Как сделать лазер: Мощный лазер своими руками за один вечер / Хабр

Как сделать мощный лазер своими руками, видео

Статьи

Автор Фома Бахтин На чтение 3 мин. Просмотров 7.5k. Опубликовано 10 марта
Обновлено 19 ноября

Многие радиолюбители хотя бы раз в жизни хотели сделать лазер своими руками. Когда-то считалось, что собрать его возможно лишь в научных лабораториях. Да, это так, если говорить об огромных лазерных установках. Однако можно собрать лазер попроще, который при этом также будет достаточно мощным. Идея кажется очень сложной, однако на самом деле все совсем не трудно. В нашей статье с видео мы расскажем о том, как можно собрать свой собственный лазер дома.

Содержание

1. Мощный лазер своими руками
2. Схема лазера своими руками
3. САМЫЙ МОЩНЫЙ ЛАЗЕР НА ЮТУБЕ 10000 mW ! МЕЧ ДЖЕДАЯ !
4. КАК СДЕЛАТЬ РЕЖУЩИЙ ЛАЗЕР ИЗ DVD ПРИВОДА

Мощный лазер своими руками

Схема лазера своими руками

Очень важно соблюдать элементарные правила техники безопасности. Во-первых, при проверке работы прибора или когда он уже будет собран полностью, ни в коем случае не стоит направлять его в глаза, на других людей или животных. Ваш лазер получится настолько мощным, что сможет зажечь спичку или даже лист бумаги. Во-вторых, следуйте нашей схеме и тогда ваш прибор будет работать долго и качественно. В-третьих, не давайте играть с ним детям. И, наконец, храните собранное устройство в безопасном месте.

Чтобы собрать лазер в домашних условиях, вам нужно будет не слишком много времени и комплектующих. Итак, для начала вам потребуется DVD-RW привод. Он может быть как рабочим, так и нерабочим. Это не принципиально. Но очень важно, чтобы это было именно записывающее устройство, а не обычный привод для проигрывания дисков. Скорость записи привода должна быть 16х. Можно и выше. Далее потребуется найти модуль с линзой, благодаря которому лазер сможет фокусироваться в одной точке. Для этого вполне может подойти старая китайская указка. В качестве корпуса будущего лазера лучше всего использовать ненужный стальной фонарь. «Начинкой» для него будут служить провода, батарейки, резисторы и конденсаторы. Также не забудьте приготовить паяльник – без него сборка будет невозможна. Теперь давайте посмотрим, как следует собрать лазер из описанных выше составляющих.

Схема лазера своими руками

Первое, что необходимо сделать, — это разобрать DVD привод. Из привода нужно извлечь оптическую часть, отсоединив шлейфу. Затем вы увидите лазерный диод – его следует аккуратно достать из корпуса. Помните, что лазерный диод чрезвычайно чувствителен к перепаду температур, особенно к холоду. Пока вы не установите диод в будущий лазер, лучше всего выводы диода перемотать тонкой проволокой.

Чаще всего у лазерных диодов три вывода. Тот, что посередине, дает минус. А один из крайних — плюс. Вам следует взять две пальчиковые батарейки и подключить к извлеченному из корпуса диоду с помощью резистора в 5 Ом. Чтобы лазер засветился, нужно подключить минус батарейки к среднему выводу диода, а плюс – к одному из крайних. Теперь можно собрать схему лазерного излучателя. Кстати, питать лазер можно не только от батареек, но и от аккумулятора. Это уже дело каждого.

Чтобы ваш прибор при включении собирался в точку, можно использовать старую китайскую указку, заменив лазер из указки на собранный вами. Всю конструкцию можно аккуратно упаковать в корпус. Так она будет и выглядеть красивее, и храниться дольше. Корпусом может послужить ненужный стальной фонарь. Но также это может быть практически любая емкость. Мы выбираем фонарь не только потому, что он прочнее, но и потому, что в нем ваш лазер будет смотреться значительно презентабельнее.

Таким образом, вы сами убедились, что для сборки достаточно мощного лазера в домашних условиях не требуется ни глубоких познаний в науке, ни запредельно дорогого оборудования. Теперь вы можете собрать лазер сами и использовать его по назначению.

