Драйвер для лазерного диода из dvd: ДРАЙВЕР ЛАЗЕРНОГО ДИОДА ИЗ УКАЗКИ — Антемион

Содержание

Эксперименты с лазерами

Эксперименты с лазерами Эксперименты с лазерами

Сначала я изготовил красный лазер из умершего DVD-RW привода. Ничего особенного: коллиматор от китайской указки, простая схема драйвера на кренке. Мощный луч в пару сотен милливатт уже можно разглядеть без дыма в комнате с приглушенным светом. Яркокрасную точку от лазера вечером отлично видно на расстоянии в несколько сотен метров.

Лучи в комнате. Добавлено немного дыма.

Но большая расходимость луча из-за низкокачественного коллиматора и невысокая яркость красного света делают непригодным маломощные красные лазеры для сканирования графики на большие экраны.

Схема моего драйвера для питания диода:

Здесь кренка включена по схеме стабилизатора тока. Резистором R* устанавливается ток стабилизации. Катушка с конденсаторами образуют фильтр низких частот, предотвращающий попадание ВЧ всплесков напряжения на лазерный диод. Катушка намотана на НЧ ферритовом кольце, до заполнения.

Индуктивность здесь не критична и может быть изменена в несколько раз. Транзисторы образуют модулятор. При подаче напряжения амплитудой в несколько вольт положительной полярности на вход МОД происходит открывание транзистора КТ972, уменьшение напряжения на лазерном диоде и уменьшение яркости луча. Ток диода 200-250мА.
К сожалению больше картинок, связанных с этим лазером, у меня не сохранилось.

Несколько позже я достал готовый зеленый модуль:

По заявлениям производителя он при 5 вольтах питания выдает 35 мВт. Но при включении луч оказался меньшей мощности, раза в 3, поэтому я немного подкрутил подстроечник на плате драйвера. Этот модуль поставляется без термоэлектрического охлаждения(TEC), поэтому более разгонять его я не стал.

Яркий зеленый луч уже хорошо видно при любом освещении.

Здесь уже добавил чуток дыма. Видимость по сравнению с красным лучем отличная…

На Хеллоуин проецировал изображения на соседнее здание:

Этот лазерный модуль имеет TTL вход для модуляции. Однако, в ходе экспериментов оказалось, что он имеет большое время «раскачки» после подачи сигнала на вход и часть картинки просто не отображается. В настоящее время этот лазер используется без модуляции.

На главную

Сделай сам устройства и опыты. Лазер из DVD-RW привода.

Лазер из DVD-RW привода.

Обязательно посмотрите видео на каналах (есть тематические плейлисты):

https://www.youtube.com/channel/UCn5qLf1n8NS-kd7MAatofHw

https://www.youtube.com/channel/UCoE9-mQgO6uRPBQ9lsPZXxA

Мой канал на Яндекс Дзен zen.yandex.ru/id/5c50c2abee8f3100ade4748d

Можно почитать новую версию этой статьи с GIF и множеством комментариев.

Техническая спецификация этого ЛД.

Жду всех на каналах:

https://www.youtube.com/channel/UCn5qLf1n8NS-kd7MAatofHw https://www.youtube.com/channel/UCoE9-mQgO6uRPBQ9lsPZXxA

Пожалуйста, поделитесь понравившимися видео в соцсетях и на других сайтах!

Можно почитать новую версию этой статьи с GIF и множеством комментариев.

Другие видео с разными лазерами.

<div id="yandex_rtb_4" class="yandex-adaptive classYandexRTB"></div> <script type="text/javascript">if(rtbW>=960){var rtbBlockID="R-A-744112-3";} else{var rtbBlockID="R-A-744112-5";} window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({renderTo:"yandex_rtb_4",blockId:rtbBlockID,pageNumber:4,onError:(data)=>{var g=document.createElement("ins");g.className="adsbygoogle";g.style.display="inline";if(rtbW>=960){g.style.width="580px";g.style.height="400px";g.setAttribute("data-ad-slot","9935184599");}else{g.style.width="300px";g.style.height="600px";g.setAttribute("data-ad-slot","9935184599");} g.setAttribute("data-ad-client","ca-pub-1812626643144578");g.setAttribute("data-alternate-ad-url",stroke2);document.getElementById("yandex_rtb_4").appendChild(g);(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});}})});window.addEventListener("load",()=>{var ins=document.getElementById("yandex_rtb_4");if(ins.clientHeight =="0"){ins.innerHTML=stroke3;}},true);</script>

<center><ins class="adsbygoogle" style="display:block" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="3076124593" data-ad-format="auto" data-full-width-responsive="true"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></center>

Не пропустите много другой интересной информации! Все статьи (вместе с новыми) есть по ссылке: https://zen.yandex.ru/id/5c50c2abee8f3100ade4748d

Жду всех на каналах:

https://www.youtube.com/channel/UCn5qLf1n8NS-kd7MAatofHw https://www.youtube.com/channel/UCoE9-mQgO6uRPBQ9lsPZXxA

Пожалуйста, поделитесь понравившимися видео в соцсетях и на других сайтах!

Подключить двухчастотный лазерный диод an 40. Драйвер для лазерного диода — схема подключения лазера. О лазерном диоде

Лазерные диоды — ранее изготовление лазеров было связано с большими трудностями, так как для этого необходим маленький кристалл и разработка схемы для его функционирования. Для простого радиолюбителя такая задача была невыполнимой.

С развитием новых технологий возможность получения лазерного луча в бытовых условиях стала реальностью. Электронная промышленность сегодня производит миниатюрные полупроводники, которые могут генерировать луч лазера. Этими полупроводниками стали лазерные диоды.

Повышенная оптическая мощность и отличные функциональные параметры полупроводника позволяют применять его в измерительных устройствах повышенной точности как на производстве, в медицине, так и в быту. Они являются основой для записи и чтения компьютерных дисков, школьных лазерных указок, уровнемеров, измерителей расстояния и многих других полезных для человека устройств.

