ตัวชี้เลเซอร์ DIY ที่บ้าน ตัวชี้เลเซอร์ DIY

วันนี้เราจะพูดถึงวิธีทำเลเซอร์สีเขียวหรือสีน้ำเงินที่ทรงพลังที่บ้านจากวัสดุชั่วคราวด้วยมือของคุณเอง เราจะพิจารณาภาพวาด ไดอะแกรม และอุปกรณ์ของตัวชี้เลเซอร์แบบโฮมเมดพร้อมลำแสงจุดระเบิดและระยะสูงสุด 20 กม.

พื้นฐานของอุปกรณ์เลเซอร์คือเครื่องกำเนิดควอนตัมแบบออปติคัล ซึ่งใช้ไฟฟ้า ความร้อน เคมีหรือพลังงานอื่นๆ ในการผลิตลำแสงเลเซอร์

การทำงานของเลเซอร์ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของรังสีที่ถูกกระตุ้น (เหนี่ยวนำ) การแผ่รังสีของเลเซอร์สามารถเกิดขึ้นได้อย่างต่อเนื่องโดยมีกำลังคงที่หรือเป็นพัลส์จนถึงระดับที่สูงมาก พลังสูงสุด. สาระสำคัญของปรากฏการณ์นี้คือ อะตอมที่ถูกกระตุ้นสามารถปล่อยโฟตอนภายใต้อิทธิพลของโฟตอนอื่นโดยไม่ดูดซับ หากพลังงานของอะตอมหลังเท่ากับความแตกต่างในพลังงานของระดับของอะตอมก่อนและหลัง รังสี ในกรณีนี้ โฟตอนที่ปล่อยออกมาจะสัมพันธ์กับโฟตอนที่ทำให้เกิดการแผ่รังสี กล่าวคือ เป็นสำเนาที่ถูกต้องของโฟตอน นี่คือวิธีการขยายแสง ปรากฏการณ์นี้แตกต่างจากการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเอง ซึ่งโฟตอนที่ปล่อยออกมามีทิศทางการแพร่พันธุ์ โพลาไรซ์ และเฟสแบบสุ่ม
ความน่าจะเป็นที่โฟตอนแบบสุ่มจะทำให้เกิดการปล่อยอะตอมที่ถูกกระตุ้นโดยการกระตุ้นนั้นเท่ากับความน่าจะเป็นของการดูดซึมโฟตอนนี้โดยอะตอมในสภาวะที่ไม่ถูกกระตุ้น ดังนั้น ในการขยายแสง จำเป็นต้องมีอะตอมที่ตื่นเต้นในตัวกลางมากกว่าอะตอมที่ไม่ถูกกระตุ้น ในสภาวะสมดุล เงื่อนไขนี้ไม่เป็นไปตาม เราจึงใช้ ระบบต่างๆปั๊มเลเซอร์แอคทีฟตัวกลาง (ออปติคัล ไฟฟ้า เคมี ฯลฯ) ในบางรูปแบบ องค์ประกอบในการทำงานของเลเซอร์ถูกใช้เป็นเครื่องขยายสัญญาณแสงสำหรับการแผ่รังสีจากแหล่งอื่น

ไม่มีโฟตอนฟลักซ์ภายนอกในเครื่องกำเนิดควอนตัม ประชากรผกผันถูกสร้างขึ้นภายในนั้นด้วยความช่วยเหลือของ แหล่งต่างๆสูบน้ำ ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มามี วิธีต่างๆสูบน้ำ:
ออปติคัล - ไฟแฟลชทรงพลัง;
การปล่อยก๊าซในสารทำงาน (สารออกฤทธิ์);
การฉีด (การถ่ายโอน) ของตัวพาปัจจุบันในเซมิคอนดักเตอร์ในโซน
การเปลี่ยน p-n;
การกระตุ้นทางอิเล็กทรอนิกส์ (การฉายรังสีสูญญากาศของสารกึ่งตัวนำบริสุทธิ์โดยกระแสอิเล็กตรอน);
ความร้อน (ให้ความร้อนแก่แก๊สด้วยการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วในภายหลัง;
สารเคมี (การใช้พลังงาน ปฏิกริยาเคมี) และอื่นๆ บางส่วน

แหล่งที่มาหลักของการกำเนิดคือกระบวนการของการปล่อยก๊าซที่เกิดขึ้นเอง ดังนั้น เพื่อให้แน่ใจถึงความต่อเนื่องของการสร้างโฟตอน จึงจำเป็นต้องได้รับการตอบรับเชิงบวก เนื่องจากโฟตอนที่ปล่อยออกมาทำให้เกิดการกระตุ้นที่ตามมาในภายหลัง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เลเซอร์แอคทีฟตัวกลางจะวางอยู่ในเรโซเนเตอร์แบบออปติคัล ในกรณีที่ง่ายที่สุด ประกอบด้วยกระจกสองบาน ซึ่งหนึ่งในนั้นเป็นแบบโปร่งแสง - ลำแสงเลเซอร์จะออกจากตัวสะท้อนผ่านกระจกบางส่วน

เมื่อสะท้อนจากกระจก ลำแสงรังสีจะผ่านเรโซเนเตอร์ซ้ำแล้วซ้ำเล่า ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในนั้น การแผ่รังสีอาจเป็นแบบต่อเนื่องหรือแบบพัลซ์ก็ได้ ในเวลาเดียวกัน ด้วยการใช้อุปกรณ์ต่างๆ เพื่อปิดและเปิดฟีดแบ็คอย่างรวดเร็ว และลดระยะเวลาของพัลส์ลง จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างเงื่อนไขสำหรับการสร้างรังสีที่มีพลังงานสูงมาก - สิ่งเหล่านี้เรียกว่าพัลส์ขนาดยักษ์ โหมดการทำงานของเลเซอร์นี้เรียกว่าโหมด Q-switched
ลำแสงเลเซอร์เป็นลำแสงแคบโพลาไรซ์แบบโพลาไรซ์ที่ต่อเนื่องกัน โมโนโครม กล่าวคือ นี่คือลำแสงที่ปล่อยออกมาไม่เพียงแต่จากแหล่งกำเนิดแสงแบบซิงโครนัสเท่านั้น แต่ยังอยู่ในช่วงที่แคบมากและกำกับทิศทางด้วย ฟลักซ์การส่องสว่างที่มีความเข้มข้นสูง

การแผ่รังสีที่เกิดจากเลเซอร์เป็นแบบเอกรงค์ ความน่าจะเป็นของการปล่อยโฟตอนของความยาวคลื่นใดช่วงหนึ่งนั้นมากกว่าการแผ่รังสีที่ระยะห่างอย่างใกล้ชิดซึ่งเกี่ยวข้องกับการขยายเส้นสเปกตรัม และความน่าจะเป็นของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการกระตุ้นที่ความถี่นี้ก็มีค่าสูงสุดเช่นกัน . ดังนั้น ค่อยๆ ในกระบวนการสร้าง โฟตอนของความยาวคลื่นที่กำหนดจะครอบงำโฟตอนอื่นๆ ทั้งหมด นอกจากนี้ เนื่องจากการจัดเรียงกระจกแบบพิเศษ โฟตอนที่แพร่กระจายในทิศทางขนานกับแกนออปติคัลของเรโซเนเตอร์ที่ระยะห่างเพียงเล็กน้อยเท่านั้นจึงถูกเก็บไว้ในลำแสงเลเซอร์ โฟตอนที่เหลือจะปล่อยปริมาตรเรโซเนเตอร์ออกไปอย่างรวดเร็ว . ดังนั้นลำแสงเลเซอร์จึงมีมุมไดเวอร์เจนซ์ที่เล็กมาก สุดท้าย ลำแสงเลเซอร์มีโพลาไรซ์ที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ในการทำเช่นนี้ โพลาไรเซอร์ต่างๆ จะถูกนำมาใช้ในเรโซเนเตอร์ เช่น สามารถติดตั้งแผ่นกระจกแบนที่มุมบริวสเตอร์ตามทิศทางการแพร่กระจายของลำแสงเลเซอร์

สารทำงานชนิดใดที่ใช้ในเลเซอร์ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นในการทำงาน ตลอดจนคุณสมบัติอื่นๆ ร่างกายที่ทำงานถูก "อัด" ด้วยพลังงานเพื่อให้ได้ผลของการผกผันของประชากรอิเล็กตรอน ซึ่งทำให้เกิดการปล่อยโฟตอนที่ถูกกระตุ้นและผลของการขยายด้วยแสง รูปแบบที่ง่ายที่สุดออปติคัลเรโซเนเตอร์ประกอบด้วยกระจกคู่ขนานสองอัน (อาจมีสี่อันขึ้นไป) ซึ่งอยู่รอบๆ ตัวการทำงานของเลเซอร์ รังสีที่ถูกกระตุ้นของร่างกายที่ทำงานจะถูกสะท้อนกลับโดยกระจกและขยายอีกครั้ง ถึงจังหวะออกนอกคลื่นก็สะท้อนได้หลายครั้ง

ดังนั้น ให้เรากำหนดเงื่อนไขที่จำเป็นในการสร้างแหล่งกำเนิดแสงที่สอดคล้องกันโดยสังเขป:

คุณต้องการสารทำงานที่มีจำนวนผกผัน จากนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะได้รับการขยายของแสงเนื่องจากการบังคับการเปลี่ยนภาพ
ควรวางสารทำงานไว้ระหว่างกระจกที่ให้ผลตอบรับ
อัตราขยายที่ได้รับจากสารทำงาน ซึ่งหมายความว่าจำนวนอะตอมหรือโมเลกุลที่ถูกกระตุ้นในสารทำงานต้องมากกว่าค่าเกณฑ์ ซึ่งขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนของกระจกเงาส่งออก

ชิ้นงานประเภทต่อไปนี้สามารถใช้ในการออกแบบเลเซอร์ได้:

ของเหลว. มันถูกใช้เป็นของเหลวทำงาน ตัวอย่างเช่น ในเลเซอร์ย้อม องค์ประกอบประกอบด้วย ตัวทำละลายอินทรีย์(เมทานอล เอทานอล หรือเอทิลีนไกลคอล) ซึ่งสีย้อมเคมี (คูมารินหรือโรดามีน) จะละลาย ความยาวคลื่นในการทำงานของเลเซอร์เหลวถูกกำหนดโดยการกำหนดค่าของโมเลกุลของสีย้อมที่ใช้

ก๊าซ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คาร์บอนไดออกไซด์ อาร์กอน คริปทอน หรือก๊าซผสม เช่นเดียวกับในเลเซอร์ฮีเลียม-นีออน "การปั๊ม" พลังงานของเลเซอร์เหล่านี้มักดำเนินการโดยใช้การปล่อยไฟฟ้า
ของแข็ง (คริสตัลและแก้ว) วัสดุที่เป็นของแข็งของวัตถุทำงานดังกล่าวเปิดใช้งาน (โลหะผสม) โดยการเพิ่มไอออนโครเมียม นีโอไดเมียม เออร์เบียม หรือไททาเนียมจำนวนเล็กน้อย คริสตัลที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ อิตเทรียมอะลูมิเนียมโกเมน อิตเทรียมลิเธียมฟลูออไรด์ แซฟไฟร์ (อะลูมิเนียมออกไซด์) และแก้วซิลิเกต เลเซอร์โซลิดสเตตมักจะ "ถูกปั๊ม" ด้วยหลอดไฟแฟลชหรือเลเซอร์อื่นๆ

