівпровідників поблизу верхнього краю валентної зони.

Якщо в цій галузі створити електрична напругатак, щоб з боку р-напівпровідника був позитивний полюс, а з боку п-напівпровідника негативний, то під дією електричного поляелектрони з п-напівпровідника та дірки з /^-напівпровідника будуть переміщатися (інжектуватись) у область р-п- Переходу.

При рекомбінації електронів і дірок випускатимуть фотони, а за наявності оптичного резонатора можлива генерація лазерного випромінювання.

Дзеркалами оптичного резонатора є відполіровані грані кристала напівпровідника, орієнтовані перпендикулярно площині р-п- Переходу. Такі лазери відрізняються мініатюрністю, оскільки розміри активного напівпровідникового елемента можуть становити близько 1 мм.

Залежно від розглянутої ознаки всі лазери поділяються в такий спосіб).

Перша ознака. Прийнято розрізняти лазерні підсилювачі та генератори. У підсилювачах на вході подається слабке лазерне випромінювання, але в виході воно відповідно посилюється. У генераторах немає зовнішнього випромінювання, воно виникає у робочій речовині за рахунок його збудження за допомогою різних джерел накачування. Усі медичні лазерні апарати є генераторами.

Друга ознака – фізичний стан робочої речовини. Відповідно до цього лазери поділяються на твердотільні (рубінові, сапфірові та ін), газові (гелій-неонові, гелій-кадмієві, аргонові, вуглекислотні та ін), рідкі (рідкий діелектрик з домішковими робочими атомами рідкоземельних металів) та напівпровідників -галієві, арсенід-фосфід-галієві, селенід-свинцеві та ін).

Спосіб збудження робочої речовини є третім відмітною ознакоюлазерів. Залежно від джерела збудження розрізняють лазери з оптичним накачуванням, з накачуванням за рахунок газового розряду, електронного збудження, інжекції носіїв заряду, з тепловим, хімічним накачуванням та деякі інші.

Спектр випромінювання лазера є такою ознакою класифікації. Якщо випромінювання зосереджено у вузькому інтервалі довжин хвиль, прийнято вважати лазер монохроматичным й у його технічних даних вказується конкретна довжина хвилі; якщо в широкому інтервалі, слід вважати лазер широкосмуговим і вказується діапазон довжин хвиль.

За характером випромінюваної енергії розрізняють імпульсні лазери та лазери з безперервним випромінюванням. Не слід змішувати поняття імпульсний лазер і лазер з частотною модуляцією безперервного випромінювання, оскільки в другому випадку ми отримуємо по суті переривчасте випромінювання різної частоти. Імпульсні лазери мають велику потужність в одиночному імпульсі, що досягають 10 Вт, тоді як їхня середньоімпульсна потужність, що визначається за відповідними формулами, порівняно невелика. У безперервних лазерів з частотною модуляцією потужність так званому імпульсі нижче потужності безперервного випромінювання.

За середньою вихідною потужністю випромінювання (наступна ознака класифікації) лазери поділяються на:

· Високоенергетичні (створювана щільність потоку потужність випромінювання на поверхні об'єкта або біооб'єкта - понад 10 Вт/см2);

· Середньоенергетичні (створювана щільність потоку потужність випромінювання - від 0,4 до 10 Вт/см2);

· Низькоенергетичні (створювана щільність потоку потужність випромінювання - менше 0,4 Вт/см2).

· м'яке (створювана енергетична опроміненість - Е або щільність потоку потужності на поверхні, що опромінюється - до 4 мВт/см2);

· Середнє (Е - від 4 до 30 мВт/см2);

· Жорстке (Е - більше 30 мВт/см2).

Відповідно до " Санітарними нормамита правилами влаштування та експлуатації лазерів № 5804-91» за ступенем небезпеки генерованого випромінювання для обслуговуючого персоналулазери поділяються на чотири класи.

До лазерів першого класу належать такі технічні пристрої, вихідне коліміноване (ув'язнене в обмеженому тілесному вугіллі) випромінювання яких не становить небезпеки при опроміненні очей і шкіри людини.

Лазери другого класу - це пристрої, вихідне випромінювання яких становить небезпеку при опроміненні очей прямим і дзеркально відбитим випромінюванням.

Лазери третього класу - це пристрої, вихідне випромінювання яких становить небезпеку при опроміненні очей прямим і дзеркально відбитим, а також дифузно відбитим випромінюванням на відстані 10 см від поверхні, що дифузно відбиває, і (або) при опроміненні шкіри прямим і дзеркально відбитим випромінюванням.

Лазери четвертого класу - це пристрої, вихідне випромінювання яких становить небезпеку при опроміненні шкіри дифузно відбитим випромінюванням на відстані 10 см від поверхні, що дифузно відбиває.

Зібрати в домашніх умовах лазер своїми руками пристрій, що дозволяє здійснювати різання різних матеріалів, досить просто. Для цього нам знадобиться лазерна указка MiniMag, модуль AixiZ і випромінювач від несправного DVD-ROM (несправна може бути механічна частина, але не сам лазер).