Возникновение такого нового электронного компонента является революцией в создании электронных устройств разной сложности. Диоды высокой мощности образуют луч, который используется в медицине при выполнении различных хирургических операций, в частности по восстановлению зрения. Луч лазера способен быстро произвести коррекцию хрусталика глаза.

Лазерные диоды используются в измерительных приборах в быту и промышленности. Устройства изготавливают с разной мощностью. Мощности 8 Вт хватит для сборки в бытовых условиях портативного уровнемера. Этот прибор надежен в работе, способен создать лазерный луч очень большой длины. Попадание лазерного луча в глаза очень опасно, так как на малом расстоянии луч способен к повреждениям мягких тканей.

Устройство и принцип работы

В простом диоде на анод подается положительное напряжение, то речь идет о смещении диода в прямом направлении. Дырки из области «р» инжектируются в область «n» р-n перехода, а из области «n» в область «р» полупроводника. При расположении дырки и электрона рядом друг с другом, то они рекомбинируют и выделяют фотонную энергию с некоторой длиной волны и фонона. Этот процесс получил название спонтанного излучения. В светодиодах он является главным источником.

Но при некоторых условиях дырка и электрон способны находиться перед рекомбинацией в одном месте продолжительное время (несколько микросекунд). Если по этой области в это время пройдет фотон с частотой резонанса, то он вызовет вынужденную рекомбинацию, и при этом выделится второй фотон. Его направление, фаза и вектор поляризации будут абсолютно совпадать с первым фотоном.

Кристалл полупроводника изготавливают в виде тонкой пластинки формы прямоугольника. По сути дела, эта пластинка и играет роль оптического волновода, в котором излучение действует в ограниченном объеме. Поверхностный слой кристалла модифицируется с целью образования области «n». Нижний слой служит для создания области «р».

В конечном итоге получается плоский переход р-n значительной площади. Два боковых торца кристалла подвергают полировке для создания параллельных гладких плоскостей, образующих оптический резонатор. Случайный фотон перпендикулярного плоскостям спонтанного излучения пройдет по всему оптическому волноводу. При этом перед выходом наружу фотон несколько раз будет отражаться от торцов и, проходя вдоль резонаторов, создаст вынужденную рекомбинацию, образуя при этом новые фотоны с такими же параметрами, чем вызовет усиление излучения.

Когда усиление превзойдет потери, начнется создание лазерного луча.

Существуют различные типы лазерных диодов. Основные из них выполнены на особо тонких слоях. Их структура способна создавать излучение только параллельно. Но если волновод выполнить широким в сравнении с длиной волны, то он будет функционировать уже в различных поперечных режимах. Такие лазерные диоды называют многодомовыми.

Использование таких лазеров оправдано для создания повышенной мощности излучения без качественной сходимости луча. Допускается некоторое его рассеивание. Этот эффект используется для накачки других лазеров, в химическом производстве, лазерных принтерах. Однако при необходимости определенной фокусировки луча, волновод должен выполняться с шириной, сравнимой с длиной волны.

В этом случае ширина луча зависит от границ, которые наложены дифракцией. Такие приборы используются в запоминающих оптических устройствах, оптоволоконной технике, лазерных указателях. Необходимо заметить, что эти лазеры не способны поддержать несколько продольных режимов, и излучать лазерный луч на разных длинах волн в одно время. Запрещенная зона между уровнями энергии «р» и «n» областей диода влияет на длину волны луча.

Лазерный луч на выходе сразу расходится, так как излучающий компонент очень тонкий. Чтобы компенсировать это явление и создать тонкий луч, используют собирающие линзы. Для широких многодомовых лазеров используются цилиндрические линзы. В случае однодомовых лазеров, при применении симметричных линз, лазерный луч будет иметь эллиптическое поперечное сечение, так как вертикально расхождение превосходит размер луча в горизонтальной плоскости. Наглядным примером для этого служит лазерная указка.

В рассмотренном элементарном устройстве нельзя выделить определенную длину волны, кроме волны оптического резонатора. В устройствах, имеющих материал, способный усилить луч в большом интервале частот, и с несколькими режимами, возможно действие на разных волнах.

Обычно лазерные диоды функционируют на одной волне, обладающей, однако значительной нестабильностью, и зависящей от различных факторов.

Разновидности

Устройство рассмотренных выше диодов имеет n-р структуру. Такие диоды имеют низкую эффективность, требуют значительную мощность на входе, и работают только в режиме импульсов. По-другому они работать не могут, так как быстро перегреются, поэтому не получили широкого применения на практике.

Лазеры с двойной гетероструктурой имеют слой вещества с узкой запрещенной зоной. Этот слой находится между слоями материала, у которого широкая запрещенная зона. Обычно для изготовления лазера с двойной гетероструктурой применяют арсенид алюминия-галлия и арсенид галлия. Каждыи из этих соединений с двумя разными полупроводниками получили название гетероструктуры.

Достоинством лазеров с такой особенной структурой является то, что область дырок и электронов, которую называют активной областью, находится в среднем тонком слое. Следовательно, что создавать усиление будут намного больше пар дырок и электронов. В области с малым усилением таких пар останется мало. В дополнение свет станет отражаться от гетеропереходов. Другими словами излучение будет полностью находиться в области наибольшего эффективного усиления.

Диод с квантовыми ямами

При выполнении среднего слоя диода более тонким, он начинает функционировать в качестве квантовой ямы. Поэтому электронная энергия будет квантоваться вертикально. Отличие между уровнями энергии квантовых ям применяется для образования излучения вместо будущего барьера.

Это эффективно для управления волной луча, зависящей от толщины среднего слоя. Такой вид лазера намного эффективнее, в отличие от однослойного, так как плотность дырок и электронов распределена более равномерно.

Гетероструктурные лазерные диоды

Основной особенностью тонкослойных лазеров является то, что они не способны эффективно удерживать луч света. Для решения этой задачи по обеим сторонам кристалла прикладывают два дополнительных слоя, которые обладают более низким преломлением, в отличие от центральных слоев. Подобная структура похожа на световод. Она намного лучше удерживает луч. Это гетероструктуры с отдельным удержанием. По такой технологии произведено большинство лазеров в 90-х годах.