เซมิคอนดักเตอร์ วัสดุที่การเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนระหว่างระดับพลังงานสามารถเกิดขึ้นได้ด้วยการแผ่รังสี เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์มีขนาดกะทัดรัดมาก "สูบฉีด" ไฟฟ้าช็อตซึ่งช่วยให้นำไปใช้ในอุปกรณ์ของผู้บริโภค เช่น เครื่องเล่นซีดี

ในการเปลี่ยนแอมพลิฟายเออร์เป็นเครื่องกำเนิด คุณต้องจัดระเบียบคำติชม ในเลเซอร์ทำได้โดยการวางสารออกฤทธิ์ระหว่างพื้นผิวสะท้อนแสง (กระจก) ซึ่งก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "open resonator" เนื่องจากความจริงที่ว่าส่วนหนึ่งของพลังงานที่ปล่อยออกมาจากสารออกฤทธิ์นั้นสะท้อนจากกระจกและกลับมาอีกครั้ง สู่สารออกฤทธิ์

ช่องแสงประเภทต่างๆ ใช้ในเลเซอร์ - กับกระจกแบน, ทรงกลม, การรวมกันของแบนและทรงกลม ฯลฯ ในโพรงแสงที่ให้การป้อนกลับในเลเซอร์ การสั่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าบางประเภทเท่านั้นซึ่งเรียกว่าการสั่นหรือโหมดธรรมชาติ ของเครื่องสะท้อนสามารถตื่นเต้น

โหมดมีลักษณะเฉพาะด้วยความถี่และรูปร่าง กล่าวคือ โดยการกระจายเชิงพื้นที่ของการแกว่ง ในเครื่องสะท้อนเสียงที่มีกระจกแบน ชนิดของการสั่นที่สอดคล้องกับคลื่นระนาบที่กระจายไปตามแกนของตัวสะท้อนจะตื่นเต้นเป็นส่วนใหญ่ ระบบของกระจกคู่ขนานสองอันจะสะท้อนที่ความถี่ที่แน่นอนเท่านั้น และยังทำหน้าที่เลเซอร์ในบทบาทของวงจรออสซิลเลเตอร์ในเครื่องกำเนิดความถี่ต่ำแบบธรรมดา

การใช้เครื่องสะท้อนเสียงแบบเปิด (แทนที่จะเป็นช่องปิด - ช่องโลหะปิด - ลักษณะของช่วงไมโครเวฟ) เป็นพื้นฐานเนื่องจากในช่วงแสงสะท้อนที่มีขนาด L = ? (L คือขนาดลักษณะเฉพาะของ resonator คือความยาวคลื่น) ไม่สามารถทำได้ง่ายๆ และสำหรับ L >> ? ตัวสะท้อนแบบปิดสูญเสียคุณสมบัติการสั่นพ้องเนื่องจากจำนวนโหมดการสั่นที่เป็นไปได้จะมีขนาดใหญ่มากจนคาบเกี่ยวกัน

การไม่มีผนังด้านข้างช่วยลดจำนวนการสั่น (โหมด) ที่เป็นไปได้อย่างมาก เนื่องจากคลื่นที่แผ่กระจายไปที่แกนเรโซเนเตอร์อย่างรวดเร็วเกินขีดจำกัด และทำให้สามารถคงคุณสมบัติเรโซแนนซ์ของเรโซเนเตอร์ไว้ที่ ล >> ?. อย่างไรก็ตาม เรโซเนเตอร์ในเลเซอร์ไม่เพียงแต่ให้การป้อนกลับโดยการคืนรังสีที่สะท้อนจากกระจกไปยังสารออกฤทธิ์ แต่ยังกำหนดสเปกตรัมการแผ่รังสีของเลเซอร์ ลักษณะพลังงาน และทิศทางการแผ่รังสีด้วย
ในการประมาณคลื่นระนาบที่ง่ายที่สุด สภาพการสั่นพ้องในเครื่องสะท้อนเสียงที่มีกระจกแบนคือจำนวนเต็มของคลื่นครึ่งคลื่นพอดีกับความยาวของตัวสะท้อน: L=q(?/2) (q เป็นจำนวนเต็ม) ซึ่งนำไปสู่นิพจน์สำหรับความถี่ประเภทการแกว่งด้วยดัชนี q: ?q=q(C/2L) เป็นผลให้สเปกตรัมการปล่อยของ L. ตามกฎแล้วเป็นชุดของเส้นสเปกตรัมแคบซึ่งช่วงเวลาระหว่างที่เท่ากันและเท่ากับ c / 2L จำนวนเส้น (ส่วนประกอบ) สำหรับความยาวที่กำหนด L ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวกลางที่ใช้งานอยู่ กล่าวคือ สเปกตรัมของการปล่อยก๊าซธรรมชาติที่การเปลี่ยนแปลงของควอนตัมที่ใช้ และสามารถเข้าถึงได้หลายสิบและหลายร้อย ภายใต้เงื่อนไขบางประการ มีความเป็นไปได้ที่จะแยกองค์ประกอบสเปกตรัมหนึ่งส่วน กล่าวคือ ใช้ระบบการสร้างโหมดเดียว ความกว้างสเปกตรัมของส่วนประกอบแต่ละส่วนถูกกำหนดโดยการสูญเสียพลังงานในเรโซเนเตอร์ และอย่างแรกเลย โดยการส่งผ่านและการดูดกลืนแสงจากกระจก

โปรไฟล์ความถี่ของเกนในตัวกลางการทำงาน (ถูกกำหนดโดยความกว้างและรูปร่างของเส้นของสื่อการทำงาน) และชุดของความถี่ธรรมชาติของเรโซเนเตอร์แบบเปิด สำหรับเรโซเนเตอร์แบบเปิดที่มีปัจจัยคุณภาพสูงที่ใช้ในเลเซอร์ แบนด์วิดท์ของโพรง ??p ซึ่งกำหนดความกว้างของเส้นโค้งเรโซแนนซ์ของแต่ละโหมด และแม้แต่ระยะห่างระหว่างโหมดที่อยู่ติดกัน ??h กลับกลายเป็นว่ามีขนาดเล็กกว่าเกน ความกว้างของเส้น ??h และแม้แต่ในเลเซอร์ก๊าซ โดยที่การขยายเส้นนั้นน้อยที่สุด ดังนั้นการสั่นของเรโซเนเตอร์หลายประเภทจึงตกอยู่ในวงจรขยายสัญญาณ

ดังนั้น เลเซอร์ไม่จำเป็นต้องสร้างที่ความถี่เดียว บ่อยครั้ง ตรงกันข้าม การสร้างเกิดขึ้นพร้อม ๆ กันที่การสั่นหลายประเภท ซึ่งได้กำไร? ขาดทุนมากขึ้นในเครื่องสะท้อน เพื่อให้เลเซอร์ทำงานที่ความถี่เดียว (ในโหมดความถี่เดียว) มักจะจำเป็นต้องใช้มาตรการพิเศษ (เช่น เพิ่มการสูญเสีย ดังแสดงในรูปที่ 3) หรือเปลี่ยนระยะห่างระหว่างกระจกเพื่อให้ เพียงหนึ่งแฟชั่น เนื่องจากในทัศนศาสตร์ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ?h > ?p และความถี่การสร้างในเลเซอร์นั้นถูกกำหนดโดยความถี่เรโซเนเตอร์เป็นหลัก จึงจำเป็นต้องทำให้เรโซเนเตอร์เสถียรเพื่อให้ความถี่การสร้างเสถียร ดังนั้นหากการเพิ่มขึ้นในสารทำงานครอบคลุมการสูญเสียในตัวสะท้อนสำหรับการสั่นบางประเภท เมล็ดพันธุ์สำหรับการเกิดขึ้นของมันคือเช่นเดียวกับในเครื่องกำเนิดเสียงใด ๆ ซึ่งเป็นการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเองในเลเซอร์
เพื่อให้ตัวกลางแอคทีฟปล่อยแสงเอกรงค์ที่เชื่อมโยงกัน จำเป็นต้องแนะนำการป้อนกลับ กล่าวคือ ส่งฟลักซ์แสงส่วนหนึ่งที่ปล่อยออกมาจากตัวกลางนี้กลับเข้าไปในตัวกลางเพื่อการปล่อยแสงที่ถูกกระตุ้น การป้อนกลับเชิงบวกดำเนินการโดยใช้เครื่องสะท้อนเสียงแบบออปติคัล ซึ่งในเวอร์ชันเบื้องต้นจะมีกระจกโคแอกเชียลสองอัน (ขนานและตามแนวแกนเดียวกัน) อันหนึ่งเป็นแบบโปร่งแสงและอีกอันหนึ่ง "หูหนวก" กล่าวคือ สะท้อนแสงอย่างสมบูรณ์ สารทำงาน (สารออกฤทธิ์) ซึ่งสร้างประชากรผกผัน วางอยู่ระหว่างกระจกเงา รังสีที่กระตุ้นจะผ่านตัวกลางที่ทำงานอยู่ ถูกขยาย สะท้อนจากกระจก ผ่านตัวกลางอีกครั้ง และขยายเพิ่มเติมอีก ผ่านกระจกกึ่งโปร่งใส ส่วนหนึ่งของรังสีจะถูกปล่อยเข้าสู่ สภาพแวดล้อมภายนอกและส่วนหนึ่งจะสะท้อนกลับเข้าไปในตัวกลางและขยายอีกครั้ง ภายใต้เงื่อนไขบางประการ โฟตอนฟลักซ์ภายในสารทำงานจะเริ่มเติบโตเหมือนหิมะถล่ม และการสร้างแสงที่เชื่อมโยงกันแบบเอกรงค์จะเริ่มขึ้น

หลักการทำงานของออปติคัลเรโซเนเตอร์ จำนวนอนุภาคเด่นของสารทำงานซึ่งแทนด้วยวงกลมแสงนั้นอยู่ในสถานะพื้นดิน กล่าวคือ ที่ระดับพลังงานต่ำกว่า แค่ไม่ จำนวนมากของอนุภาคที่แสดงโดยวงกลมสีเข้มอยู่ในสถานะตื่นเต้นทางอิเล็กทรอนิกส์ เมื่อสารทำงานสัมผัสกับแหล่งปั๊ม จำนวนอนุภาคหลักจะเข้าสู่สภาวะตื่นเต้น (จำนวนความหมองคล้ำเพิ่มขึ้น) และจำนวนประชากรผกผันจะถูกสร้างขึ้น เพิ่มเติม (รูปที่ 2c) การปล่อยอนุภาคบางส่วนโดยธรรมชาติในสถานะตื่นเต้นทางอิเล็กทรอนิกส์เกิดขึ้น การแผ่รังสีที่ทำมุมกับแกนเรโซเนเตอร์จะทำให้สารทำงานและตัวเรโซเนเตอร์ รังสีที่พุ่งไปตามแกนของเครื่องสะท้อนจะเข้าใกล้ พื้นผิวกระจก.