Необхідно враховувати, що лазерний промінь досить небезпечний і вкрай небажано спрямовувати його на людину чи тварину. Не варто грати з ним і розважатися дітям. Будьте розсудливими, усвідомлюйте потенційну небезпеку пристрою. Лазер для різання металу своїми руками з підручних засобів зробити досить складно, але й інші матеріали, з якими зібраний виріб легко впорається.

Для роботи знадобиться лазер від DVD-ROM, вироблених компанією LG, при цьому враховуйте, що різні приводи мають діоди, що відрізняються за своєю потужністю. Випускаються іншими виробниками можуть не підходити (наприклад, приводи, які виготовляє компанія Samsung, не підійдуть, оскільки діод має безкорпусну конструкцію, сам кристал не має захисту від механічного пошкодження). За відсутності будинку несправного DVD-приводу можна купити сам випромінюючий діод у магазині або на ринку, а також зламаний привід у стариків або ремонтної майстерні.

Викрутіть гвинти, що утримують кришку приводу та зніміть її. Видаливши кріпильні шурупи рухомого вузла каретки, необхідно звільнити два напрямні елементи і дістати її. Попутно від'єднуйте наявну проводку. Подальшу роботу починайте з відкручування гвинтів, яких досить багато. Після відключення кабелів виявиться 2 діоди: інфрачервоний, що використовується для читання, і діод, що здійснює пропалювання диска під час запису. Нам буде потрібний саме той, відмітною ознакою якого є закріплена електронна плата. Паяльником акуратно зніміть три гвинти кріплення друкованої плати. Справність діода можна перевірити, підключивши дві пальчикові батареї. Якщо він працездатний, то акуратно витягніть з корпусу, дотримуючись обережності.

Приберіть наклейку на корпусі AixiZ, розберіть його на складові. Усередині верхнього елемента корпусу розміщений малопотужний діод, який змінюватимемо своїм. Легкими ударами з використанням ножа видаліть його і невеликою викруткою вибийте випромінювач. Невеликою кількістю термоклею змастіть краї діода та акуратно впровадьте його в корпус AixiZ. Щоб уникнути випирання з використанням плоскогубців, треба потроху тиснути по краях діод до того моменту, поки не досягнете необхідного результату.

Далі необхідно припаяти наявні два вусики до відповідних живильних висновків діода і встановити зібраний випромінювач безпосередньо в MiniMag. Розберіть його і збільшіть за допомогою круглого напилка або дриля рефлектор. Перевіривши полярність з'єднань, обережно розмістіть свій лазер у верхній частині MiniMag замість колишнього випромінювача. Після складання верхньої частини корпусу потрібно зафіксувати відбивач без встановлення пластмасової лінзи.

Переконайтеся в правильності визначення полярності висновків діода до встановлення та підключення живлення! Крім того, при регулюванні фокусування променя, можливо, знадобиться зменшення проводів.

Встановіть елементи живлення та користуйтеся. Виготовивши лазер своїми руками, спробуйте різні варіантийого можливе застосування. Він легко пропалює паперові листи, повітряні кульки при попаданні на них променя лопаються.

Зібраний з підручних засобів, він недостатньо потужний, але це своїми руками випробувайте його можливості по різанню виробів з побутового пластику. Правильно сфокусувавши лазерний промінь і просуваючи його вздовж матеріалу, спочатку отримаєте досить глибокі борозни, а якщо продовжувати, то пропалені ділянки.

Акуратно прикріпіть лазер своїми руками, без використання будь-яких інструментів на головку графобудівника, і тепер ви зможете гравірувати на оргсклі або пластиці різні зображення та написи. Виявіть фантазію, спробуйте свої сили та можливості.

На закінчення знову хочеться нагадати про дотримання запобіжних заходів. Не використовуйте свій пристрій з або для перевірки чутливості шкіри для потрапляння променя. Ви зробили лазер своїми руками і відповідатимете за нього самі.

При згадці лазера більшість людей одразу згадують епізоди із фантастичних фільмів. Однак такий винахід вже давно і щільно увійшов у наше життя і не є фантастичним. Лазер знайшов своє застосування у багатьох сферах, починаючи від медицини та виробництва та закінчуючи розвагами. Тому багатьом стає цікаво, чи можна як зробити лазер самому.

Виготовлення лазера в домашніх умовах

Залежно від специфіки і вимог, що висуваються, лазери бувають абсолютно різні, як за розмірами (починаючи від кишенькових указок і закінчуючи габаритами з футбольне поле), так і за потужностями, що використовуються робочим середовищам та іншим параметрам. Звичайно, потужний виробничий промінь зробити самостійно в домашніх умовах неможливо, тому що це не тільки технічно складні апарати, а й дуже примхливі в обслуговуванні речі. А ось простий, але надійний і потужний лазер своїми руками можна вибрати зі звичайного DVD-RW приводу.

Принцип роботи

Слово «лазер» прийшло до нас із англійської мови«laser», що є скороченням з перших літер значно складнішої назви: light amplification by stimulated emission of radiation і дослівно перекладається як «посилення світла у вигляді вимушеного випромінювання». Ще його можуть називати оптичним квантовим генератором. Видів лазерів дуже багато, а сфера їх застосування дуже широка.

Принцип його полягає у перетворенні однієї енергії (світлової, хімічної, електричної) в енергію різних потоків випромінювання, тобто, її основі міститься явище вимушеного чи індукованого випромінювання.