САМЫЙ МОЩНЫЙ ЛАЗЕР НА ЮТУБЕ 10000 mW ! МЕЧ ДЖЕДАЯ !

КАК СДЕЛАТЬ РЕЖУЩИЙ ЛАЗЕР ИЗ DVD ПРИВОДА

Оцените автора

Как сделать лазерную указку своими руками

Оптические трансиверыМедиаконвертерыЛазерные указкиТвердотельные лазерыЛазерные модулиОптоэлектронные компонентыДискретные модули для ВОЛСПриемные и передающие модули

Контактная информация

Наши телефоны

8 (812) 448 08 98

8 (495) 646 02 00

info@fti-optronic. com

еще контакты

оптика — Как провести линию лазерной указкой

Задавать вопрос

спросил
2 года, 2 месяца назад

Изменено
2 года, 2 месяца назад

Просмотрено
2к раз

$\begingroup$

Итак, я совершал извилистое «путешествие мысли» и думал о стойкости человеческого зрения. Это можно продемонстрировать, быстро перемещая лазерную указку вперед и назад, что обманывает человеческий мозг, заставляя его видеть сплошную линию. Это работает, поскольку «точка» лазера на самом деле представляет собой декартову точку, а окружность с измеримой шириной. Тогда я подумал, что есть реальные способы провести линию с помощью лазерной указки. Вот те, которые я могу вспомнить:

1. Держите конец лазерной указки на краю листа бумаги (под небольшим углом), и ширина луча образует линию вдоль бумаги
2. Изгиб бумаги и ширина луча образуют линию относительно угла луча и изгиба бумаги
3. Отразите лазерную указку от прямой или изогнутой поверхности, и она создаст линию на бумаге (технически это сработает, но кажется просто альтернативным способом выполнения 1 и 2)
4. Используйте призму, чтобы разбить лазер на отдельные длины волн (я предполагаю, что технически это будет работать, но не будет видно)

Есть ли другие способы провести линию с помощью лазерной указки?

— Надеюсь, это не по теме. Но это казалось наиболее вероятным местом на StackExchange для получения правильного ответа.

• оптика
• видимый свет
• лазер
• геометрия

$\endgroup$

9

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Как создать лазерный луч

Используя силу света с помощью лазеров, вы можете использовать лазеры для различных целей и лучше понять их, изучая лежащую в основе физику и химию, которые заставляют их работать.

Как правило, лазер изготавливается из лазерного материала, твердого, жидкого или газообразного, испускающего излучение в виде света. Как аббревиатура от «усиление света за счет вынужденного излучения», метод вынужденного излучения показывает, чем лазеры отличаются от других источников электромагнитного излучения. Знание того, как возникают эти частоты света, может позволить вам использовать их потенциал для различных целей.

Определение лазера

Лазеры можно определить как устройства, активирующие электроны для испускания электромагнитного излучения. Это определение лазера означает, что излучение может принимать любую форму электромагнитного спектра, от радиоволн до гамма-лучей.

Обычно свет лазеров распространяется по узкому пути, но возможны и лазеры с широким диапазоном излучаемых волн. Благодаря этим представлениям о лазерах вы можете думать о них как о волнах, подобных океанским волнам на берегу моря.

Ученые описали лазеры с точки зрения их когерентности, функции, которая описывает, находится ли разность фаз между двумя сигналами в шаге, и они имеют одинаковую частоту и форму волны. Если вы представляете лазеры как волны с пиками, впадинами и впадинами, разность фаз будет определять, насколько одна волна не совсем синхронизирована с другой или насколько далеки две волны от перекрытия.

Частота света — это количество волновых пиков, проходящих через данную точку за секунду, а длина волны — это полная длина одной волны от впадины до впадины или от пика до пика.

Фотоны, отдельные квантовые частицы энергии, составляют электромагнитное излучение лазера. Эти квантованные пакеты означают, что свет лазера всегда имеет энергию, кратную энергии одиночного фотона, и что он приходит в виде этих квантовых «пакетов». Именно это делает электромагнитные волны частицеподобными.