ที่กระจกกึ่งโปร่งแสง ส่วนหนึ่งของรังสีจะผ่านเข้าไปในสิ่งแวดล้อม และบางส่วนจะสะท้อนกลับและส่งไปยังสารทำงานอีกครั้ง ซึ่งเกี่ยวข้องกับอนุภาคที่อยู่ในสถานะตื่นเต้นในกระบวนการของการปล่อยที่ถูกกระตุ้น

ที่กระจก "คนหูหนวก" รังสีทั้งหมดจะถูกสะท้อนและผ่านสารทำงานอีกครั้ง ทำให้เกิดการแผ่รังสีของอนุภาคที่ถูกกระตุ้นที่เหลือทั้งหมด ซึ่งสะท้อนถึงสถานการณ์เมื่ออนุภาคที่ถูกกระตุ้นทั้งหมดหมดพลังงานที่เก็บไว้ และที่เอาต์พุตของ เรโซเนเตอร์ที่ด้านข้างของกระจกกึ่งโปร่งแสง เกิดฟลักซ์อันทรงพลังของรังสีเหนี่ยวนำขึ้น

หลัก องค์ประกอบโครงสร้างเลเซอร์รวมถึงสารทำงานที่มีระดับพลังงานที่แน่นอนของอะตอมและโมเลกุลที่เป็นส่วนประกอบ แหล่งกำเนิดปั๊มที่สร้างประชากรผกผันในสารทำงาน และเรโซเนเตอร์เชิงแสง มีเลเซอร์ที่แตกต่างกันจำนวนมาก แต่พวกมันทั้งหมดเหมือนกันและยิ่งไปกว่านั้น แผนภาพวงจรอย่างง่ายของอุปกรณ์ซึ่งแสดงในรูปที่ 3.

ข้อยกเว้นคือเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เนื่องจากความจำเพาะ เนื่องจากมีทุกอย่างที่พิเศษ: ฟิสิกส์ของกระบวนการ วิธีการสูบน้ำ และการออกแบบ เซมิคอนดักเตอร์คือการก่อตัวเป็นผลึก ในอะตอมที่แยกจากกัน พลังงานของอิเล็กตรอนจะใช้ค่าที่ไม่ต่อเนื่องที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ดังนั้นสถานะพลังงานของอิเล็กตรอนในอะตอมจึงถูกอธิบายไว้ในแง่ของระดับ ในคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ ระดับพลังงานจะก่อตัวเป็นแถบพลังงาน ในเซมิคอนดักเตอร์บริสุทธิ์ที่ไม่มีสิ่งเจือปน มีสองแถบ: แถบวาเลนซ์ที่เรียกว่าและแถบการนำที่อยู่เหนือมัน (ในระดับพลังงาน)

มีช่องว่างของค่าพลังงานต้องห้ามซึ่งเรียกว่าช่องว่างแถบ ที่อุณหภูมิเซมิคอนดักเตอร์เท่ากับศูนย์สัมบูรณ์ แถบเวเลนซ์ต้องเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน และแถบการนำไฟฟ้าต้องว่างเปล่า ในสภาพจริง อุณหภูมิจะสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์เสมอ แต่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดการกระตุ้นด้วยความร้อนของอิเล็กตรอน ซึ่งบางส่วนก็กระโดดจากแถบเวเลนซ์ไปยังแถบการนำไฟฟ้า

อันเป็นผลมาจากกระบวนการนี้ จำนวนอิเล็กตรอน (ค่อนข้างน้อย) จะปรากฏในแถบการนำไฟฟ้า และจำนวนอิเล็กตรอนที่สอดคล้องกันจะขาดหายไปในแถบเวเลนซ์จนกว่าจะเต็ม ตำแหน่งว่างของอิเล็กตรอนในแถบเวเลนซ์แสดงโดยอนุภาคที่มีประจุบวกซึ่งเรียกว่ารู การเปลี่ยนแปลงควอนตัมของอิเล็กตรอนผ่านช่องว่างแถบจากล่างขึ้นบนถือเป็นกระบวนการสร้างคู่อิเล็กตรอน-รู โดยอิเล็กตรอนกระจุกตัวที่ขอบล่างของแถบการนำ และรูที่ ขอบบนโซนวาเลนซ์ การเปลี่ยนผ่านเขตหวงห้ามสามารถทำได้ไม่เพียงแต่จากล่างขึ้นบนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจากบนลงล่างด้วย กระบวนการนี้เรียกว่าการรวมตัวของอิเล็กตรอนใหม่

เมื่อสารกึ่งตัวนำบริสุทธิ์ถูกฉายรังสีด้วยแสงซึ่งมีพลังงานโฟตอนค่อนข้างเกินช่องว่างของแถบความถี่ ปฏิกิริยาสามประเภทระหว่างแสงกับสารสามารถเกิดขึ้นได้ในผลึกสารกึ่งตัวนำ ได้แก่ การดูดกลืน การปล่อยก๊าซธรรมชาติ และการปล่อยแสงที่กระตุ้น ปฏิสัมพันธ์ประเภทแรกเป็นไปได้เมื่อโฟตอนถูกดูดกลืนโดยอิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้กับขอบบนของแถบวาเลนซ์ ในกรณีนี้ พลังงานพลังงานของอิเล็กตรอนจะเพียงพอที่จะเอาชนะช่องว่างแถบ และจะทำให้การเปลี่ยนแปลงควอนตัมเป็นแถบการนำไฟฟ้า การปล่อยแสงที่เกิดขึ้นเองนั้นเป็นไปได้เมื่ออิเล็กตรอนกลับมาเองจากแถบการนำไฟฟ้าไปยังแถบเวเลนซ์โดยธรรมชาติด้วยการปล่อยพลังงานควอนตัม - โฟตอน การแผ่รังสีจากภายนอกสามารถเริ่มต้นการเปลี่ยนผ่านไปยังแถบเวเลนซ์ของอิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้กับขอบด้านล่างของแถบการนำไฟฟ้า ผลของปฏิกิริยาประเภทที่สามของแสงกับสารของสารกึ่งตัวนำจะทำให้เกิดโฟตอนทุติยภูมิซึ่งเหมือนกันในพารามิเตอร์และทิศทางการเคลื่อนที่ของโฟตอนที่เริ่มต้นการเปลี่ยนแปลง

ในการสร้างรังสีเลเซอร์ จำเป็นต้องสร้างประชากร "ระดับการทำงาน" ผกผันในเซมิคอนดักเตอร์ - เพื่อสร้างความเข้มข้นของอิเล็กตรอนที่สูงเพียงพอที่ขอบด้านล่างของแถบการนำไฟฟ้าและด้วยเหตุนี้จึงมีความเข้มข้นสูงของรูที่ขอบ ของวงวาเลนซ์ เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์บริสุทธิ์มักจะใช้การสูบน้ำด้วยลำอิเล็กตรอน

กระจกของตัวสะท้อนเป็นขอบขัดเงาของคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ ข้อเสียของเลเซอร์ดังกล่าวคือวัสดุเซมิคอนดักเตอร์จำนวนมากสร้างรังสีเลเซอร์ที่สูงมากเท่านั้น อุณหภูมิต่ำและการทิ้งระเบิดของผลึกเซมิคอนดักเตอร์ด้วยกระแสอิเล็กตรอนทำให้เกิดความร้อนสูง สิ่งนี้ต้องการอุปกรณ์ทำความเย็นเพิ่มเติมซึ่งทำให้การออกแบบอุปกรณ์ซับซ้อนและเพิ่มขนาด

คุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์ที่เจือปนแตกต่างอย่างมากจากเซมิคอนดักเตอร์บริสุทธิ์ที่ไม่ผ่านการเจือปน เนื่องจากอะตอมของสิ่งเจือปนบางอย่างสามารถบริจาคอิเล็กตรอนตัวใดตัวหนึ่งไปยังแถบการนำไฟฟ้าได้อย่างง่ายดาย สิ่งเจือปนเหล่านี้เรียกว่าสิ่งเจือปนของผู้บริจาคและสารกึ่งตัวนำที่มีสิ่งสกปรกดังกล่าวเรียกว่า n-semiconductor ในทางกลับกัน อะตอมของสิ่งเจือปนอื่นๆ จะจับอิเล็กตรอนหนึ่งตัวจากแถบเวเลนซ์ และสารเจือปนดังกล่าวเป็นตัวรับ และสารกึ่งตัวนำที่มีสิ่งเจือปนดังกล่าวเป็น p-semiconductor ระดับพลังงานของอะตอมสิ่งเจือปนอยู่ภายในช่องว่างแถบ: สำหรับสารกึ่งตัวนำ n อยู่ไม่ไกลจากขอบล่างของแถบการนำ สำหรับสารกึ่งตัวนำ f จะอยู่ใกล้ขอบบนของแถบวาเลนซ์

หากแรงดันไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นในบริเวณนี้เพื่อให้มีขั้วบวกที่ด้านข้างของสารกึ่งตัวนำ p และขั้วลบที่ด้านข้างของสารกึ่งตัวนำ p จากนั้นภายใต้การกระทำ สนามไฟฟ้าอิเล็กตรอนจาก n-semiconductor และรูจาก n-semiconductor จะเคลื่อน (ฉีด) เข้าไป พื้นที่รอบหน้า- การเปลี่ยนแปลง

ในระหว่างการรวมตัวกันของอิเล็กตรอนและรู โฟตอนจะถูกปล่อยออก และเมื่อมีตัวสะท้อนด้วยแสง การสร้างรังสีเลเซอร์ก็เป็นไปได้

กระจกของออปติคัลเรโซเนเตอร์เป็นพื้นผิวขัดเงาของคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งตั้งฉากในแนวตั้งฉาก เครื่องบิน p-p- การเปลี่ยนแปลง เลเซอร์ดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะด้วยการย่อขนาด เนื่องจากขนาดขององค์ประกอบที่ใช้งานเซมิคอนดักเตอร์สามารถอยู่ที่ประมาณ 1 มม.

ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่กำลังพิจารณา เลเซอร์ทั้งหมดจะถูกแบ่งออก ด้วยวิธีต่อไปนี้).