Умовно принцип роботи відображає наступний креслення:

Необхідні для роботи матеріали

При описі основ лазера все виглядає складно і незрозуміло. Насправді ж зробити лазер своїми руками в домашніх умовах дуже просто. Знадобляться деякі комплектуючі та інструменти:

Найголовніше, що потрібно для створення лазера, це DVD-RW дисковод, тобто привід від комп'ютера або програвача. Чим вища швидкість запису, тим потужнішим буде і сам виріб. Переважно брати приводи зі швидкістю 22X, оскільки його потужність найбільш висока, близько 300 мВт. При цьому вони відрізняються і за кольором: червоний, зелений, фіолетовий. Що ж до непишучих ROM'ів, вони надто слабкі. Ще варто звернути увагу на те, що після маніпуляцій з приводом він більше не працюватиме, тому варто брати або вже з ладу, але з робочим лазером, або такий, попрощатися з яким буде не шкода.
Ще знадобиться струмовий стабілізатор, хоч і з'являється бажання обійтися без нього. Але варто знати, що всі діоди (і лазерний не є винятком) «надають перевагу» не напругі, а струму. Найбільш дешеві та кращі варіанти - це імпульсний перетворювач NCP1529 або мікросхема LM317 (аналог КР142ЕН12).
Вихідний резистор підбирають залежно від струму живлення лазерного діода. Розраховують його за формулою: R=I/1,25 де I - номінальний струм лазера.
Два конденсатори: 0,1 мкФ та 100 мкФ.
Коліматор чи лазерна указка.
Елементи живлення стандарту ААА.
Провід.
Інструмент: паяльник, викрутки, пасатижі тощо.

Вилучення лазерного діода з DVD-приводу

Основна частина, яку необхідно витягти – лазер від dvd приводу. Зробити це нескладно, але варто знати деякі нюанси, які допоможуть уникнути можливих непорозумінь під час роботи.

Насамперед DVD привід потрібно розібрати, щоб дістатися каретки, на якій і знаходяться лазерні діоди. Один із них - він занадто малопотужний. Другий пише - саме те, що потрібно, щоб зробити лазер з dvd приводу.

На каретці діод встановлений на радіатор та надійно закріплений. Якщо не розраховується використовувати інший радіатор, то цілком підійде вже наявний. Отже, треба зняти їх разом. В іншому випадку - акуратно відрізати ніжки у місці входу в радіатор.

Так як діоди вкрай чутливі до статики, незайвим буде їх захистити. Для цього тонким дротом потрібно змотати між собою ніжки лазерного діода.

Залишається лише зібрати всі деталі докупи, а сам РОМ вже більше не потрібен.

Складання лазерного пристрою

До перетворювача необхідно підключити вилучений з сидиром діод, дотримуючись полярності, так як в іншому випадку лазерний діод відразу ж вийде з ладу і стане непридатний для подальшого використання.

З зворотного бокудіода встановлюється коліматор, щоб світло могло концентруватися в один пучок. Хоча замість нього можна використовувати і лінзу, що входить до складу рому, або лінзу, яку вже містить у собі лазерна указка. Але в цьому випадку доведеться проводити юстирування, щоб отримати необхідний фокус.

З іншого боку перетворювача припаюються дроти, що з'єднуються з контактами корпусу, де будуть встановлені елементи живлення.

Допоможе доробити лазер із двд приводу своїми руками схема:

Коли підключення всіх складових виконано, можна перевірити працездатність пристрою, що вийшов. Якщо все працює, залишається всю конструкцію помістити в корпус і надійно там закріпити.

Корпус саморобної конструкції

Підійти до виготовлення корпусу можна по-різному. Добре для цих цілей підійде, наприклад, корпус від китайського ліхтарика. Можна використовувати вже готовий корпус лазерної указки. Але оптимальним рішеннямможе бути саморобний, з алюмінієвого профілю.

Сам по собі алюміній має невелику вагу і, при цьому добре піддається обробці. У ньому зручно розташується вся конструкція. Закріпити її також буде зручно. За потреби завжди можна легко випиляти необхідний шматок або зігнути відповідно до необхідних параметрів.

Техніка безпеки та тестування

Коли всі роботи закінчені, настає час протестувати отриманий сильний лазер. У приміщенні робити це не рекомендується. Тому краще вийти на вулицю у безлюдне місце. При цьому варто пам'ятати, що зроблений пристрій у кілька сотень разів потужніший за звичайну лазерну указкуа це зобов'язує користуватися ним з особливою обережністю. Не варто спрямовувати промінь на людей або тварин, уважно стежити за тим, щоб промінь не відбився і не потрапив у вічі. При використанні червоного лазерного променя рекомендується одягати зелені окуляри, це значно знизить ризик пошкодження зору в непередбачених випадках. Адже навіть збоку дивитися на лазерне проміння не рекомендується.

Не варто направляти лазерний промінь на легкозаймисті або вибухонебезпечні предмети та речовини.

Створений прилад при правильно налаштованій лінзі може різати поліетиленові пакети, випалювати на дереві, лопати повітряні кульки і навіть обпалити - свого роду бойовий лазер. Неймовірно, що можна зробити із двд приводу. Тому тестуючи виготовлений прилад, завжди варто пам'ятати про техніку безпеки.