Лазеры с обратной связью в основном применяют для волоконно-оптической связи. Для стабилизации волны на р-n переходе выполняют поперечную насечку для создания дифракционной решетки. Из-за этого в резонатор возвращается и усиливается только одна длина волны. Такие лазеры имеют постоянную длину волны. Она определена шагом насечки решетки. Под действием температуры насечка изменяется. Подобная модель лазера является основой телекоммуникационных оптических систем.

Существуют также лазерные диоды VСSЕL и VЕСSЕL , которые являются поверхностно-излучающими моделями с вертикальным резонатором. Их отличие состоит в том, что у модели VЕСSЕL резонатор внешний, и его конструкция бывает с оптической и токовой накачкой.

Особенности подключения

Лазерные диоды используются во многих устройствах, где необходим направленный световой луч. Основным процессом в сборке устройства с применением лазера своими руками является правильное подключение.

Лазерные диоды отличаются от led диодов миниатюрным кристаллом. Поэтому в нем концентрируется большая мощность, а следовательно и величина тока, что может привести к выходу его из строя. Для облегчения работы лазера существуют особые схемы устройств, которые называются драйверами.

Лазерам необходимо стабильное питание. Однако существуют их модели, имеющие красное свечение луча, и функционирующие в нормальном режиме даже с нестабильной сетью. Если имеется драйвер, то все равно диод нельзя подключать напрямую. Для этого дополнительно нужен датчик тока, роль которого часто играет резистор, подключенный между этими элементами.

Такое подключение имеет недостаток в том, что отрицательный полюс питания не соединен с минусом схемы. Другим недостатком является падение мощности на резисторе. Поэтому перед подключением лазера необходимо тщательно подобрать драйвер.

Виды драйверов

Существуют два главных вида драйверов, способных обеспечить нормальный режим эксплуатации лазерных диодов.

Импульсный драйвер выполнен по аналогии импульсного преобразователя напряжения, способного повышать и понижать этот параметр. Мощности выхода и входа такого драйвера примерно равны. Однако, существует некоторое выделение тепла, на которое расходуется незначительное количество энергии.

Линейный драйвер действует по схеме, которая чаще всего подает напряжение на диод больше, чем требуется. Для его снижения необходим транзистор, преобразующий излишнюю энергию в теплоту. Драйвер имеет малый КПД, поэтому не нашел широкого применения.

При применении линейных микросхем в качестве стабилизаторов, при уменьшении напряжения на входе диодный ток будет снижаться.

Так как питание лазеров выполняется двумя видами драйверов, схемы подключения имеют отличия.

Схема также может содержать источник питания в виде батареи или аккумулятора.

Аккумуляторы должны выдавать напряжение 9 вольт. Также в схеме должен быть резистор, ограничивающий ток, и лазерный модуль. Лазерные диоды можно найти в неисправном приводе дисков от компьютера.

Лазерный диод имеет 3 вывода. Средний вывод подключается к минусу (плюсу) питания. Плюс подключается к правой, либо левой ножке, в зависимости от фирмы изготовителя. Чтобы определить нужную ножку для подключения, необходимо подать питание. Для этого можно взять две батарейки по 1,5 В и сопротивление 5 Ом. Минус источника подключают к средней ножке диода, а плюс сначала к левой, затем к правой ножке. Путем такого эксперимента можно увидеть, какая из этих ножек является «рабочей». Таким же методом диод подключают к микроконтроллеру.

Лазерные диоды могут работать от пальчиковых батареек, аккумулятора сотового телефона. Однако нельзя забывать, что дополнительно требуется ограничивающий резистор номиналом 20 Ом.

Подключение к бытовой сети

Для этого нужно обеспечить вспомогательную защиту от всплесков напряжения высокой частоты.

Стабилизатор и резистор создают блок предотвращающий перепады тока. Для выравнивания напряжения применяют стабилитрон. Емкость предотвращает возникновение скачков напряжения высокой частоты. При правильной сборке обеспечивается стабильная работа лазера.

Порядок подключения

Наиболее удобным для работы будет красный диод мощностью около 200 мВт. Такие лазерные диоды установлены на дисковые приводы компьютеров.

Перед подключением с помощью батарейки проверить работу лазерного диода.
Выбрать необходимо самый яркий полупроводник. Если диод взят из дискового привода компьютера, то он светит инфракрасным светом. Луч лазера запрещается наводить на глаза, так как это приведет к повреждению глаз.
Диод монтировать на радиатор для охлаждения, в виде алюминиевой пластины. Для этого предварительно сверлить отверстие.
Между диодом и радиатором промазать термопастой.
Резистор на 20 Ом и 5 ватт подключить по схеме с батарейками и лазером.
Диод шунтировать керамическим конденсатором любой емкости.
Отвернуть от себя диод и проверить его работу, подключив питание. Должен появиться красный луч.

При подключении следует помнить о безопасности. Все соединения должны быть качественными.

При генерации лазерного излучения более важен не ток лазерного диода, а его напряжение. В момент подачи на анод положительного потенциала, начинается смещение p-n перехода по прямому направлению. Это начинается инжекция дырок из p-зоны в n и аналогичную инжекцию электронов в противоположном направлении. Близкое расположение электронов и дырок запускает их рекомбинаци. Данное действие сопровождается генерацией фотонов определённой длиной волны

Это физическое явление получило название спонтанного излучения и применительно к лазерным диодам считается основным способом генерации лазерного излучения.

Полупроводниковый кристалл лазерного диода представляет собой тонкую прямоугольную пластинку. Деление на p и n части здесь осуществляется по принципу не слево направо, а сверху вниз. То есть, в верхней части кристаллав расположена p-область, а ниже — n-область.

Поэтому площадь p-n перехода достаточно велика. У лазерного диода торцевые стороны отполированы, т.к для формирования оптического резонатора (Фабри-Перо) необходимо наличие параллельных плоскостей максимальной гладкости. Перпендикулярно направленный в отношении одной из них фотон будет двигаться по всему оптическому волноводу, периодически отражаясь от боковых торцевых сторон, пока не выйдет из резонатора.