ป้ายแรก. เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะระหว่างเครื่องขยายสัญญาณเลเซอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในแอมพลิฟายเออร์ การแผ่รังสีเลเซอร์ที่อ่อนแอจะจ่ายที่อินพุต และที่เอาต์พุต จะถูกขยายตามลำดับ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่มีรังสีภายนอกเกิดขึ้นในสารทำงานเนื่องจากการกระตุ้นด้วยความช่วยเหลือของแหล่งปั๊มต่างๆ อุปกรณ์เลเซอร์ทางการแพทย์ทั้งหมดเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

สัญญาณที่สองคือสถานะทางกายภาพของสารทำงาน ตามนี้ เลเซอร์จะถูกแบ่งออกเป็นสถานะของแข็ง (ทับทิม แซฟไฟร์ ฯลฯ) ก๊าซ (ฮีเลียม-นีออน ฮีเลียม-แคดเมียม อาร์กอน คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น) ของเหลว (อิเล็กทริกของเหลวที่มีอะตอมทำงานเจือปนของหายาก โลหะดิน) และเซมิคอนดักเตอร์ (arsenide -gallium, arsenide-phosphide-gallium, selenide-lead เป็นต้น)

วิธีการกระตุ้นของสารทำงานคือวิธีที่สาม จุดเด่นเลเซอร์ มีเลเซอร์ที่มีการปั๊มด้วยแสง โดยมีการสูบเนื่องจากการปล่อยก๊าซ การกระตุ้นด้วยไฟฟ้า การฉีดสารพาประจุ ด้วยความร้อน การสูบน้ำด้วยสารเคมี และอื่นๆ บางส่วนขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของการกระตุ้น

สเปกตรัมการแผ่รังสีของเลเซอร์เป็นสัญญาณของการจำแนกประเภทต่อไป หากการแผ่รังสีกระจุกตัวในช่วงความยาวคลื่นที่แคบ ถือเป็นเรื่องปกติที่จะต้องพิจารณาว่าเลเซอร์เป็นแบบเอกรงค์และระบุความยาวคลื่นเฉพาะในข้อมูลทางเทคนิค หากอยู่ในช่วงกว้าง ควรพิจารณาเลเซอร์แบบบรอดแบนด์และควรระบุช่วงความยาวคลื่น

ตามธรรมชาติของพลังงานที่ปล่อยออกมา เลเซอร์พัลซิ่งและเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องจะมีความแตกต่างกัน ไม่ควรสับสนแนวคิดของเลเซอร์พัลซิ่งและเลเซอร์ที่มีการมอดูเลตความถี่ของการแผ่รังสีอย่างต่อเนื่องเนื่องจากในกรณีที่สองเราได้รับรังสีที่ความถี่ต่างกันไม่ต่อเนื่อง เลเซอร์แบบพัลซิ่งมีกำลังสูงในพัลส์เดียว โดยมีค่าถึง 10 วัตต์ ในขณะที่กำลังพัลส์เฉลี่ยซึ่งกำหนดโดยสูตรที่สอดคล้องกันนั้นค่อนข้างต่ำ สำหรับเลเซอร์ cw ที่มีการมอดูเลตความถี่ กำลังในพัลส์ที่เรียกว่าจะต่ำกว่ากำลังของการแผ่รังสีต่อเนื่อง

ตามค่าเฉลี่ยพลังงานรังสีเอาท์พุต (คุณลักษณะการจำแนกประเภทถัดไป) เลเซอร์แบ่งออกเป็น:

พลังงานสูง (สร้างพลังงานการแผ่รังสีความหนาแน่นฟลักซ์บนพื้นผิวของวัตถุหรือวัตถุชีวภาพ - มากกว่า 10 W / cm2);

พลังงานปานกลาง (สร้างพลังงานรังสีความหนาแน่นฟลักซ์ - จาก 0.4 ถึง 10 W / cm2);

พลังงานต่ำ (สร้างพลังงานการแผ่รังสีความหนาแน่นฟลักซ์ - น้อยกว่า 0.4 W/cm2)

อ่อน (สร้างพลังงานที่เปิดเผย - E หรือความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงานบนพื้นผิวที่ฉายรังสี - สูงสุด 4 mW/cm2);

เฉลี่ย (E - จาก 4 ถึง 30 mW / cm2);

ยาก (E - มากกว่า 30 mW / cm2)

สอดคล้องกับ " มาตรฐานด้านสุขอนามัยและกฎสำหรับการออกแบบและการทำงานของเลเซอร์หมายเลข 5804-91” ตามระดับอันตรายของรังสีที่สร้างขึ้นสำหรับเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการเลเซอร์แบ่งออกเป็นสี่คลาส

เลเซอร์ชั้นหนึ่งคือ อุปกรณ์ทางเทคนิค, รังสีเอาท์พุต (อยู่ในมุมทึบที่จำกัด) ซึ่งไม่ก่อให้เกิดอันตรายเมื่อฉายรังสีเข้าตาและผิวหนังของบุคคล

เลเซอร์ของชั้นสองเป็นอุปกรณ์ที่มีรังสีที่ส่งออกเป็นอันตรายเมื่อสัมผัสกับดวงตาโดยการฉายรังสีโดยตรงและสะท้อนแสงแบบพิเศษ

เลเซอร์ของชั้นที่สามเป็นอุปกรณ์ที่มีรังสีที่ส่งออกเป็นอันตรายเมื่อดวงตาสัมผัสกับแสงสะท้อนโดยตรงและสะท้อนแสงรวมทั้งรังสีสะท้อนแบบกระจายที่ระยะ 10 ซม. จากพื้นผิวสะท้อนแสงแบบกระจายและ (หรือ) เมื่อผิวหนังถูกเปิดเผย เพื่อกำหนดทิศทางและรังสีสะท้อนแบบพิเศษ

เลเซอร์คลาส 4 เป็นอุปกรณ์ที่มีรังสีเอาท์พุตอันตรายเมื่อผิวหนังสัมผัสกับรังสีสะท้อนแบบกระจายที่ระยะ 10 ซม. จากพื้นผิวสะท้อนแสงแบบกระจาย

เป็นเทคโนโลยีที่ล้ำหน้าที่สุด แต่ก็มีราคาแพงเช่นกัน แต่ด้วยความช่วยเหลือ คุณสามารถบรรลุผลลัพธ์ที่อยู่เหนือพลังของการแปรรูปโลหะด้วยวิธีอื่นๆ ความสามารถของลำแสงเลเซอร์ในการให้วัสดุใดๆ ก็ได้รูปทรงที่ต้องการนั้นไร้ขีดจำกัดอย่างแท้จริง

ความสามารถเฉพาะตัวของเลเซอร์นั้นขึ้นอยู่กับลักษณะ:

• ทิศทางที่ชัดเจน – ด้วยทิศทางที่สมบูรณ์แบบ ลำแสงเลเซอร์พลังงานมุ่งเน้นไปที่จุดที่กระทบกับการสูญเสียน้อยที่สุด
• ขาวดำ - ความยาวคลื่นของลำแสงเลเซอร์คงที่และความถี่คงที่ ทำให้คุณสามารถโฟกัสด้วยเลนส์ธรรมดา
• การเชื่อมโยงกัน - ลำแสงเลเซอร์มีความเชื่อมโยงกันในระดับสูง ดังนั้นการสั่นพ้องของลำแสงจะขยายพลังงานตามลำดับความสำคัญหลายระดับ
• กำลัง - คุณสมบัติข้างต้นของลำแสงเลเซอร์ให้การโฟกัสพลังงาน ความหนาแน่นสูงสุดบนพื้นที่ขั้นต่ำของวัสดุ วิธีนี้ทำให้คุณสามารถทำลายหรือเผาวัสดุใดๆ ในพื้นที่ขนาดเล็กด้วยกล้องจุลทรรศน์

อุปกรณ์และหลักการทำงาน

อุปกรณ์เลเซอร์ใด ๆ ประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:

• แหล่งพลังงาน;
• ร่างกายทำงานที่สร้างพลังงาน
• optoamplifier, ไฟเบอร์ออปติกเลเซอร์, ระบบกระจกที่ขยายการแผ่รังสีของร่างกายที่ทำงาน

ลำแสงเลเซอร์สร้างความร้อนและการหลอมละลายของวัสดุตามจุด และหลังจากการเปิดรับแสงเป็นเวลานาน - การระเหยของสาร ส่งผลให้รอยต่อมีขอบไม่เท่ากัน วัสดุที่ระเหยจะเกาะอยู่บนเลนส์ ซึ่งทำให้อายุการใช้งานสั้นลง

เพื่อให้ได้ตะเข็บที่บางและขจัดไอระเหย เทคนิคการเป่าผลิตภัณฑ์หลอมเหลวจากโซนกระทบเลเซอร์ด้วยก๊าซเฉื่อยหรืออากาศอัดถูกนำมาใช้

เลเซอร์รุ่นโรงงานพร้อมวัสดุคุณภาพสูงสามารถจัดหาได้ ตัวบ่งชี้ที่ดีช่อง แต่สำหรับใช้ในบ้านมีราคาแพงเกินไป

แบบจำลองที่ทำที่บ้านสามารถตัดเป็นโลหะได้ลึก 1-3 ซม. ซึ่งเพียงพอสำหรับทำรายละเอียดสำหรับตกแต่งประตูหรือรั้ว

เครื่องตัดมี 3 ประเภทขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่ใช้:

• สถานะของแข็ง กะทัดรัดและใช้งานง่าย สารออกฤทธิ์คือคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ รุ่นที่มีกำลังไฟต่ำมีราคาที่ไม่แพงมาก
• ไฟเบอร์. ใยแก้วใช้เป็นองค์ประกอบการแผ่รังสีและการสูบน้ำ ข้อดีของเครื่องตัดไฟเบอร์เลเซอร์คือ ประสิทธิภาพสูง(มากถึง 40%) ระยะยาวการทำงานและความกะทัดรัด เนื่องจากเกิดความร้อนเพียงเล็กน้อยระหว่างการทำงาน จึงไม่จำเป็นต้องติดตั้งระบบทำความเย็น เป็นไปได้ที่จะผลิตการออกแบบโมดูลาร์ที่ช่วยให้คุณสามารถรวมพลังของหัวหลาย ๆ อันได้ รังสีจะถูกส่งผ่านใยแก้วนำแสงที่มีความยืดหยุ่น ประสิทธิภาพของรุ่นดังกล่าวสูงกว่ารุ่นโซลิดสเตต แต่ค่าใช้จ่ายแพงกว่า
• . เหล่านี้เป็นอีซีแอลราคาไม่แพงแต่ทรงพลังตามการใช้งาน คุณสมบัติทางเคมีก๊าซ (ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ ฮีเลียม) ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา คุณสามารถปรุงอาหารและตัดกระจก ยาง โพลีเมอร์ และโลหะที่มีค่าการนำความร้อนที่สูงมาก

เลเซอร์ในครัวเรือนทำเอง

เพื่อการประหารชีวิต งานซ่อมและการผลิต ผลิตภัณฑ์โลหะมักจำเป็นในชีวิตประจำวัน ตัดด้วยเลเซอร์โลหะทำมันด้วยตัวเอง ดังนั้นช่างฝีมือประจำบ้านจึงเชี่ยวชาญในการผลิตและใช้อุปกรณ์เลเซอร์แบบมือถือได้สำเร็จ