Перетворіть лазерну указку MiniMag на ріжучий лазер з випромінювачем від запису DVD! Цей 245 мВт лазер дуже потужний та ідеально підходить за розміром до вказівки MiniMag! Подивіться відео, що додається. ЗВЕРНІТЬ УВАГУ: зробити подібне своїми руками можна НЕ З ВСІМИ діодами CDRW-DVD різаків!

Попередження: ОБЕРЕЖНО! Як ви знаєте, лазери можуть бути небезпечними. Ніколи не наводьте покажчик на живу істоту! Це не іграшка і поводитися з ним як зі звичайною лазерною указкою не можна. Іншими словами, не використовуйте його на презентаціях або у грі з тваринами, не дозволяйте дітям грати з ним. Цей пристрій повинен знаходитися в руках розсудливої людини, яка усвідомлює і відповідає за потенційну небезпеку, яку є вказівником.

крок 1 - Що вам знадобиться…

Вам знадобляться таке:

1. 16X DVD-різак. Я використав привід LG.

крок 2 - І…

2. лазерну указку MiniMag можна придбати у будь-якому магазині, що торгує залізом, спортивними чи побутовими товарами.

3. Корпус AixiZ з AixiZ за 4,5 долара

4. Маленькі викрутки (вартові), канцелярський ніж, ножиці по металу, дриль, круглий напилок та інші дрібні інструменти.

крок 3 - Вийміть лазерний діод із DVD-приводу

Викрутіть шурупи з приводу DVD, зніміть кришку. Під нею ви знайдете вузол приводу каретки лазера.

крок 4 - Вийміть лазерний діод.

Хоча DVD-приводи відрізняються, у кожному є дві напрямні, якими рухається каретка лазера. Зніміть шурупи, звільніть напрямні та вийміть каретку. Від'єднайте роз'єми та плоскі шлейфи-кабелі.

крок 5 – Продовжуємо розбирати…

Вийнявши каретку з приводу, почніть розбирати пристрій із розкручування шурупів. Дрібних шурупів буде багато, тому запасіться терпінням. Від'єднайте кабелі від каретки. Там може бути два діоди, один для читання диска (інфрачервоний діод) і власне червоний діод, за допомогою якого здійснюється пропалення. Вам потрібний другий. До червоного діода за допомогою трьох шурупчиків прикріплено. друкована плата. Використовуйте паяльник для акуратного зняття 3 шурупів. Ви зможете перевірити діод за допомогою двох пальчикових батарейок з урахуванням полярності. Вам доведеться витягнути діод із корпусу, який відрізнятиметься залежно від приводу. Лазерний діод - дуже тендітна деталь, тому будьте дуже обережні.

щаг 6 - Лазерний діод у новому вигляді!

Так має виглядати ваш діод після «визволення».

крок 7 - Готуємо корпус AixiZ…

Зніміть наклейку з корпусу AixiZ і розкрутіть корпус на верхній та нижній частині. У верхній розташовується лазерний діод (5 мВт), який ми замінимо. Я використав ніж X-Acto і після двох легких ударів рідний діод вийшов. Загалом при подібних діях діод може пошкодитися, але я і раніше примудрявся цього уникнути. Використовуючи дуже маленьку викрутку, вибив випромінювач.

крок 8 - Збираємо корпус.

я використав трохи термоклею та акуратно встановив новий DVD діод у корпусі AixiZ. Плоскогубцями я ПОВІЛЬНО тиснув на краї діода до корпусу до тих пір, поки він не встав заподлицо.

крок 9 - Встановлюємо його у MiniMag

Після того як два провідники будуть припаяні до позитивного та негативного висновків діода, можна буде встановлювати пристрій MiniMag. Після розбирання MiniMag (зніміть кришку, відбивач, лінзу та випромінювач) вам потрібно буде збільшити рефлектор MiniMag, використовуючи круглий напилок або дриль або обидва інструменти.

крок 10 - Останній крок

Вийміть батареї з MiniMag і після перевірки полярності, акуратно помістіть корпус DVD лазера верхню частину MiniMag, де раніше був випромінювач. Зберіть верхню частину корпусу MiniMag, закріпіть відбивач. Пластмасова лінза MiniMag вам не знадобиться.

Переконайтеся, що полярність діода визначена правильно до того, як ви його встановите та підключіть живлення! Можливо, вам доведеться скоротити проводки та налаштувати фокусування променя.

крок 11 - Сім разів відміряй

Поверніть батарейки (AA) на місце, закрутіть верхню частину MiniMag, включаючи нову лазерну указку! Увага!! Лазерні діоди становлять небезпеку, тому не наводьте промінь на людей та тварин.

]Книга

Назва
Автор: колектив
Формат: Змішаний
Розмір: 10.31 Мб
Якість: Відмінне
Мова: Російська
Рік видання: 2008

Як у фантастичному фільмі – натискаєш на курок і вибухає куля! Навчися робити такий лазер!
Зробити такий лазер можна самому, в домашніх умовах з приводу DVD - не обов'язково робітника. Нічого складного нема!
Підпалює сірники, лопає повітряні кульки, ріже пакети та ізоленту та багато іншого
Ще їм можна лопнути кульку або лампочку в будинку навпроти
В архіві - відео з лазером у дії та докладна російська інструкція з картинками щодо його виготовлення!