Как делают лазерные лучи

Многие типы устройств излучают лазеры, например оптические резонаторы. Это камеры, которые отражают свет от материала, излучающего электромагнитное излучение, обратно к себе. Обычно они сделаны из двух зеркал, по одному на каждом конце материала, так что, когда они отражают свет, лучи света становятся сильнее. Эти усиленные сигналы выходят через прозрачную линзу на конце резонатора лазера.

При наличии источника энергии, такого как внешняя батарея, подающая ток, материал, излучающий электромагнитное излучение, излучает свет лазера в различных энергетических состояниях. Эти уровни энергии или квантовые уровни зависят от самого исходного материала. Более высокие энергетические состояния электронов в материале, скорее всего, будут нестабильными или находятся в возбужденных состояниях, и лазер будет излучать их через свой свет.

В отличие от других источников света, таких как свет фонарика, лазеры излучают свет периодическими ступенями. Это означает, что гребень и впадина каждой волны лазера совпадают с волнами, которые идут до и после, что делает их свет когерентным.

Лазеры сконструированы таким образом, что излучают свет определенных частот электромагнитного спектра. Во многих случаях этот свет принимает форму узких дискретных лучей, которые лазеры излучают на точных частотах, но некоторые лазеры излучают широкий непрерывный диапазон света.

Инверсия населенностей

Одной из особенностей лазера, работающего от внешнего источника энергии, является инверсия населенностей. Это форма вынужденного излучения, и это происходит, когда количество частиц в возбужденном состоянии превышает количество частиц в состоянии с более низким уровнем энергии.

Когда лазер достигает инверсии населённостей, количество стимулированного излучения, которое может создать свет, будет больше, чем количество поглощения от зеркал. Это создает оптический усилитель, и, если вы поместите его в резонансный оптический резонатор, вы создадите лазерный генератор.

Принцип работы лазера

Эти методы возбуждения и испускания электронов составляют основу лазеров, являющихся источником энергии, принцип работы которых используется во многих областях. Квантованные уровни, которые могут занимать электроны, варьируются от уровней с низкой энергией, которым не требуется много энергии для высвобождения, до частиц с высокой энергией, которые остаются близко и плотно к ядру. Когда электрон высвобождается из-за столкновения атомов друг с другом в правильной ориентации и на правильном энергетическом уровне, это спонтанное излучение.

Когда происходит спонтанное излучение, фотон, испускаемый атомом, имеет случайную фазу и направление. Это связано с тем, что принцип неопределенности не позволяет ученым точно знать положение и импульс частицы. Чем больше вы знаете о положении частицы, тем меньше вы знаете о ее импульсе, и наоборот.

Вы можете рассчитать энергию этих выбросов, используя уравнение Планка

H=h\nu

для энергии ​ E ​ в джоулях, частота ​ ν электрона в с ^-1 и постоянная Планка ч = 6,63 × 10 ^-34 м ² кг/с. Энергия фотона при испускании из атома также может быть рассчитана как изменение энергии. Чтобы найти частоту, связанную с этим изменением энергии, рассчитайте ν , используя значения энергии этого излучения.

Классификация типов лазеров

Учитывая широкий спектр применения лазеров, лазеры можно классифицировать по назначению, типу света или даже по материалам самих лазеров. Придумывая способ их классификации, необходимо учитывать все эти размеры лазеров. Один из способов их группировки — по длине волны света, который они используют.

Длина волны электромагнитного излучения лазера определяет частоту и мощность энергии, которую они используют. Большая длина волны коррелирует с меньшим количеством энергии и меньшей частотой. Напротив, более высокая частота луча света означает, что у него больше энергии.

Вы также можете сгруппировать лазеры по характеру лазерного материала. В твердотельных лазерах используется твердая матрица атомов, такая как неодим, используемый в кристалле иттрий-алюминиевого граната, в котором находятся ионы неодима для этих типов лазеров. Газовые лазеры используют смесь газов в трубке, таких как гелий и неон, которые создают красный цвет. Лазеры на красителях создаются органическими красителями в жидких растворах или суспензиях

Лазеры на красителях используют лазерную среду, которая обычно представляет собой сложный органический краситель в жидком растворе или суспензии. Полупроводниковые лазеры используют два слоя полупроводникового материала, которые могут быть объединены в массивы большего размера. Полупроводники — это материалы, которые проводят электричество, используя силу между силой изолятора и проводника, в котором используются небольшие количества примесей или химических веществ, введенных из-за введенных химических веществ или изменений температуры.