สำหรับต้นทุนการผลิต ความต้องการของครัวเรือนเลเซอร์โซลิดสเตตเหมาะสมกว่า

แน่นอนว่าพลังของอุปกรณ์ทำที่บ้านไม่สามารถเทียบกับอุปกรณ์การผลิตได้ แต่ค่อนข้างเหมาะสำหรับใช้ในบ้าน

วิธีการประกอบเลเซอร์โดยใช้อะไหล่ราคาถูกและของไม่จำเป็น

ในการสร้างอุปกรณ์ง่ายๆ คุณจะต้อง:

• ตัวชี้เลเซอร์
• ไฟฉายแบบชาร์จไฟได้;
• เขียน CD / DVD-RW (อันเก่าและผิดพลาดจะทำ);
• หัวแร้งไขควง

วิธีทำเครื่องแกะสลักเลเซอร์ด้วยมือ

กระบวนการผลิตเครื่องตัดเลเซอร์

1. คุณต้องถอดไดโอดสีแดงออกจากไดรฟ์คอมพิวเตอร์ ซึ่งจะเบิร์นดิสก์ระหว่างการบันทึก โปรดทราบว่าไดรฟ์จะต้องเขียนอย่างถูกต้อง

หลังจากถอดสลักด้านบน ให้ถอดแคร่ตลับหมึกออกด้วยเลเซอร์ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ถอดขั้วต่อและสกรูออกอย่างระมัดระวัง

ในการถอดไดโอด จำเป็นต้องถอดตัวยึดของไดโอดออกแล้วถอดออก สิ่งนี้จะต้องทำอย่างระมัดระวัง ไดโอดนั้นไวมากและอาจเสียหายได้ง่ายจากการตกหล่นหรือเขย่าอย่างรุนแรง

1. ไดโอดที่อยู่ในตัวชี้เลเซอร์จะถูกลบออกจากตัวชี้เลเซอร์ และใส่ไดโอดสีแดงจากดิสก์ไดรฟ์เข้าที่ ตัวชี้ถูกแยกออกเป็นสองส่วน ไดโอดเก่าถูกเขย่าโดยใช้ขอบมีด แทนที่จะวางไดโอดสีแดงและยึดด้วยกาว
2. ใช้ไฟฉายเป็นตัวตัดเลเซอร์ได้ง่ายและสะดวกยิ่งขึ้น ส่วนบนของตัวชี้ที่มีไดโอดใหม่ถูกแทรกเข้าไป ต้องถอดกระจกของไฟฉายซึ่งเป็นสิ่งกีดขวางสำหรับลำแสงเลเซอร์โดยตรงและต้องถอดชิ้นส่วนของตัวชี้ออก

เมื่อเชื่อมต่อไดโอดกับพลังงานแบตเตอรี่ สังเกตขั้วให้ชัดเจน

1. ในขั้นตอนสุดท้าย พวกเขาตรวจสอบว่าองค์ประกอบทั้งหมดของเลเซอร์ได้รับการแก้ไขอย่างปลอดภัยเพียงใด เชื่อมต่อสายไฟอย่างถูกต้อง สังเกตขั้ว และเลเซอร์อยู่ในระดับ

เครื่องตัดเลเซอร์พร้อมแล้ว เนื่องจากใช้พลังงานต่ำจึงไม่สามารถใช้งานได้กับโลหะ แต่ถ้าคุณต้องการอุปกรณ์สำหรับตัดกระดาษ พลาสติก โพลีเอทิลีน และวัสดุอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน เครื่องตัดนี้ค่อนข้างเหมาะสม

วิธีเพิ่มพลังของเลเซอร์ตัดโลหะ

คุณสามารถสร้างเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับการตัดโลหะด้วยมือของคุณเองโดยติดตั้งไดรเวอร์ที่ประกอบขึ้นจากหลายส่วน เครื่องตัดจะได้รับพลังงานที่จำเป็นผ่านกระดาน

คุณจะต้องมีชิ้นส่วนและอุปกรณ์ดังต่อไปนี้:

1. เขียน CD / DVD-RW (เก่าหรือชำรุดจะทำ) ด้วยความเร็วในการบันทึกมากกว่า 16x;
2. แบตเตอรี่ 3.6 โวลต์ - 3 ชิ้น;
3. ตัวเก็บประจุ 100 pF และ 100 mF;
4. ความต้านทาน 2-5 โอห์ม;
5. collimator (แทนตัวชี้เลเซอร์);
6. หลอดไฟ LED เหล็ก;
7. หัวแร้งและสายไฟ

อย่าเชื่อมต่อแหล่งจ่ายกระแสตรงเข้ากับไดโอด มิฉะนั้น ไฟจะไหม้ ไดโอดใช้พลังงานจากกระแส ไม่ใช่แรงดัน

ลำแสงจะถูกโฟกัสเป็นลำแสงบาง ๆ โดยใช้เครื่องปรับแสง ใช้แทนตัวชี้เลเซอร์

ขายในร้านขายเครื่องใช้ไฟฟ้า ส่วนนี้มีซ็อกเก็ตที่ติดตั้งเลเซอร์ไดโอด

การประกอบเครื่องตัดเลเซอร์จะเหมือนกับรุ่นที่อธิบายไว้ข้างต้น

เพื่อกำจัดไฟฟ้าสถิตออกจากไดโอด พวกมันจะพันอยู่รอบๆ สามารถใช้สายรัดข้อมือป้องกันไฟฟ้าสถิตย์เพื่อจุดประสงค์เดียวกันได้

ในการตรวจสอบการทำงานของไดรเวอร์ ให้วัดกระแสไฟที่จ่ายให้กับไดโอดด้วยมัลติมิเตอร์ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ไดโอดที่ไม่ทำงาน (หรือที่สอง) เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ สำหรับการทำงานของอุปกรณ์ทำเองส่วนใหญ่ กระแสไฟ 300-350 mA ก็เพียงพอแล้ว

หากคุณต้องการเลเซอร์ที่ทรงพลังกว่านี้ ตัวบ่งชี้สามารถเพิ่มขึ้นได้ แต่ไม่เกิน 500 mA

จะดีกว่าที่จะใช้เป็นกรณีสำหรับโฮมเมด ไฟฉาย LED. มีขนาดกะทัดรัดและใช้งานง่าย เพื่อไม่ให้เลนส์สกปรก อุปกรณ์จะถูกเก็บไว้ในกรณีพิเศษ

สิ่งสำคัญ! เครื่องตัดเลเซอร์เป็นอาวุธชนิดหนึ่ง ดังนั้นคุณไม่สามารถชี้ไปที่คน สัตว์ และมอบให้กับเด็กได้ ไม่แนะนำให้พกติดตัวไปด้วย

ควรสังเกตว่าการตัดด้วยเลเซอร์สำหรับชิ้นงานที่มีความหนาด้วยตัวเองนั้นเป็นไปไม่ได้ แต่จะรับมือกับงานประจำวันได้ค่อนข้างดี

สวัสดีท่านสุภาพบุรุษและสุภาพสตรี วันนี้ฉันกำลังเปิดบทความเกี่ยวกับเลเซอร์อันทรงพลังเพราะว่า habrapoisk กล่าวว่าผู้คนกำลังมองหาบทความที่คล้ายกัน ฉันต้องการบอกคุณว่าคุณสามารถสร้างเลเซอร์ที่ทรงพลังอย่างเป็นธรรมที่บ้านได้อย่างไร และยังสอนวิธีใช้พลังนี้ไม่เพียงเพื่อ "ส่องแสงบนก้อนเมฆ" เท่านั้น

คำเตือน!

บทความนี้อธิบายถึงการผลิตเลเซอร์อันทรงพลัง (300mW ~ 500 พอยน์เตอร์ภาษาจีน) ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของคุณและสุขภาพของผู้อื่น! ระวังให้มาก! ใช้แว่นตาป้องกันแบบพิเศษและห้ามส่องลำแสงเลเซอร์ไปที่คนหรือสัตว์!

ใน Habré บทความเกี่ยวกับ Dragon Lasers แบบพกพา เช่น Hulk หลุดไปสองสามครั้ง ในบทความนี้ ผมจะบอกคุณถึงวิธีการสร้างเลเซอร์ที่ไม่ด้อยกว่ารุ่นอื่นๆ ที่จำหน่ายในร้านค้านี้

ก่อนอื่นคุณต้องเตรียมส่วนประกอบทั้งหมด:

• - ไดรฟ์ DVD-RW ที่ไม่ทำงาน (หรือใช้งานได้) ที่มีความเร็วในการบันทึก 16x หรือสูงกว่า
• - ตัวเก็บประจุ 100 pF และ 100 mF;
• - ตัวต้านทาน 2-5 โอห์ม
• - แบตเตอรี่ AAA สามก้อน
• - หัวแร้งและสายไฟ
• - collimator (หรือตัวชี้ภาษาจีน);
• - โคมเหล็ก LED

นี่เป็นขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการผลิตรุ่นไดรเวอร์ธรรมดา อันที่จริงไดรเวอร์คือบอร์ดที่จะส่งออกเลเซอร์ไดโอดของเราไปที่ พลังที่ต้องการ. การเชื่อมต่อแหล่งพลังงานโดยตรงกับเลเซอร์ไดโอดไม่คุ้ม - มันจะล้มเหลว เลเซอร์ไดโอดต้องได้รับกระแสไฟ ไม่ใช่แรงดันไฟ

อันที่จริง collimator เป็นโมดูลที่มีเลนส์ที่ลดการแผ่รังสีทั้งหมดให้เป็นลำแสงแคบ สามารถซื้อคอลลิเมเตอร์สำเร็จรูปได้ที่ร้านวิทยุ สิ่งเหล่านี้มีที่ที่สะดวกในการติดตั้งเลเซอร์ไดโอดในทันทีและมีราคา 200-500 รูเบิล

คุณสามารถใช้คอลลิเมเตอร์จากพอยน์เตอร์ภาษาจีนได้ อย่างไรก็ตาม เลเซอร์ไดโอดจะแก้ไขได้ยาก และตัวคอลลิเมเตอร์เองมักจะทำจากพลาสติกที่เป็นโลหะ ดังนั้นไดโอดของเราจะเย็นลงได้ไม่ดี แต่ก็เป็นไปได้เช่นกัน ตัวเลือกนี้สามารถดูได้ที่ส่วนท้ายของบทความ

ก่อนอื่นคุณต้องหาเลเซอร์ไดโอดมาเอง นี่เป็นส่วนเล็กๆ ของไดรฟ์ DVD-RW ที่เปราะบางและบอบบาง โปรดใช้ความระมัดระวัง เลเซอร์ไดโอดสีแดงอันทรงพลังอยู่ที่แคร่ตลับหมึกของเรา คุณสามารถแยกความแตกต่างจากหม้อน้ำที่อ่อนแอกว่าไดโอด IR ทั่วไป

ขอแนะนำให้ใช้สายรัดข้อมือป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ เนื่องจากเลเซอร์ไดโอดมีความไวต่อไฟฟ้าสถิตย์มาก หากไม่มีสร้อยข้อมือ คุณสามารถพันสายนำไดโอดด้วยลวดเส้นเล็กในขณะที่รอการติดตั้งในเคส

ตามรูปแบบนี้คุณต้องประสานไดรเวอร์

อย่ากลับขั้ว! เลเซอร์ไดโอดจะล้มเหลวทันทีเช่นกันหากขั้วของกำลังไฟฟ้าเข้ากลับด้าน

แผนภาพแสดงตัวเก็บประจุ 200 mF อย่างไรก็ตาม 50-100 mF ก็เพียงพอสำหรับการพกพา

ก่อนติดตั้งเลเซอร์ไดโอดและประกอบทุกอย่างลงในเคส ให้ตรวจสอบประสิทธิภาพของไดรเวอร์ก่อน เชื่อมต่อเลเซอร์ไดโอดอีกตัว (ไม่ทำงานหรือตัวที่สองจากไดรฟ์) แล้ววัดกระแสด้วยมัลติมิเตอร์ ต้องเลือกความแรงปัจจุบันอย่างถูกต้องทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะความเร็ว สำหรับรุ่น 16x 300-350mA ค่อนข้างเหมาะสม สำหรับ 22x ที่เร็วที่สุด สามารถใช้ได้แม้กระทั่ง 500mA แต่ด้วยไดรเวอร์ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ซึ่งเป็นการผลิตที่ฉันวางแผนจะอธิบายไว้ในบทความอื่น

ดูแย่ แต่ใช้งานได้!