Кожен із нас тримав у руках лазерну указку. Незважаючи на декоративність застосування, в ній знаходиться справжнісінький лазер, зібраний на основі напівпровідникового діода. Такі ж елементи встановлюються на лазерних рівнях.

Наступний популярний виріб, зібраний на напівпровіднику - записуючий DVD-привід вашого комп'ютера. У ньому встановлено більш потужний лазерний діод, що має термічну руйнівну силу.

Це дозволяє пропалювати шар диска, завдаючи на нього доріжки з цифровою інформацією.

Як працює напівпровідниковий лазер?

Пристрої такого типу недорогі у виробництві, конструкція досить масова. Принцип лазерних (напівпровідникових) діодів ґрунтується на використанні класичного p-n переходу. Працює такий перехід, як і у звичайних світлодіодах.

Різниця в організації випромінювання: світлодіоди випромінюють спонтанно, а лазерні діоди вимушено.

Загальний принцип формування так званої заселеності квантового випромінювання виконується без дзеркал. Краї кристала сколюються механічним шляхом, забезпечуючи ефект заломлення на торцях, на кшталт дзеркальної поверхні.

Для отримання різного типу випромінювання може використовуватися «гомоперехід», коли обидва напівпровідники однакові, або «гетероперехід» з різними матеріалами переходу.

Власне лазерний діод є доступною радіодеталлю. Його можна купити в магазинах, що торгують радіодеталями, а можна витягти зі старого приводу DVD-R (DVD-RW).

Важливо! Навіть простий лазер, який використовується у світлових указках, може серйозно пошкодити сітківку ока.

Більш потужні установки, що пропалюють променем, можуть позбавити зору або нанести опіки шкірного покриву. Тому при роботі з подібними пристроями дотримуйтесь граничної обережності.

Маючи у розпорядженні такий діод, ви зможете легко виготовити потужний лазер своїми руками. Фактично, виріб може бути безкоштовним, або обійдеться вам за смішні гроші.

Лазер своїми руками із ДВД приводу

Для початку необхідно роздобути сам привід. Його можна зняти зі старого комп'ютера або придбати за символічну вартість на барахолці.

Інформація: Чим вище заявлена швидкість запису, тим потужніший лазер, що пропалює, застосовується в приводі.

Знявши корпус, і від'єднавши шлейфи, що управляють, демонтуємо пишучу головку разом з кареткою.

Порядок вилучення лазерного діода:

З'єднуємо ніжки діода між собою за допомогою дроту (шунтуємо). При демонтажі може накопичитись статична електрика, і діод може вийти з ладу
Видаляємо алюмінієвий радіатор. Він досить крихкий, має кріплення, конструктивно «заточене» під конкретний привід ДВД, і при подальшій експлуатації не потрібен. Просто перекушуємо радіатор кусачками (не пошкоджуючи діод)
Випаюємо діод, звільняємо ніжки від шунта.

Елемент виглядає так:

Наступний важливий елемент- Схема живлення лазера.Використовувати блок живлення з приводу DVD не вийде. Він інтегрований у загальну схемууправління, витягти його звідти технічно неможливо. Тому виготовляємо схему живлення самостійно.

Є спокуса просто підключити 5 вольт з обмежувальним резистором і не мучитися зі схемою. Це неправильний підхід, оскільки будь-які світлодіоди (у тому числі і лазерні) живляться не напругою, а струмом. Відповідно потрібен струмовий стабілізатор. Самий доступний варіант- Використання мікросхеми LM317.

Вихідний резистор R1 підбирається відповідно до струму живлення лазерного діода. У цій схемі струм повинен відповідати 200 мА.

Зібрати лазер своїми руками можна в корпусі від світлової указки, або придбати готовий модуль для лазера в магазинах електроніки або китайських сайтах (наприклад, Алі Експрес).

Перевага такого рішення – ви отримуєте готову лінзу, що регулюється, в комплекті. Схема блоку живлення (драйвер) легко вміщується у корпусі модуля.

Якщо ви вирішили виготовити корпус самостійно, з якоїсь металевої трубки – можна використовувати штатну лінзу від того ж приводу DVD. Тільки треба буде вигадати спосіб кріплення, і можливість юстування фокусу.

Важливо! Фокусувати промінь необхідно за будь-якої конструкції. Він може бути паралельним (якщо потрібна дальність) або конусоподібним (при необхідності одержати концентровану термічну пляму).

Лінза в комплекті з регулюючим пристроєм називається коліматором.

Щоб правильно підключити лазер із двд приводу, потрібна схема контактів.Ви можете відстежити мінусовий та плюсовий провід з маркування, на монтажній платі. Зробити це потрібно перед демонтажем діода. Якщо такої можливості немає – скористайтеся типовою підказкою:

Мінусовий контакт має електричний зв'язок із корпусом діода. Знайти його не важко. Щодо мінусу, розташованого внизу, плюсовий контакт буде праворуч.

Якщо у вас триніжний лазерний діод (а таких більшість), зліва буде або контакт, що не використовується, або підключення фотодіода. Так буває, якщо в одному корпусі розташований елемент, що пропалює і зчитує.