Во время такого движения фотон спровоцирует нескольких актов вынужденной рекомбинации, т.е генерирование аналогичных фотонов и тем самым усиливая лазерное излучение. В тот момент времени, когда усиление достаточно для перекрытия потерь, начинается лазерная генерация.

Главная отличительная особенность между светодиодами и лазерными диодами – это ширина спектра излучения. Светодиоды имеют широкий спектр излучения, в то время как лазерные имеют очень узкий спектр.

Принцип работы обоих полупроводниковых источников базируется на явлении электролюминесценции-излучении света материалом, через который течет электрический ток, вызванный электрическим полем. Излучение вследствие электролюминесценции характеризуется сравнительно узким спектром шириной в 0,1…3 нм для лазерных диодов и 10…50 нм у светодиодов.

Для подключения лазерного диода необходима специальная электронная схема, называемая драйвером лазерного диода. На практическом примере ниже мы покажем, как своими руками собрать простой драйвер лазерного диода на основе стабилизатора напряжения LM317.

Драйвер это особая схема подключения, которая применяется для ограничения тока и дальнейшей подачи его на лазерный диод, чтобы он работал правильно и не сгорел при первом же включении, в случае если мы напрямую подключим его к блоку питания.

Если ток будет низким лазерный светодиод не включится из-за отсутствия необходимого уровня мощности. Таким образом, схема драйвера предназначена для обеспечения правильного токового номинала, при котором лазерный диод перейдет в свое рабочее состояние. Простому светодиоду хватит обычного резистора для ограничения тока, но в случае с лазерным нам понадобится схема подключения для ограничения и регулировки тока. Для этих целей отлично подойдет микросборка .

Трехвыводная микросхема LM317 это типовой стабилизатор напряжения. На своем выходе он может выдавать напряжение от 1.25 до 37 вольт. Внешний вид LM317 с подписанными выводами представлен на изображении выше.

Микросхема является отличным регулируемым стабилизатором, иными словами можно легко изменять значение напряжения на выходе в зависимости от потребностей на выходе схемы, используя два внешних сопротивления, подключенные к линии регулировки (Adjust). Эти два резистора работают как делитель напряжения, применяемый для уменьшения уровня выходного напряжения.

Конструкцию за пять минут можно собрать на макетной плате. Работает схема так. Когда от батарейки начинает идти напряжение номиналом 9 вольт, оно сначала протекает через керамический конденсатор (0.1 мкФ). Эта емкость применяется для фильтрации высокочастотного шума от источника постоянного тока и обеспечивает входной сигнал для стабилизатора. Потенциометр (10 КОм) и сопротивления (330 Ом), подключенные к линии настройки, применяются в роли схемы ограничения напряжения. Выходное напряжение полностью зависит от значения этих сопротивлений. Выходное напряжение стабилизатора попадает на фильтр второго конденсатора. Эта емкость ведет себя как балансировщик мощности при фильтрации флуктуирующих сигналов. В результате можно изменять интенсивность лазерного излучения, вращая ручку потенциометра.

Эта схема, достаточно точная и не требующая большого числа компонентов, предназначена для управления лазерным диодом и разработана в соответствии с требованиями, предъявляемыми к оборудованию медицинского назначения. Сейчас устройство проходит клинические испытания. Характеристики лазерных диодов подвержены кратко- и долговременному дрейфу, обусловленному температурой и старением. Обычно они управляются постоянным током, поэтому их выходную оптическую мощность контролируют и, в соответствии с ее изменениями, регулируют ток.

Корпус конструкции заземлен, поэтому конфигурация источника постоянного тока рассчитана на включение силового транзистора в верхнее плечо лазера, а не на более простой вариант противоположный вариант. Кроме того, чтобы избежать «татуировки» пациента, ток должен быть изначально ограничен.

В схеме с однополярным питанием +5 В резистор R1, измеряющий и ограничивающий ток, и p-канальный МОП-транзистор Q1 образуют истоковый повторитель (Рисунок 1). Затвор МОП-транзистора находится под напряжением, немного превышающем напряжение истока, поэтому транзистор частично открыт, и ток лазерного диода создает падение напряжения на резисторе R1. В худшем случае, когда Q1 открыт полностью, максимальный ток лазера определяется выражением

R DS(SAT) = 25 мОм — сопротивление открытого канала МОП-транзистора,
V LASER = 2.0 В — напряжение на лазерном диоде.

Значения R DS(SAT) и V LASER были взяты из справочных данных на транзистор и лазерный диод, соответственно. Выбор сопротивления резистора R1 определяется требованиями к величине тока лазера (в данном случае, 250 мА) с учетом коррекции, вносимой прямым напряжением лазерного диода, типичное значение которого равно 2.0 В. Решая уравнение относительно R1, получаем:

где I LASER = 250 мА.

Сопротивление R DS(SAT) настолько мало, что его можно не учитывать. При известных значениях R1 и максимального тока лазерного диода мощность, рассеиваемая R1, может быть рассчитана по формуле

откуда следует, что резистор с допустимой рассеиваемой мощностью 800 мВт обеспечит небольшой дополнительный запас.

Величина тока лазера устанавливается с помощью ЦАП, выходное напряжение которого задается логометрически. В качестве опорного здесь используется напряжение источника +5 В, поэтому выход ЦАП отслеживает все флуктуации питания. Во время работы на выходе АЦП устанавливается требуемая величина управляющего напряжения. Делитель R2, R3 масштабирует эту уставку относительно номинального питания +5 В.

Например, если выходное напряжение ЦАП задано равным половине шкалы, то есть +2.5 В, напряжение между R2 и R3, (или на неинвертирующем входе ОУ IC1), будет равно +3.5 В. Включенная в контур обратной связи IC1 регулирует напряжение на затворе Q1 и, соответственно, ток, походящий через R1, Q1 и лазерный диод. Режим схемы стабилизируется, когда напряжение обратной связи станет равным +3.5 В. В этом установившемся режиме на резисторе R1 падает 5 В — 3.5 В = 1.5 В, и ток равен 125 мА, то есть, находится в середине шкалы. Аналогично, если на выходе ЦАП установить минимальное значение 0 В, напряжение на неинвертирующем входе IC1 будет равно +2 В. IC1 будет увеличивать напряжение на затворе Q1 до тех пор, пока падение напряжения на R1 не вырастет до 3 В, а ток, соответственно, до 250 мА. Это точка насыщения, в которой Q1 полностью открыт, и прямое напряжение на лазерном диоде равно +5 В минус падение напряжения на R1.