Компоненты лазеров

Для различных целей все лазеры используют эти два компонента источника света в форме твердого тела, жидкости или газа, которые испускают электроны, и что-то, что стимулирует этот источник. Это может быть другой лазер или спонтанное излучение самого лазерного материала.

В некоторых лазерах используются системы накачки, методы увеличения энергии частиц в лазерной среде, которые позволяют им достигать своего возбужденного состояния для инверсии населённостей. Газовую лампу-вспышку можно использовать для оптической накачки, передающей энергию лазерному материалу. В тех случаях, когда энергия лазерного материала зависит от столкновений атомов внутри материала, такая система называется накачкой столкновениями.

Компоненты лазерного луча также различаются по времени, которое требуется для доставки энергии. Лазеры непрерывного действия используют стабильную среднюю мощность луча. В более мощных системах вы обычно можете регулировать мощность, но в газовых лазерах меньшей мощности, таких как гелий-неоновые лазеры, уровень мощности фиксируется в зависимости от содержания газа.

Гелий-неоновый лазер

Гелий-неоновый лазер был первой системой непрерывного излучения, излучающей красный свет. Исторически они использовали радиочастотные сигналы для возбуждения своего материала, но в настоящее время они используют небольшой разряд постоянного тока между электродами в трубке лазера.

Когда электроны в гелии возбуждаются, они отдают энергию атомам неона в результате столкновений, которые создают инверсию населенностей среди атомов неона. Гелий-неоновый лазер также может стабильно работать на высоких частотах. Он используется при выравнивании трубопроводов, геодезии и рентгенографии.

Аргоновый, криптоновый и ксеноновый ионные лазеры

Три инертных газа, аргон, криптон и ксенон, продемонстрировали применение в лазерах с десятками лазерных частот, от ультрафиолетового до инфракрасного. Вы также можете смешивать эти три газа друг с другом для получения определенных частот и излучений. Эти газы в своей ионной форме позволяют своим электронам возбуждаться, сталкиваясь друг с другом, пока они не достигнут инверсии населённостей.

Многие конструкции лазеров такого типа позволяют выбрать определенную длину волны для излучения резонатора для достижения желаемых частот. Манипулирование парой зеркал внутри резонатора также позволяет изолировать отдельные частоты света. Три газа, аргон, криптон и ксенон, позволяют выбирать из множества комбинаций световых частот.

Эти лазеры производят очень стабильный свет и не выделяют много тепла. Эти лазеры показывают те же химические и физические принципы, которые используются в маяках, а также в ярких электрических лампах, таких как стробоскопы.

Углекислотные лазеры

Углекислотные лазеры являются наиболее эффективными и эффективными лазерами непрерывного действия. Они функционируют, используя электрический ток в плазменной трубке с углекислым газом. Столкновения электронов возбуждают эти молекулы газа, которые затем выделяют энергию. Вы также можете добавить азот, гелий, ксенон, углекислый газ и воду для получения различных частот лазера.

Глядя на типы лазеров, которые могут использоваться в различных областях, вы можете определить, какие из них могут создавать большое количество энергии, потому что они имеют высокий коэффициент полезного действия, так что они используют значительную часть энергии, переданной им без пускать многое впустую. В то время как гелий-неоновые лазеры имеют коэффициент полезного действия менее 0,1%, показатель эффективности лазеров на углекислом газе составляет около 30 процентов, что в 300 раз выше, чем у гелий-неоновых лазеров. Несмотря на это, лазеры на углекислом газе нуждаются в специальном покрытии, в отличие от гелий-неоновых лазеров, для отражения или передачи их соответствующих частот.

Эксимерные лазеры

Эксимерные лазеры используют ультрафиолетовый (УФ) свет, который впервые был изобретен в 1975 году для создания сфокусированного лазерного луча для прецизионной микрохирургии и промышленной микролитографии. Их название происходит от термина «возбужденный димер», в котором димер представляет собой продукт комбинаций газов, электрически возбужденных с конфигурацией энергетических уровней, которая создает определенные частоты света в УФ-диапазоне электромагнитного спектра.