สุนทรียศาสตร์

คุณสามารถอวดเลเซอร์ที่ประกอบขึ้นจากน้ำหนักได้เฉพาะต่อหน้านักเทคโนโลยีบ้า ๆ คนเดียว แต่เพื่อความสวยงามและความสะดวกสบายควรประกอบเข้าด้วยกันในเคสที่สะดวก ที่นี่จะเป็นการดีกว่าที่จะเลือกในแบบที่คุณชอบ ฉันติดตั้งวงจรทั้งหมดด้วยไฟฉาย LED ปกติ ขนาดไม่เกิน 10x4 ซม. อย่างไรก็ตาม ฉันไม่แนะนำให้คุณพกติดตัวไปด้วย: คุณไม่มีทางรู้ว่าหน่วยงานที่เกี่ยวข้องสามารถเรียกร้องอะไรได้บ้าง และควรเก็บไว้ในกล่องพิเศษเพื่อไม่ให้เลนส์ที่ละเอียดอ่อนมีฝุ่นเกาะ

นี่คือตัวแปรที่มี ต้นทุนขั้นต่ำ- ใช้ collimator จากพอยน์เตอร์ภาษาจีน:

การใช้โมดูลที่ผลิตจากโรงงานจะให้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้:

ลำแสงเลเซอร์สามารถมองเห็นได้ในตอนเย็น:

และแน่นอนในความมืด:

อาจจะ.

ใช่ ฉันต้องการจะบอกและแสดงในบทความต่อไปนี้ว่าสามารถใช้เลเซอร์ดังกล่าวได้อย่างไร วิธีสร้างชิ้นงานทดสอบที่ทรงพลังยิ่งขึ้นซึ่งสามารถตัดโลหะและไม้ได้ ไม่ใช่แค่จุดไฟเพื่อจับคู่และหลอมพลาสติก วิธีสร้างโฮโลแกรมและสแกนวัตถุเพื่อรับโมเดล 3D Studio Max วิธีทำเลเซอร์สีเขียวหรือสีน้ำเงินที่ทรงพลัง ขอบเขตของเลเซอร์ค่อนข้างกว้างและบทความเดียวไม่เพียงพอ

ความสนใจ! อย่าลืมเรื่องความปลอดภัย! เลเซอร์ไม่ใช่ของเล่น! ดูแลดวงตาของคุณ!

เครื่องตัดเลเซอร์แบบแฮนด์เมดมีประโยชน์ในทุกบ้าน

แน่นอนว่าอุปกรณ์ที่ทำเองที่บ้านจะไม่สามารถรับพลังอันยิ่งใหญ่ที่อุปกรณ์การผลิตมีอยู่ได้ แต่ก็ยังเป็นไปได้ที่จะได้รับประโยชน์จากมันในชีวิตประจำวัน

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือคุณสามารถสร้างเครื่องตัดเลเซอร์โดยใช้ของเก่าที่ไม่จำเป็น

ตัวอย่างเช่น การใช้ตัวชี้เลเซอร์แบบเก่าจะทำให้คุณสามารถสร้างอุปกรณ์เลเซอร์ด้วยมือของคุณเอง

เพื่อให้กระบวนการสร้างใบมีดคืบหน้าโดยเร็วที่สุด จำเป็นต้องเตรียมรายการและเครื่องมือต่อไปนี้:

• ตัวชี้ประเภทเลเซอร์
• ไฟฉายแบบชาร์จไฟได้;
• ตัวเขียน CD / DVD-RW รุ่นเก่า อาจไม่เป็นระเบียบ คุณจะต้องใช้ไดรฟ์ที่มีเลเซอร์จากมัน
• หัวแร้งและชุดไขควง

ขั้นตอนการทำคัตเตอร์ด้วยมือของคุณเองเริ่มต้นด้วยการถอดประกอบไดรฟ์จากตำแหน่งที่คุณต้องการรับอุปกรณ์

การสกัดจะต้องทำอย่างระมัดระวังที่สุด ในขณะที่คุณจะต้องอดทนและระมัดระวัง อุปกรณ์มีสายไฟหลายสายที่มีโครงสร้างเกือบเหมือนกัน

เมื่อเลือกไดรฟ์ดีวีดี คุณต้องพิจารณาว่าเป็นเครื่องเขียน เนื่องจากเป็นตัวเลือกนี้ที่ให้คุณบันทึกโดยใช้เลเซอร์ได้

การบันทึกทำได้โดยการระเหยชั้นโลหะบางๆ ออกจากแผ่นดิสก์

ในกระบวนการอ่าน เลเซอร์จะทำงานที่ความจุทางเทคนิคเพียงครึ่งเดียว โดยให้แสงแผ่นดิสก์เบา ๆ

ในกระบวนการรื้อตัวยึดส่วนบน ตาจะตกลงมาบนแคร่ตลับหมึกด้วยเลเซอร์ ซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้หลายทิศทาง

ต้องถอดแคร่ตลับหมึกออกอย่างระมัดระวัง ถอดขั้วต่อและสกรูออกอย่างระมัดระวัง

จากนั้นคุณสามารถดำเนินการต่อไปเพื่อเอาไดโอดสีแดงออกเนื่องจากดิสก์ถูกเผา - สามารถทำได้ง่าย ๆ ด้วยมือของคุณเองโดยใช้หัวแร้งไฟฟ้า ไม่ควรเขย่าองค์ประกอบที่แยกออกมา

หลังจากที่ส่วนหลักของเครื่องตัดในอนาคตอยู่บนพื้นผิวแล้ว คุณต้องวางแผนการประกอบเครื่องตัดเลเซอร์อย่างรอบคอบ

ในขณะเดียวกันก็ต้องคำนึงถึง ประเด็นต่อไปนี้: วิธีที่ดีที่สุดในการวางไดโอด วิธีเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน เนื่องจากไดโอดอุปกรณ์การเขียนต้องการไฟฟ้ามากกว่าองค์ประกอบหลักของตัวชี้

ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้หลายวิธี

ในการสร้างเครื่องตัดด้วยมือที่มีกำลังสูงไม่มากก็น้อย คุณต้องนำไดโอดในพอยน์เตอร์ จากนั้นเปลี่ยนเป็นองค์ประกอบที่ดึงออกมาจาก ไดรฟ์ดีวีดี.

ดังนั้น เลเซอร์พอยเตอร์จึงถูกถอดประกอบอย่างระมัดระวังเหมือนกับไดรฟ์เครื่องเขียนดีวีดี

วัตถุนั้นไม่ได้บิดงอ จากนั้นร่างกายของมันถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน ทันทีบนพื้นผิวคุณสามารถเห็นชิ้นส่วนที่ต้องเปลี่ยนด้วยมือของคุณเอง

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ไดโอดดั้งเดิมจากพอยน์เตอร์จะถูกลบออกและแทนที่ด้วยไดโอดที่ทรงพลังกว่าอย่างระมัดระวัง การยึดอย่างแน่นหนาสามารถทำได้โดยใช้กาว

อาจเป็นไปไม่ได้ที่จะถอดองค์ประกอบไดโอดเก่าออกทันที ดังนั้นคุณสามารถหยิบขึ้นมาด้วยปลายมีดอย่างระมัดระวัง จากนั้นเขย่าตัวชี้เบาๆ

ในขั้นตอนต่อไปของการผลิตเครื่องตัดเลเซอร์ คุณต้องทำเคสสำหรับมัน

ไฟฉายมีประโยชน์สำหรับจุดประสงค์นี้ แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ซึ่งจะช่วยให้เครื่องตัดเลเซอร์สามารถรับพลังงานไฟฟ้าได้รูปลักษณ์ที่สวยงามและใช้งานง่าย

การทำเช่นนี้จำเป็นต้องแนะนำการแก้ไข ส่วนบนอดีตตัวชี้

จากนั้นคุณต้องเชื่อมต่อการชาร์จกับไดโอดโดยใช้แบตเตอรี่ในไฟฉาย มันสำคัญมากที่จะต้องสร้างขั้วให้ถูกต้องระหว่างกระบวนการเชื่อมต่อ

ก่อนประกอบไฟฉาย จำเป็นต้องถอดกระจกและส่วนประกอบอื่นๆ ที่ไม่จำเป็นของตัวชี้ออก ซึ่งอาจรบกวนลำแสงเลเซอร์ได้

ในขั้นตอนสุดท้าย เครื่องตัดเลเซอร์จะพร้อมใช้งาน

เพื่อความสบาย ทำด้วยมือต้องปฏิบัติตามขั้นตอนการทำงานทั้งหมดบนอุปกรณ์อย่างเคร่งครัด

ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องตรวจสอบความน่าเชื่อถือของการตรึงองค์ประกอบที่ฝังอยู่ทั้งหมด ขั้วที่ถูกต้อง และความสม่ำเสมอของการติดตั้งเลเซอร์

ดังนั้น หากปฏิบัติตามเงื่อนไขการประกอบทั้งหมดที่กล่าวไว้ข้างต้นในบทความทุกประการ เครื่องตัดก็พร้อมใช้งาน

แต่เนื่องจากอุปกรณ์พกพาแบบโฮมเมดมีพลังงานต่ำ จึงไม่น่าเป็นไปได้ที่เครื่องตัดเลเซอร์แบบเต็มรูปแบบสำหรับโลหะจะไม่ได้ผล