В полную схему должны быть включены элементы R4 и C1, обеспечивающие стабильность контура регулирования и имеющие частоту среза f, равную

Отдельное внимание следует уделить процессу, происходящему в схеме при скачкообразном изменении управляющего напряжения, на время которого ОУ, работавший до этого как сумматор напряжений уставки и обратной связи, становится повторителем напряжения, и на его выходе стремится возникнуть ступенька. В связи с этим в нашем примере добавлен конденсатор C2, образующий низкочастотный фильтр напряжения уставки с частотой среза

где R2||R3 = 12 кОм.

Если частота среза этого фильтра будет намного меньше полосы пропускания цепи ОС, ОУ сможет отслеживать ступенчатые изменения уставки с минимальными выбросами во время переключения ЦАП.

R5 обеспечивает некоторое смещение ОУ за счет того, что небольшой ток всегда будет гарантированно протекать через резистор R1. Когда на выходе ЦАП установлено напряжение полной шкалы +5 В, ток лазера, задаваемый операционным усилителем, всегда будет немного превышать значение, определяемое уставкой. Поэтому выход ОУ, пытаясь выключить Q1, будет входить в насыщение. Без резистора R5 входное напряжение смещения ОУ могло бы восприниматься как ложное значение уставки и приводило к включению Q1 для восстановления баланса.

Это одна из основных причин, по которой используется логометрическое включение ЦАП. Если бы опорное напряжение ЦАП было фиксированным, программирование малых токов была бы практически невозможным. Если на выходе ЦАП установить напряжение чуть ниже точного значения +5 В, то даже при небольших флуктуациях напряжения питания +5 В управляющее напряжение будет изменяться весьма существенно. Однако в логометрической схеме ЦАП отслеживает изменения напряжения питания +5 В, и относительное управляющее напряжение на его выходе остается стабильным.

Платой за возможность точно задавать слабые токи является плохой коэффициент подавления пульсаций питания. Однако в том медицинском приложении, для которого предназначался лазер, петля стабилизации тока сама является частью петли стабилизации мощности, и пульсации питания в ней минимальны. Если же потребуется, на плату можно добавить небольшой стабилизатор напряжения, и ценой некоторого увеличения числа компонентов вы получите стабильное, малошумящее питание лазера.

Мечта о маленьком карманном лазере стала реальностью с появлением и развитием полупроводниковых лазерных диодов. В просторах интернета достаточно много статей о том, как можно сделать выжигающий лазер из привода для компакт дисков. Но не стоит ограничиваться только этой информацией.

Выбор лазерного диода:

Если вы задались серьёзной целью сделать лазер то просмотрите справочник и выберете подходящий по параметрам лазерный диод. Если нет у вас есть неисправный DVD RW привод — то вам придется раскошелится и купить лазерный светодиод. Причём в этом случае, вы можете в меру своих финансовых возможностей, подобрать лазер нужной вам мощности. А как с ним быть дальше? Рекомендую прочитать и прислушаться к нашей статье что бы не тратить время на сборку сомнительных схем подключения лазерного диода.

Классификация лазерных установок:

В лазерном пучке концентрируется высокая энергия и потому существует опасность повредить зрение при неосторожном обращении с лазерами. Существует классификация опасности лазерных установок в соответствии с EN60825-1 рисунок №1.

Рисунок №1 – Классификация опасности лазерных установок

При работе с лазерными диодами нужно СТРОГО СОБЛЮДАТЬ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ. Нельзя направлять луч лазера прямо в глаза, это может привести к полной или частичной потере зрения. Не давайте вашу лазерную установку детям, не оставляйте её в легкодоступных местах! Исключайте возможность не санкционированного (случайного) включения лазера, используйте ваше творение только в мирных целях!!! Одевайте защитные очки при настройке и работе с ним.

О лазерном диоде:

Как правило, лазерный диод это миниатюрное устройство с тремя (рисунок №2) или четырьмя ножками в зависимости от типа.

Рисунок № 2 – Внешний вид лазерного светодиода с тремя ножками

Почему три ножки? Дело в том что внутри корпуса находится кроме лазерного излучающего диода ещё и фотодиод рисунок №3.

Риснок №3 – Схема лазерного светодиода

Фотодиод предназначен для того чтобы управлять (регулировать или ограничивать) током лазера. Конструктивно это выглядит так: рисунок №4.

Рисунок №4 – Лазерный диод вразрезе.

Маломощные лазерные диоды эксплуатируются с напряжениями в несколько вольт и силой тока в диапазоне примерно от 50 до 80 мА. Указанный в соответствующих паспортах на них (Datasheet). Например рабочий ток (50-60 мА) ни в коем случае нельзя превышать! Опасны также импульсные перегрузки. Поэтому при питании лазерного светодиода нужно принимать во внимание то, чтобы такие пики отсутствовали. Надежнее всего использовать в качестве источника питания для диода не блок питания, а батареи. Но это не всегда подходит – особенно если вы хотите сделать стационарную установку.

Итак, если вы желаете подключить ваш лазерный диод (ЛД) к не стабилизированному (простому) блоку питания рекомендую воспользоваться схемой рисунок №5:

Рисунок №5 – Схема подключения ЛД к нестабилизированному источнику питания

С1– 10 мкФ
С2 – 47 пФ
С3,С4 – 10 нФ
R1 – 10 К
R2 – 1,5 К
R3 – 33 Ом
VT1 – ВС548
VT2 –BD675
VD1 – Лазерный диод
VD2 – 3,3 В/ 1,3Вт
Благодаря такому подключению лазерного диода можно предотвратить его выход из строя. Падение напряжения на резисторе R2 открывает транзистор VT 1, он управляет током базы транзистора VT 2. В контуре регулирования ток фотодиода колеблется около 400 мкА. Конденсатор С4 устраняет импульсные помехи, а емкостной делитель напряжения, состоящий из конденсаторов С2 и СЗ, обеспечивает запуск процесса регулирования сразу при подаче напряжения питания.