Основний корпус підбирається виходячи з розміру батарей або акумуляторів, які ви плануєте використовувати. У нього акуратно закріпіть свій саморобний лазерний модуль і прилад готовий до застосування.

За допомогою такого інструменту можна займатися гравіюванням, випалюванням по дереву, розкриємо легкоплавких матеріалів (тканина, картон, фетр, пінопласт та ін.).

Як зробити ще потужніший лазер?

Якщо вам необхідний різак по дереву або пластику, потужності стандартного діода з приводу ДВД недостатньо. Знадобитися або готовий діод потужністю 500-800 мВт, або доведеться витратити багато часу на пошуки відповідних DVD приводів. У деяких моделях LG та SONY встановлюються лазерні діоди потужністю 250-300 мВт.

Головне – такі технології доступні для самостійного виготовлення.

Покрокова відео інструкція, що розповідає, як зробити своїми руками лазер з ДВД приводу

Багато хто з вас напевно чув, що виготовити лазерну указку або навіть різальний промінь цілком можна вдома, використовуючи прості підручні засоби, але як зробити лазер самостійно, відомо мало кому. Перш ніж розпочинати роботу над ним, обов'язково ознайомтеся з технікою безпеки.

Правила безпеки під час роботи з лазером

Неправильне використання променя, особливо високої потужності, може призвести до псування майна, а також нашкодити вашому здоров'ю або здоров'ю сторонніх спостерігачів. Тому, перш ніж випробовувати власноруч зроблений екземпляр, запам'ятайте такі правила:

Простежте, щоб у кімнаті, де проводяться випробування, не було тварин чи дітей.
Ніколи не спрямовуйте промінь на тварин або людей.
Використовуйте захисні окуляри, наприклад, окуляри, які застосовуються під час зварювальних робіт.
Пам'ятайте, що навіть відбитий промінь може зашкодити зору. Ніколи не світіть лазером у вічі.
Не використовуйте лазер для займання предметів у закритому приміщенні.

Найпростіший лазер з комп'ютерної миші

Якщо лазер необхідний вам тільки для розваги, достатньо знати, як зробити лазер в домашніх умовах з мишки. Його потужність буде зовсім незначною, зате і виготовити його не складе. Знадобиться лише комп'ютерна мишка, невеликий паяльник, батарейки, дроти та тумблер відключення.

Спочатку мишу потрібно розібрати. Важливо не виламувати робили, а акуратно розкручувати та знімати їх по порядку. Спершу верхній кожух, за ним нижній. Далі, використовуючи паяльник, потрібно прибрати лазер мишки з плати та припаяти до нього нові дроти. Тепер залишається приєднати їх до тумблера відключення та підвести проводки до контактів батарейок. Батарейки можна використовувати будь-якого типу: і пальчикові, і так звані млинці.

Таким чином, найпростіший лазер готовий.

Якщо слабкого променя вам мало, і вам цікаво як зробити лазер в домашніх умовах з підручних засобів з досить великою потужністю, то варто спробувати більше складний спосібйого виготовлення, використовуючи у своїй DVD-RW привод.

Для роботи вам знадобляться:

DVD-RW привід (швидкість запису має становити не менше 16х);
акумулятор ААА, 3 шт.;
резистор (від двох до п'яти Ом);
коліматор (замінити можна деталлю від дешевої китайської лазерної указки);
конденсатори 100 пФ та 100 мФ;
ліхтар світлодіодний із сталі;
дроти та паяльник.

Хід виконання робіт:

Перше, що нам потрібно, – це лазерний діод. Розташований він у каретці DVD-RW приводу. Він має більший радіатор, ніж звичайний інфрачервоний діод. Але будьте обережні, ця деталь є дуже крихкою. Поки діод не встановлений, краще зробити обмотку його виведення дротом, оскільки він занадто чутливий до статичної напруги. Зверніть особливу увагуна полярність. Якщо харчування підвести невірно - діод відразу вийде з ладу.

З'єднайте деталі за наступною схемою: акумулятор, кнопка увімкнення/вимкнення, резистор, конденсатори, лазерний діод. Коли працездатність конструкції перевірена, залишається придумати для лазера зручний корпус. Для цього цілком підійде сталевий корпус від звичайного ліхтаря. Не забудьте також про коліматор, адже саме він перетворює випромінювання на тоненький промінь.

Тепер, коли ви знаєте, як зробити лазер в домашніх умовах, не забувайте про дотримання техніки безпеки, зберігайте його в спеціальному чохлі і не носите із собою, оскільки правоохоронні органи можуть висунути вам претензії щодо цього.

Дивіться відео: Лазер із DVD приводу в домашніх умовах та своїми руками

У квантовому генераторі немає зовнішнього потоку фотонів, інверсна заселеність створюється всередині нього за допомогою різних джерел накачування. Залежно від джерел існують різні способи накачування:
оптичний – потужний лампа-спалах;
газовий розряд у робочій речовині (активному середовищі);
інжекція (перенесення) носіїв струму в напівпровіднику у зоні
р-п переходух;
електронне збудження (опромінення у вакуумі чистого напівпровідника потоком електронів);
тепловий (нагрівання газу з подальшим його різким охолодженням;
хімічний (використання енергії хімічних реакцій) та деякі інші.