สิ่งที่คัตเตอร์จะทำได้คือทำรูในกระดาษหรือแรปพลาสติก

แต่มันเป็นไปไม่ได้ที่จะชี้อุปกรณ์เลเซอร์ที่ทำด้วยมือของตัวเองไปที่บุคคลใด ๆ ที่นี่พลังของมันเพียงพอที่จะเป็นอันตรายต่อสุขภาพของร่างกาย

ฉันจะขยายเลเซอร์แบบโฮมเมดได้อย่างไร

ในการสร้างเครื่องตัดเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับงานโลหะด้วยมือของคุณเอง คุณต้องใช้อุปกรณ์จากรายการต่อไปนี้:

• ไดรฟ์ DVD-RW ไม่สำคัญว่าจะใช้งานได้หรือไม่
• 100 pF และ mF - ตัวเก็บประจุ;
• ตัวต้านทาน 2-5 โอห์ม;
• 3 ชิ้น แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้;
• หัวแร้ง, สายไฟ;
• คอลลิเมเตอร์;
• โคมเหล็กบนองค์ประกอบ LED

การประกอบเครื่องตัดเลเซอร์สำหรับงานแบบแมนนวลเกิดขึ้นตามรูปแบบต่อไปนี้

ด้วยการใช้อุปกรณ์เหล่านี้ ไดรเวอร์จะถูกประกอบ และต่อมา ผ่านทางบอร์ด จะสามารถจ่ายพลังงานให้กับเครื่องตัดเลเซอร์ได้

ในกรณีนี้ ไม่ว่าในกรณีใด แหล่งจ่ายไฟควรเชื่อมต่อโดยตรงกับไดโอด เนื่องจากไดโอดจะเผาไหม้หมด คุณต้องคำนึงด้วยว่าไดโอดไม่ควรขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟ แต่เป็นกระแส

ร่างกายที่ติดตั้งเลนส์ออปติคัลถูกใช้เป็นคอลลิเมเตอร์เนื่องจากรังสีจะสะสม

ส่วนนี้หาได้ง่ายในร้านค้าพิเศษ สิ่งสำคัญคือมีร่องสำหรับติดตั้งเลเซอร์ไดโอด ราคา เครื่องมือนี้ขนาดเล็กประมาณ 3-7 เหรียญ

อย่างไรก็ตาม เลเซอร์ถูกประกอบในลักษณะเดียวกับเครื่องตัดแบบที่กล่าวถึงข้างต้น

ลวดสามารถใช้เป็นผลิตภัณฑ์ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ได้ โดยมีไดโอดพันอยู่รอบๆ หลังจากนั้นคุณสามารถดำเนินการเค้าโครงของอุปกรณ์ไดรเวอร์ได้

ก่อนดำเนินการให้เสร็จสิ้น การประกอบด้วยมือเครื่องตัดเลเซอร์ คุณต้องตรวจสอบประสิทธิภาพของไดรเวอร์

วัดความแรงของกระแสโดยใช้มัลติมิเตอร์ด้วยเหตุนี้จึงใช้ไดโอดที่เหลือและทำการวัดด้วยมือของพวกเขาเอง

โดยคำนึงถึงความเร็วของกระแสไฟฟ้า ให้เลือกกำลังสำหรับเครื่องตัดเลเซอร์ ตัวอย่างเช่น ในอุปกรณ์เลเซอร์บางรุ่น ความแรงของกระแสไฟอาจอยู่ที่ 300-350 mA

สำหรับรุ่นอื่นๆ ที่มีความเข้มข้นมากกว่า 500 mA หากใช้อุปกรณ์ไดรเวอร์อื่น

ถึง เลเซอร์ทำเองดูสวยงามน่าใช้ยิ่งขึ้น และใช้งานได้สะดวก ต้องมีเคสที่สามารถใช้เป็นไฟฉายเหล็ก ที่ทำงานบนไฟ LED ได้

ตามกฎแล้วอุปกรณ์ดังกล่าวจะได้รับ ขนาดกะทัดรัดที่จะพอดีกับกระเป๋าของคุณ แต่เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของเลนส์ คุณต้องซื้อหรือเย็บเคสด้วยมือของคุณเองล่วงหน้า

คุณสมบัติของเครื่องตัดเลเซอร์

ไม่ใช่ทุกคนที่สามารถซื้อเครื่องตัดเลเซอร์ประเภทการผลิตสำหรับโลหะได้

อุปกรณ์ดังกล่าวใช้สำหรับการแปรรูปและตัดวัสดุโลหะ

หลักการทำงานของเครื่องตัดเลเซอร์ขึ้นอยู่กับการสร้างรังสีอันทรงพลังโดยเครื่องมือซึ่งมีคุณสมบัติในการทำให้เป็นไอหรือเป่าชั้นโลหะหลอมเหลวออกมา

เทคโนโลยีการผลิตนี้เมื่อทำงานกับ ประเภทต่างๆโลหะสามารถให้ คุณภาพสูงตัด.

ความลึกของการประมวลผลวัสดุขึ้นอยู่กับชนิดของเครื่องเลเซอร์และลักษณะของวัสดุที่ผ่านกระบวนการ

ปัจจุบันมีการใช้เลเซอร์สามประเภท: โซลิดสเตต ไฟเบอร์ และก๊าซ

อุปกรณ์ของตัวส่งสัญญาณโซลิดสเตตขึ้นอยู่กับการใช้แก้วหรือคริสตัลบางประเภทเป็นสื่อกลางในการทำงาน

ตัวอย่างเช่น สามารถอ้างถึงการติดตั้งต้นทุนต่ำที่ดำเนินการกับเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ได้

ไฟเบอร์ - ทำหน้าที่สื่อกลางผ่านการใช้ไฟเบอร์ออปติก

อุปกรณ์ประเภทนี้เป็นการดัดแปลงตัวส่งสัญญาณโซลิดสเตต แต่ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าไฟเบอร์เลเซอร์สามารถแทนที่อุปกรณ์คู่ขนานในด้านงานโลหะได้สำเร็จ

โดยที่ ใยแก้วนำแสงไม่เพียงแต่เป็นพื้นฐานของเครื่องตัดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเครื่องแกะสลักด้วย

แก๊ส - สภาพแวดล้อมในการทำงานของอุปกรณ์เลเซอร์ประกอบด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และฮีเลียม

เนื่องจากประสิทธิภาพของตัวปล่อยที่พิจารณาไม่สูงกว่า 20% จึงใช้สำหรับการตัดและเชื่อมพอลิเมอร์ ยาง และ วัสดุแก้วรวมทั้งโลหะที่มีค่าการนำความร้อนสูง

ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้เครื่องตัดโลหะที่ผลิตโดย Hans การใช้อุปกรณ์เลเซอร์ทำให้คุณสามารถตัดทองแดง ทองเหลือง และอลูมิเนียมได้ ในกรณีนี้ กำลังขั้นต่ำของเครื่องจักรจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่ารุ่นอื่นๆ เท่านั้น

รูปแบบการทำงานของไดรฟ์

เฉพาะเลเซอร์ตั้งโต๊ะเท่านั้นที่สามารถใช้งานได้จากไดรฟ์ ประเภทที่กำหนดอุปกรณ์เป็นเครื่องพอร์ทัลคอนโซล

หน่วยเลเซอร์สามารถเคลื่อนที่ไปตามรางนำทางของอุปกรณ์ทั้งในแนวตั้งและแนวนอน

แทนที่จะใช้อุปกรณ์พอร์ทัลได้มีการสร้างแบบจำลองกลไกแบบแท่นแท่นเครื่องตัดจะเคลื่อนที่ในแนวนอนเท่านั้น

อื่น ตัวเลือกที่มีอยู่เครื่องเลเซอร์มีเดสก์ท็อปที่ติดตั้งกลไกขับเคลื่อนและมีความสามารถในการเคลื่อนที่ในระนาบต่างๆ

ในขณะนี้ มีสองตัวเลือกในการควบคุมกลไกการขับเคลื่อน

ขั้นแรกให้การเคลื่อนที่ของชิ้นงานเนื่องจากการทำงานของไดรฟ์แบบตั้งโต๊ะหรือการเคลื่อนที่ของเครื่องตัดเกิดขึ้นจากการทำงานของเลเซอร์

ตัวเลือกที่สองเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของโต๊ะและเครื่องตัดพร้อมกัน

ในขณะเดียวกัน รูปแบบการจัดการแรกถือว่าง่ายกว่ามากเมื่อเปรียบเทียบกับตัวเลือกที่สอง แต่รุ่นที่สองยังคงโดดเด่นด้วยประสิทธิภาพสูง

ทั่วไป ข้อกำหนดทางเทคนิคกรณีที่ต้องพิจารณาคือจำเป็นต้องแนะนำหน่วย CNC ลงในอุปกรณ์ แต่ราคาสำหรับการประกอบอุปกรณ์สำหรับงานด้วยตนเองจะสูงขึ้น

การสร้างเลเซอร์เผาไหม้ที่ทรงพลังด้วยมือของคุณเองนั้นเป็นเรื่องง่าย อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากความสามารถในการใช้หัวแร้งแล้ว ยังต้องดูแลและความแม่นยำของวิธีการอีกด้วย ควรสังเกตทันทีว่าไม่จำเป็นต้องมีความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับวิศวกรรมไฟฟ้าที่นี่ และคุณสามารถสร้างอุปกรณ์ได้ที่บ้าน สิ่งสำคัญระหว่างการทำงานคือการปฏิบัติตามมาตรการป้องกันความปลอดภัย เนื่องจากการได้รับแสงเลเซอร์เป็นอันตรายต่อดวงตาและผิวหนัง

เลเซอร์เป็นของเล่นอันตรายที่อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพหากใช้อย่างไม่ระมัดระวัง อย่าเล็งเลเซอร์ไปที่คนหรือสัตว์!

จะต้องใช้อะไรบ้าง?