Мой вариант лазера:

Я тоже попробовал сделать лазер из DVD RW привода и хочу сразу вас предупредить, что идея хорошая, но реализовать её достаточно сложно. Разбирать рабочий DVD RW привод это глупо, а в поломанных приводах, как правило, лазерный диод уже палёный и восстановлению не подлежит. Даже если вам всё же удалось вынуть рабочий лазерный диод, то будьте готовы к тому, что к нему необходима специальная собирающая линза, так как сам по себе лазерный диод светит не сфокусировано. А что б сформировать требуемое расхождение луча вам понадобиться хорошая оптика. Линзы от DVD RW привод не дают желаемый эффект. Я просто купил готовый лазерный модуль типа HLDPM12-655-5 (в корпусе с оптикой и защитой от переполюсовки), и подключил его к обыкновенному блоку питания.

Сделать мощный прожигающий лазер своими руками – несложная задача, однако, кроме умения пользоваться паяльником, потребуется внимательность и аккуратность подхода. Сразу стоит отметить, что глубокие познания из области электротехники здесь не нужны, а смастерить устройство можно даже в домашних условиях. Главное при работе – это соблюдение мер предосторожности, так как воздействие лазерного луча губительно для глаз и кожи.

Лазер – опасная игрушка, которая может нанести вред здоровью при его неаккуратном использовании. Запрещается направлять лазер на людей и животных!

Что потребуется?

Любой лазер можно разбить на несколько составляющих:

излучатель светового потока;
оптика;
источник питания;
стабилизатор питания по току (драйвер).

Чтобы сделать мощный самодельный лазер, потребуется рассмотреть все эти составляющие по отдельности. Наиболее практичным и простым в сборке является лазер на основе лазерного диода, его и рассмотрим в данной статье.

Откуда взять диод для лазера?

Рабочий орган любого лазера – это лазерный диод. Его можно купить почти в любом магазине радиотехнике, либо достать из нерабочего привода для компакт-дисков. Дело в том, что неработоспособность привода редко связана с выходом из строя лазерного диода. Имея в наличии сломанный привод можно без лишних затрат достать нужный элемент. Но нужно учесть, что его тип и свойства зависят от модификации привода.

Самый слабый лазер, работающий в инфракрасном диапазоне, установлен в CD-ROM дисководах. Его мощности хватает только для считывания CD дисков, а луч почти невидим и не способен прожигать предметы. В CD-RW встроен более мощный лазерный диод, пригодный для прожига и рассчитанный на ту же длину волны. Он считается наиболее опасным, так как излучает луч в невидимой для глаза зоне спектра.

Дисковод DVD-ROM оснащён двумя слабыми лазерными диодами, энергии которых хватает только для чтения CD и DVD дисков. В пишущем приводе DVD-RW установлен красный лазер большой мощности. Его луч виден при любом освещении и может легко воспламенять некоторые предметы.

В BD-ROM стоит фиолетовый или синий лазер, который по параметрам схож с аналогом из DVD-ROMа. Из пишущих BD-RE можно достать наиболее мощный лазерный диод с красивым фиолетовым или синим лучом, способным к прожигу. Однако найти для разборки такой привод достаточно сложно, а рабочее устройство стоит дорого.

Самым подходящим является лазерный диод, взятый из пишущего привода DVD-RW дисков. Наиболее качественные лазерные диоды установлены в LG, Sony и Samsung приводах.

Чем выше скорость записи DVD привода, тем мощнее установлен в нем лазерный диод.

Разбор привода

Имея перед собой привод, первым делом снимают верхнюю крышку, открутив 4 винта. Затем извлекают подвижный механизм, который находится в центре и соединён с печатной платой гибким шлейфом. Следующая цель – лазерный диод, надёжно впрессованный в радиаторе из алюминиевого или дюралевого сплава. Перед его демонтажем рекомендуется обеспечить защиту от статического электричества. Для этого выводы лазерного диода спаивают или обматывают тонкой медной проволокой.

Далее возможны два варианта. Первый подразумевает эксплуатацию готового лазера в виде стационарной установки вместе со штатным радиатором. Второй вариант – это сборка устройства в корпусе переносного фонарика или лазерной указки. В этом случае придётся приложить силу, чтобы раскусить или распилить радиатор, не повредив излучающий элемент.

Драйвер

К питанию лазера необходимо отнестись ответственно. Как и для светодиодов, это должен быть источник стабилизированного тока. В интернете встречается множество схем с питанием от батарейки или аккумулятора через ограничительный резистор. Достаточность такого решения сомнительна, так как напряжение на аккумуляторе или батарейки меняется в зависимости от уровня заряда. Соответственно ток, протекающий через излучающий диод лазера, будет сильно отклоняться от номинального значения. В результате на малых токах устройство будет работать не эффективно, а на больших – приведёт к быстрому снижению интенсивности его излучения.

Оптимальным вариантом считается использование простейшего стабилизатора тока, построенного на базе . Данная микросхема относится к разряду универсальных интегральных стабилизаторов с возможностью самостоятельного задания тока и напряжения на выходе. Работает микросхема в широком диапазоне входных напряжений: от 3 до 40 вольт.

Аналогом LM317 является отечественная микросхема КР142ЕН12.

Для первого лабораторного эксперимента подойдет схема, приведенная ниже. Расчет единственного в схеме резистора производят по формуле: R=I/1,25, где I – номинальный ток лазера (справочное значение).

Иногда на выходе стабилизатора параллельно диоду устанавливают полярный конденсатор на 2200 мкФх16 В и неполярный конденсатор на 0,1 мкФ. Их участие оправдано в случае подачи напряжения на вход от стационарного блока питания, который может пропустить незначительную переменную составляющую и импульсную помеху. Одна из таких схем, рассчитанная на питание от батарейки «Крона» или небольшого аккумулятора, представлена ниже.