Першоджерелом генерації є процес спонтанного випромінювання, тому для забезпечення наступності поколінь фотонів необхідне існування позитивного зворотного зв'язку, за рахунок якого випромінювані фотони викликають наступні акти індукованого випромінювання. Для цього активне середовище лазера міститься в оптичний резонатор. У найпростішому випадку він є двома дзеркалами, одне з яких напівпрозоре - через нього промінь лазера частково виходить з резонатора.

Від того, яке робоче тіло використано в лазері залежить робоча довжина його хвилі, а також інші властивості. Робоче тіло піддається "накачуванням" енергією, щоб отримати ефект інверсії електронних населень, який викликає вимушене випромінювання фотонів та ефект оптичного посилення. Найпростішою формою оптичного резонатора є два паралельні дзеркала (їх також може бути чотири і більше), розташовані навколо робочого тіла лазера. Вимушене випромінювання робочого тіла відбивається дзеркалами і знову посилюється. До моменту виходу назовні хвиля може відбиватися багаторазово.

Отже, коротко сформулюємо умови, необхідні для створення джерела когерентного світла:

У конструкції лазерів можуть бути використані такі типи робочих тіл:

Таким чином, лазер не обов'язково генерує на одній частоті, найчастіше навпаки, генерація відбувається одночасно на декількох типах коливань, для яких посилення? більше втрат у резонаторі. Для того, щоб лазер працював на одній частоті (в одночастотному режимі), необхідно, як правило, вживати спеціальних заходів (наприклад, збільшити втрати, як це показано на малюнку 3) або змінити відстань між дзеркалами так, щоб і в контур посилення потрапляла тільки одна моди. Оскільки в оптиці, як зазначено вище, ?h > ?p і частота генерації в лазері визначається переважно частотою резонатора, то, щоб тримати стабільною частоту генерації, необхідно стабілізувати резонатор. Отже, якщо коефіцієнт посилення у робочій речовині перекриває втрати у резонаторі для певних типів коливань, ними виникає генерація. Затравка для її виникнення є, як і в будь-якому генераторі, шуми, що представляють в лазерах спонтанне випромінювання.
Для того щоб активне середовище випромінювало когерентне монохроматичне світло, необхідно ввести зворотний зв'язок, тобто частину випромінюваного цим середовищем світлового потоку направити назад в середу для здійснення вимушеного випромінювання. Позитивний зворотний зв'язок здійснюється за допомогою оптичних резонаторів, які в елементарному варіанті є двома співвісно (паралельно і по одній осі) розташованих дзеркала, одне з яких напівпрозоре, а інше - «глухе», тобто повністю відображає світловий потік. Робоча речовина (активне середовище), в якій створена інверсна заселеність, розташовують між дзеркалами. Вимушене випромінювання проходить через активне середовище, посилюється, відбивається від дзеркала, знову проходить через середовище та ще більше посилюється. Через напівпрозоре дзеркало частина випромінювання випускається у зовнішнє середовище, а частина відбивається назад у середу і знову посилюється. За певних умов потік фотонів усередині робочої речовини почне наростати лавиноподібно, почнеться генерація монохроматичного когерентного світла.

Принцип роботи оптичного резонатора, переважна кількість частинок робочої речовини, представлені світлими кружками, перебувають у основному стані, т. е. нижньому енергетичному рівні. Лише невелика кількість частинок, представлених темними кружками, знаходяться в електронно-збудженому стані. При вплив на робочу речовину джерелом накачування більшість частинок перетворюється на збуджений стан (зросла кількість чорних гуртків), створена інверсна заселеність. Далі (рис. 2в) відбувається спонтанне випромінювання деяких частинок, що у електронно-збудженому стані. Випромінювання, спрямоване під кутом до осі резонатора, залишить робочу речовину та резонатор. Випромінювання, яке спрямоване вздовж осі резонатора, підійде до дзеркальної поверхні.

У напівпрозорого дзеркала частина випромінювання пройде крізь нього в навколишнє середовище, а частина відобразиться і знову попрямує в робочу речовину, залучаючи до процесу вимушеного випромінювання частинки, що знаходяться у збудженому стані.

Основні конструктивні елементи лазерів включають робочу речовину з певними енергетичними рівнями складових їх атомів і молекул, джерело накачування, що створює інверсну заселеність в робочій речовині, і оптичний резонатор. Існує велика кількість різних лазерів, проте всі вони мають ту саму і до того ж просту принципову схему пристрою, яка представлена на рис. 3.

Для генерації лазерного випромінювання необхідно створити в напівпровіднику інверсну заселеність «робочих рівнів» - створити досить високу концентрацію електронів біля нижнього краю зони провідності та відповідно високу концентрацію дірок біля краю валентної зони. Для цих цілей у чистих напівпровідникових лазерах зазвичай застосовують накачування потоком електронів.

Дзеркалами резонатора є відполіровані грані кристала напівпровідника. Недоліком таких лазерів є те, що багато напівпровідникових матеріалів генерують лазерне випромінювання лише за дуже низьких температур, а бомбардування кристалів напівпровідників потоком електронів викликає його сильне нагрівання. Це потребує наявності додаткових охолоджувальних пристроїв, що ускладнює конструкцію апарату та збільшує його габарити.