เลเซอร์ใด ๆ สามารถแบ่งออกเป็นหลายองค์ประกอบ:

• ตัวปล่อยฟลักซ์ส่องสว่าง;
• เลนส์;
• แหล่งพลังงาน
• ตัวปรับกำลังไฟปัจจุบัน (ไดรเวอร์)

ในการสร้างเลเซอร์โฮมเมดอันทรงพลัง คุณจะต้องพิจารณาส่วนประกอบเหล่านี้ทั้งหมดแยกกัน การประกอบที่ง่ายและใช้งานได้จริงที่สุดคือเลเซอร์ที่ใช้เลเซอร์ไดโอด และเราจะพิจารณาในบทความนี้

ฉันจะหาไดโอดสำหรับเลเซอร์ได้ที่ไหน

ตัวการทำงานของเลเซอร์ใด ๆ คือเลเซอร์ไดโอด คุณสามารถซื้อได้ที่ร้านวิทยุเกือบทุกแห่ง หรือหาซื้อได้จากไดรฟ์ซีดีที่ไม่ทำงาน ความจริงก็คือการที่ใช้งานไม่ได้ของไดรฟ์นั้นไม่ค่อยเกี่ยวข้องกับความล้มเหลวของเลเซอร์ไดโอด มีไดรฟ์เสียคุณสามารถ ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมรับรายการที่คุณต้องการ แต่คุณต้องคำนึงว่าประเภทและคุณสมบัติของมันขึ้นอยู่กับการดัดแปลงของไดรฟ์

มีการติดตั้งเลเซอร์ที่อ่อนแอที่สุดในช่วงอินฟราเรดในไดรฟ์ซีดีรอม พลังของมันเพียงพอที่จะอ่านซีดีเท่านั้นและลำแสงนั้นแทบจะมองไม่เห็นและไม่สามารถเผาไหม้ผ่านวัตถุได้ CD-RW มีเลเซอร์ไดโอดที่ทรงพลังกว่า เหมาะสำหรับการเผาไหม้ และกำหนดพิกัดสำหรับความยาวคลื่นเท่ากัน ถือว่าอันตรายที่สุดเนื่องจากปล่อยลำแสงในสเปกตรัมที่มองไม่เห็นด้วยตา

ไดรฟ์ DVD-ROM ติดตั้งเลเซอร์ไดโอดแบบอ่อนสองตัว ซึ่งมีพลังงานเพียงพอที่จะอ่านซีดีและดีวีดีเท่านั้น เครื่องเขียน DVD-RW มีเลเซอร์สีแดงกำลังสูง ลำแสงสามารถมองเห็นได้ในทุกแสงและสามารถจุดวัตถุบางอย่างได้อย่างง่ายดาย

BD-ROM มีเลเซอร์สีม่วงหรือสีน้ำเงิน ซึ่งคล้ายกับพารามิเตอร์ของ DVD-ROM คู่กัน จากผู้เขียน BD-RE คุณจะได้เลเซอร์ไดโอดที่ทรงพลังที่สุดด้วยลำแสงสีม่วงหรือสีน้ำเงินที่สวยงามที่สามารถเผาไหม้ได้ อย่างไรก็ตาม มันค่อนข้างยากที่จะหาไดรฟ์สำหรับการถอดประกอบและ อุปกรณ์ทำงานมันแพง.

ที่เหมาะสมที่สุดคือเลเซอร์ไดโอดที่นำมาจากเครื่องเขียนแผ่น DVD-RW เลเซอร์ไดโอดคุณภาพสูงติดตั้งอยู่ในไดรฟ์ LG, Sony และ Samsung

ยิ่งความเร็วในการเขียนของไดรฟ์ DVD สูงขึ้น เลเซอร์ไดโอดก็จะยิ่งติดตั้งอยู่ภายในนั้นมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การถอดประกอบไดรฟ์

โดยให้ไดรฟ์อยู่ด้านหน้า สิ่งแรกที่ต้องทำคือถอดฝาครอบด้านบนออกโดยคลายเกลียวสกรู 4 ตัว จากนั้นกลไกที่เคลื่อนย้ายได้จะถูกลบออกซึ่งอยู่ตรงกลางและเชื่อมต่อกับ แผงวงจรพิมพ์วงยืดหยุ่น เป้าหมายต่อไป– เลเซอร์ไดโอดกดลงบนหม้อน้ำที่ทำจากอะลูมิเนียมหรือโลหะผสมดูราลูมินได้อย่างน่าเชื่อถือ ก่อนทำการรื้อถอนขอแนะนำให้ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ตัวนำของเลเซอร์ไดโอดจะถูกบัดกรีหรือพันด้วยลวดทองแดงเส้นเล็ก

นอกจากนี้ยังเป็นไปได้สองทางเลือก ประการแรกเกี่ยวข้องกับการทำงานของเลเซอร์สำเร็จรูปในรูปแบบของการติดตั้งแบบอยู่กับที่ร่วมกับหม้อน้ำมาตรฐาน ตัวเลือกที่สองคือการประกอบอุปกรณ์เข้ากับตัวไฟฉายแบบพกพาหรือตัวชี้เลเซอร์ ในกรณีนี้ คุณจะต้องออกแรงกัดหรือตัดหม้อน้ำโดยไม่ทำให้องค์ประกอบการแผ่รังสีเสียหาย

คนขับ

แหล่งจ่ายไฟของเลเซอร์จะต้องดำเนินการอย่างรับผิดชอบ เช่นเดียวกับไฟ LED นี่จะต้องเป็นแหล่งกระแสคงที่ มีวงจรมากมายบนอินเทอร์เน็ตที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หรือแบตเตอรี่ผ่านตัวต้านทานจำกัด ความเพียงพอของการแก้ปัญหาดังกล่าวเป็นที่น่าสงสัย เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่หรือแบตเตอรี่แตกต่างกันไปตามระดับของประจุ ดังนั้น กระแสที่ไหลผ่านไดโอดเปล่งแสงเลเซอร์จะเบี่ยงเบนอย่างมากจากค่าที่ระบุ เป็นผลให้อุปกรณ์ไม่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพที่กระแสไฟต่ำและที่กระแสสูงจะทำให้ความเข้มของการแผ่รังสีลดลงอย่างรวดเร็ว

ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือการใช้ตัวปรับกระแสไฟที่ง่ายที่สุดที่สร้างขึ้นบนพื้นฐาน ไมโครเซอร์กิตนี้อยู่ในหมวดหมู่ของตัวปรับความคงตัวแบบรวมสากลที่มีความสามารถในการตั้งค่ากระแสและแรงดันที่เอาต์พุตอย่างอิสระ ไมโครเซอร์กิตทำงานในแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่หลากหลาย: ตั้งแต่ 3 ถึง 40 โวลต์

อะนาล็อกของ LM317 คือชิปในประเทศ KR142EN12

สำหรับการทดลองในห้องปฏิบัติการครั้งแรก แผนภาพด้านล่างนี้เหมาะสม การคำนวณตัวต้านทานตัวเดียวในวงจรดำเนินการตามสูตร: R = I / 1.25 โดยที่ I คือกระแสเลเซอร์ที่กำหนด (ค่าอ้างอิง)

บางครั้งที่เอาต์พุตของตัวกันโคลงจะมีการติดตั้งตัวเก็บประจุแบบขั้ว 2200 uFx16 V และตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้ว 0.1 uF ควบคู่ไปกับไดโอด การมีส่วนร่วมของพวกเขานั้นสมเหตุสมผลในกรณีที่จ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังอินพุตจากแหล่งจ่ายไฟแบบอยู่กับที่ ซึ่งอาจพลาดส่วนประกอบตัวแปรที่ไม่มีนัยสำคัญและสัญญาณรบกวนของอิมพัลส์ หนึ่งในวงจรเหล่านี้ ซึ่งได้รับการออกแบบให้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่โครน่าหรือแบตเตอรี่ขนาดเล็ก แสดงไว้ด้านล่าง

แผนภาพแสดง ค่าโดยประมาณตัวต้านทาน R1 สำหรับการคำนวณที่แน่นอน คุณต้องใช้สูตรข้างต้น

สะสมแล้ว แผนภาพการเดินสายไฟคุณสามารถทำการรวมเบื้องต้นและเพื่อเป็นการพิสูจน์ประสิทธิภาพของวงจร ให้สังเกตแสงสีแดงสดที่กระจัดกระจายของไดโอดเปล่งแสง เมื่อวัดกระแสไฟจริงและอุณหภูมิเคสแล้ว ควรพิจารณาความจำเป็นในการติดตั้งหม้อน้ำ หากจะใช้เลเซอร์ในการติดตั้งแบบอยู่กับที่ที่กระแสสูง เวลานานดังนั้นจึงจำเป็นต้องจัดให้มีการระบายความร้อนแบบพาสซีฟ ในตอนนี้ เพื่อให้บรรลุเป้าหมาย เหลือเพียงเล็กน้อย: ให้โฟกัสและรับลำแสงกำลังสูงที่แคบ

เลนส์

ในแง่วิทยาศาสตร์ ได้เวลาสร้างคอลลิเมเตอร์อย่างง่าย ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับรับคานของลำแสงคู่ขนาน ตัวเลือกที่เหมาะเพื่อจุดประสงค์นี้จะมีเลนส์มาตรฐานที่นำมาจากไดรฟ์ ด้วยความช่วยเหลือของมัน คุณจะได้ลำแสงเลเซอร์ที่ค่อนข้างบางซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 มม. ปริมาณพลังงานของลำแสงดังกล่าวเพียงพอที่จะเผาไหม้ผ่านกระดาษ ผ้า และกระดาษแข็งภายในเวลาไม่กี่วินาที หลอมพลาสติกและเผาไม้ หากคุณโฟกัสลำแสงที่บางลง เลเซอร์นี้สามารถตัดไม้อัดและลูกแก้วได้ แต่การปรับและยึดเลนส์ให้แน่นจากไดรฟ์นั้นค่อนข้างยากเนื่องจากทางยาวโฟกัสที่เล็ก

การสร้างคอลลิเมเตอร์โดยใช้ตัวชี้เลเซอร์ทำได้ง่ายกว่ามาก นอกจากนี้ยังสามารถใส่ไดรเวอร์และแบตเตอรี่ขนาดเล็กลงในกระเป๋าได้ ผลลัพธ์จะเป็นลำแสงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 1.5 มม. ของเอฟเฟกต์การเผาไหม้ที่เล็กกว่า ในสภาพอากาศที่มีหมอกหนาหรือหิมะตกหนัก เอฟเฟกต์แสงที่น่าทึ่งสามารถสังเกตได้โดยการนำฟลักซ์ของแสงไปบนท้องฟ้า

คุณสามารถซื้อคอลลิเมเตอร์สำเร็จรูปที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการติดตั้งและการปรับเลเซอร์ผ่านร้านค้าออนไลน์ ร่างกายของมันจะทำหน้าที่เป็นหม้อน้ำ รู้ขนาดของทั้งหมด ส่วนประกอบอุปกรณ์คุณสามารถซื้อไฟฉาย LED ราคาถูกและใช้ร่างกายได้

โดยสรุป ฉันต้องการเพิ่มวลีสองสามวลีเกี่ยวกับอันตรายของการแผ่รังสีเลเซอร์ ประการแรก ห้ามฉายแสงเลเซอร์เข้าไปในดวงตาของคนหรือสัตว์ สิ่งนี้นำไปสู่ความบกพร่องทางสายตาอย่างรุนแรง ประการที่สอง สวมแว่นตาสีเขียวขณะทดลองกับเลเซอร์สีแดง พวกเขาป้องกันเนื้อเรื่องส่วนใหญ่ขององค์ประกอบสีแดงของสเปกตรัม ปริมาณแสงที่ผ่านกระจกขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของรังสี ดูลำแสงเลเซอร์จากด้านข้างโดยไม่ต้อง อุปกรณ์ป้องกันอนุญาตเพียงช่วงเวลาสั้นๆ มิฉะนั้นอาจมีอาการเจ็บตา

อ่านยัง