На схеме указано примерное значение резистора R1. Для его точного расчета необходимо воспользоваться вышеприведенной формулой.

Собрав электрическую схему, можно сделать предварительное включение и как доказательство работоспособности схемы, наблюдать ярко-красный рассеянный свет излучающего диода. Измерив его реальный ток и температуру корпуса, стоит задуматься о необходимости установки радиатора. Если лазер будет использоваться в стационарной установке на больших токах длительное время, то нужно обязательно предусмотреть пассивное охлаждение. Теперь для достижения цели осталось совсем немного: произвести фокусировку и получить узконаправленный луч большой мощности.

Оптика

Выражаясь по-научному, пришло время соорудить простой коллиматор, устройство для получения пучков параллельных световых лучей. Идеальным вариантом для этой цели будет штатная линза, взятая из привода. С её помощью можно получить довольно тонкий луч лазера диаметром около 1 мм. Количества энергии такого луча достаточно, чтобы насквозь прожигать бумагу, ткань и картон в считаные секунды, плавить пластик и выжигать по дереву. Если сфокусировать более тонкий луч, то данным лазером можно резать фанеру и оргстекло. Но настроить и надежно закрепить линзу от привода достаточно сложно из-за ее малого фокусного расстояния.

Намного проще соорудить коллиматор на основе лазерной указки. К тому же в её корпусе можно поместить драйвер и небольшой аккумулятор. На выходе получится луч в диаметре около 1,5 мм меньшего прожигающего действия. В туманную погоду или при обильном снегопаде можно наблюдать неимоверные световые эффекты, направив световой поток в небо.

Через интернет-магазин можно приобрести готовый коллиматор, специально предназначенный для крепления и настройки лазера. Его корпус послужит радиатором. Зная размеры всех составных частей устройства, можно купить дешевый светодиодный фонарик и воспользоваться его корпусом.

В заключение хочется добавить несколько фраз об опасности лазерного излучения. Во-первых, никогда не направляйте луч лазера в глаза людей и животных. Это приводит к серьёзным нарушениям зрения. Во-вторых, во время экспериментов с красным лазером надевайте зелёные очки. Они препятствуют прохождению большей части красной составляющей спектра. Количество света, прошедшее сквозь очки, зависит от длины волны излучения. Смотреть со стороны на луч лазера без защитных средств допускается лишь кратковременно. В противном случае может появиться боль в глазах.

Читайте так же

Ещё две схемы для питания лазера из DVD-RW привода. | Технические советы и не только

В прошлой статье о создании лазера из DVD-RW привода говорилось только об одной схеме на резисторе. Минус такой схемы заключается в отсутствии стабилизации. По мере разряда аккумулятора будет падать ток лазерного диода и яркость лазера. Этот недостаток можно устранить, если воспользоваться регулируемым стабилизатором КР142ЕН12А или его аналогом LM317T.

Линейный стабилизатор LM317T на радиаторе.Линейный стабилизатор КРЕН12А на радиаторе.

Линейный стабилизатор LM317T на радиаторе.

Стабилизатор компенсационный, поэтому на входе требуется напряжение с запасом. Для питания схемы с красным ЛД (3 В) током 250 мА нужно от 5,7 В до 40 В. При падении напряжения ниже 5,7 В, яркость лазера начнёт падать, как в схеме с резистором. С инфракрасным (2,2 В, 110 мА) от 5 В до 37 В.

Схема стабилизатора тока для питания лазерного диода.

Формула токозадающего резистора: R=1,25/I

Если будем питать красный лазерный диод током 0,25 А, то резистор нужен такой: 1,25/0,25=5 Ом.

Для инфракрасного ЛД 780 нм с током 110 мА: 1,25/0,11=11,36 Ом.

Нельзя подключать лазерный диод к работающей схеме! Необходимо спаять схему полностью, и только потом подключать источник питания.

Схема может применяться при ремонте лампы для поиска перегоревшего светодиода.

Вторая схема на основе тех же микросхем, включённых как стабилизаторы напряжения.

Использовать такую схему для ЛД и светодиодов не очень грамотно, потому что это токовые приборы и питать их нужно током, а не напряжением. Но она имеет одно преимущество, из-за которого её можно осторожно применять. Минимальное напряжение питания должно быть всего на 1,4 В — 1,6 В больше, чем падение напряжения на ЛД. Т.е. стабильная яркость красного лазера (3 В) будет обеспечена при напряжении питания схемы от 4,4 В до 40 В. Для инфракрасного ЛД 780 нм (2,2 В) от 3,8 В до 40 В. Преимущество пониженного минимального напряжения заметно при питании лазера от аккумуляторов.

Схема стабилизатора напряжения.

Схема может не подойти для ЛД (синих), у которых вольт-амперная характеристика сильно плавает от изменения температуры, и вызвать их перегорание, если вовремя не заметить превышение тока. Поэтому необходимо замерять ток до полного разогрева ЛД, чтобы убедиться, что не произошло превышение.

R1 рекомендуется сопротивлением 240 Ом.

R2 высчитывается по формуле: R1*(Uвых.-Uопор.)/Uопор.

Для красного ЛД: R2=240 Ом*(3В-1,25В)/1,25В=336 Ом

Для ИК ЛД 780 нм: 240*(2,2-1,25)/1,25=182,4 Ом

Рекомендуется первоначально R2 ставить меньшего сопротивления, чем получилось по формуле, одновременно измеряя силу тока ЛД. Это нужно для защиты нестандартных ЛД, которые при 3 В (2,2 В) создают чрезмерный ток. И далее увеличивать сопротивление R2, следя за током.

Ну и в тему замедленное видео зажигания спички 100 мВт фиолетовым лазером 405 нм через дополнительную линзу, для получения более тонкого луча.

На канале есть много других статей, которые Вы могли не видеть. Все они доступны по ссылке: https://zen.yandex.ru/media/id/5c50c2abee8f3100ade4748d/tematicheskaia-podborka-statei-moego-iandeksdzen-kanala-605a4c617e1f0c39a4c4e7fd

Спасибо за то, что дочитали мою статью! Я старался для Вас, отблагодарите подпиской!