Властивості напівпровідників із домішками суттєво відрізняються від властивостей безпримісних, чистих напівпровідників. Це пов'язано з тим, що атоми одних домішок легко віддають у зону провідності по одному зі своїх електронів. Ці домішки називаються донорними, а напівпровідник з такими домішками - п-напівпровідником. Атоми інших домішок, навпаки, захоплюють по одному електрону з валентної зони, і такі домішки є акцепторними, а напівпровідник з такими домішками - напівпровідником. Енергетичний рівень домішкових атомів розташовується всередині забороненої зони: у «-напівпровідників - неподалік нижнього краю зони провідності, у /-напівпровідників - поблизу верхнього краю валентної зони.

Якщо в цій галузі створити електричну напругу так, щоб з боку р-напівпровідника був позитивний полюс, а з боку п-напівпровідника негативний, то під дією електричного поля електрони з п-напівпровідника і дірки з /^-напівпровідника переміщатимуться (інжектуватимуться) в область р-п – переходу.

Дзеркалами оптичного резонатора є відполіровані грані кристала напівпровідника, орієнтовані перпендикулярно до площини р-п - переходу. Такі лазери відрізняються мініатюрністю, оскільки розміри активного напівпровідникового елемента можуть становити близько 1 мм.

Залежно від розглянутої ознаки всі лазери поділяються в такий спосіб).

Спосіб збудження робочої речовини є третьою ознакою лазерів. Залежно від джерела збудження розрізняють лазери з оптичним накачуванням, з накачуванням за рахунок газового розряду, електронного збудження, інжекції носіїв заряду, з тепловим, хімічним накачуванням та деякі інші.

За середньою вихідною потужністю випромінювання (наступна ознака класифікації) лазери поділяються на:

· Середньоенергетичні (створювана щільність потоку потужність випромінювання - від 0,4 до 10 Вт/см2);

· Низькоенергетичні (створювана щільність потоку потужність випромінювання - менше 0,4 Вт/см2).

· Середнє (Е - від 4 до 30 мВт/см2);

· Жорстке (Е - більше 30 мВт/см2).

Відповідно до «Санітарних норм і правил улаштування та експлуатації лазерів № 5804-91» за ступенем небезпеки генерованого випромінювання для обслуговуючого персоналу лазери поділяються на чотири класи.

До лазерів першого класу відносяться такі технічні пристрої, вихідне коліміноване (ув'язнене в обмеженому тілесному вугіллі) випромінювання яких не становить небезпеки при опроміненні очей і шкіри людини.

Лазери другого класу - це пристрої, вихідне випромінювання яких становить небезпеку при опроміненні очей прямим та дзеркально відбитим випромінюванням.

Хто в дитинстві не мріяв про лазері? Деякі чоловіки мріють досі. Звичайні лазерні указки з невеликою потужністю вже давно не актуальні, тому що їхня потужність залишає бажати кращого. Залишається 2 шляхи: купити дорогий лазер або зробити його в домашніх умовах із підручних засобів.

Зі старого або зламаного DVD приводу
З комп'ютерної мишіта ліхтарика
З комплекту деталей, куплених у магазині електроніки

Як зробити лазер у домашніх умовах зі старогоDVDприводу

Знайдіть неробочий або непотрібний привід DVD, що має функцію запису зі швидкістю запису вище 16x, які видають потужність більше 160 мВт. Чому не можна взяти пишучий CD, спитайте ви. Справа в тому, що його діод випромінює інфрачервоне світло, не видиме людським оком.
Вийміть лазерну головку з приводу. Для доступу до “нутрощів” відкрутіть гвинти, що знаходяться на нижній частині приводу, та вийміть лазерну головку, яка також утримується за допомогою гвинтів. Вона може перебувати в оболонці або під прозорим віконцем, а може зовсім зовні. Найскладніше – витягти з неї сам діод. Увага: діод дуже чутливий до статичної електрики.
Зробіть лінзу, без якої використання діода буде неможливо. Можна використовувати звичайне збільшувальне склоАле тоді щоразу його доведеться крутити і налаштовувати. Або можна придбати інший діод у комплекті з лінзою, а потім замінити його на діод, витягнутий із приводу.
Далі доведеться купити або зібрати схему для живлення діода та зібрати конструкцію докупи. У діоді DVD приводу як негативний висновок виступає центральний контакт.
Підключіть відповідне джерело живлення та сфокусуйте лінзу. Залишилося тільки знайти відповідний контейнер для лазера. Можна для цих цілей використовувати металевий ліхтарик, що підходить за розміром.
Рекомендуємо подивитися цей ролик, де все показано докладно:

Як зробити лазер з комп'ютерної миші

Потужність лазера, зробленого з комп'ютерної мишки, буде набагато менша, ніж потужність лазера, виготовленого попереднім способом. Процедура виготовлення не дуже відрізняється.

Насамперед знайдіть стару або непотрібну мишу з видимим лазером будь-якого кольору. Мишки з невидимим свіченням не підійдуть із зрозумілих причин.
Далі обережно розберіть її. Усередині помітите лазер, який доведеться відпоювати за допомогою паяльника
Тепер повторіть пункти 3-5 з вищеописаної інструкції. Відмінність таких лазерів, повторимося, лише у потужності.