Если информация понравилась, ставьте лайк и поделитесь в соцсетях. Также буду рад комментариям!

Как сделать лазер из двд — Самоделки

Вопрос: А че, лазер из DVD-RW реально пакеты прожигает? А далеко светит?

Ответ: Да, причем правильно сделанный лазер может прожечь пакет с нескольких метров! А также зажечь спичку! ну а светит очень далеко! в соответствующую погоду точку видно и на облаках! ночью виден красивый, красный луч.

Вопрос: А какой лазерный диод подойдет?

Ответ: Подойдет ЛД только от пишущего привода! причем:

CD-RW — мощный 100-200мВт ИК лазер 780нм

DVD-Combo (DVD-Drive/CD-recordeble) -слабый красный диод примерно как в китайской указке и мощный 100-200мВт ИК лазер 780нм

DVD-RW — мощный красный ЛД 650нм 150-300мВт и мощный 100-200мВт ИК лазер 780нм

BLU-RAY ROM — сине-фиолетовый диод 405 нм мощностью 15мВт.

BLU-RAY RW — сине-фиолетовый диод 405 нм мощностью 60-150мВт. Светит ярче красного.

Во всех остальных бытовых устройствах (принтеры, мышки, сканеры штрих кода, и т.д.) лазеров достаточной мощности нет! Везде мощность порядка 5мВт.

Вопрос: Каким напряжением диоды питать?

Ответ:Диоды питать нужно не напряжением, а током! иначе его легко убить… Однако есть у диодов такой параметр как падение напряжения и для диодов примерные значения такие:

ИК диод 780нм -2 Вольта

Красный 650нм диод — 3 Вольта

Сине-фиолетовый 405нм диод — 5 Вольт

Вопрос: Какой ток дать диоду 16х? (18х, 20х, 22х)

Ответ: Не знаю! Тут дело риска… Диоды разные бывают, кому как повезет, бывает и 16х диод на 350мА работает, а бывает и 250мА не держит..

В общем кто как рискует, то и получает. В общем ориентировочно рекомендуемые токи токи:

16х — 250 мА

18х — 300 мА

20х — 400 мА

22х — 450 мА

Это все для красных 650нм диодов.

Для ИК диодов все сложнее…

По скоростям записи CD дисков не ориентируюсь, в итоге некоторые люди выставляют ток 120мА и он хорошо светит, мне же попалось пару диодов, которые работают при токе 280мА и выдают более 200мВт излучения.

Вопрос: Как подключить диод? где у него «плюс»?

Ответ:

Вопрос: А я не стал париться и подключил диод прямо к батарейкам пальчиковым! и он светит! пакеты жжет! нафига вы драйвера всякие придумываете??

две минуты спустя

Слушай, че-то диод неярко светить стал, но батарейки вроде не сели еще, что случилось?

Ответ: Вот для этого и придумываем! Чем лучше и надежнее питание, тем дольше проживет наш лазер! Без драйвера ЛД через десяток запусков работать перестанет…

Вопрос: Что такое коллиматор? Линзочка что-ли? А зачем она, это ж лазер вроде…

Ответ: Есть такое заблуждение, что лазер светит обязательно тонким лучом, который не расходится никогда. На самом деле это не так, в случае ЛД, он светит «конусом» то есть как обычный фонарик, добавив линзу мы можем этот конус собрать в тонкий пучек, луч, который и будет прожигать все на своем пути. а линзочка это и есть частный случай коллиматора, устройства которое позволяет преобразовать излучение в луч.

Вопрос: Видел в продаже белые светодиоды на 10 Ватт!!!! Говорят если взять линзу, в точку куда его сфокусируют бумага черная дымится!! Может они лучше лазера то? Можно коллиматор приделать к нему, чтобы белым лучом светить?

Ответ: Нет, нет, нет. Белый свет состоит из суммы всех цветов радуги, а значит каждый из этих цветов будет по разному преломляться в линзе, луч мы никогда не получим…

Вопрос: Как отличить лазер от DVD от лазера от CD?

Ответ: На CD лазере есть маленькая линза, на двд её нет!

Она может быть на радиаторе лазера.

Вопрос: У каких диодов лд в корпусе?

Ответ: Вот «пару» дисководов

Привод	Тип	Тип корпуса ЛД	RED Скорость(x) Ток(мА)	IR Скорость(x) Ток(мА)
ASUS DRW-1608P3S	DVD-RW	TO56	16x 380ма
BENQ DW1650	DVD-RW	TO56	16x
LG Gh30xxxx	DVD-RW	TO56 Open Can	20х 400мА
LG GSA — h30N	DVD-RW	н.д.	250мА
LG Gh32xxxx	DVD-RW	TO56 Open Can	22х 450мА
NEC AD-7173S	DVD-RW	TO56	18x
NEC AD7200S	DVD-RW	Бескорпусный (Open Can?)	20x
NEC ND3520А	DVD-RW	н.д.	16x 260мА
NEC 3540A	DVD-RW	TO56	16x 250ма
NEC AD5170A	DVD-RW	TO56 (Без окошка)	18x 260ма
NEC 3450A	DVD-RW	TO56	н.д.
NEC 3500	DVD-RW	TO56	н.д.
NEC 5200	DVD-RW	пластиковый корпус	400ма
NEC ND4550A	DVD-RW	TO56	н.д.
NEC ND3520А	DVD-RW	TO56	н.д.
NEC ND3550A	DVD-RW	TO56	н.д.
OPTIARC AD7170A	DVD-RW	TO56 Open Can	н.д.
Optiarc Sony/NEC AD-5590	DVD-RW	—	8x 160mA.
Pioneer DVR-112BK	DVD-RW	TO56 Open Can	18х 330мА
Pioneer DVR-215DBK	DVD-RW	TO56 Open Can	20x
Sony CRX320E	CD-RW	TO56	н.д.
Sony DW-Q28A	DVD-RW	TO56	16x
Sony DW-Q30A	DVD-RW	TO56	16x
Sony DW-G120A	DVD-RW	TO56	16x
Sony DW-D22A	DVD-RW	TO56(?)	16x
Sony AD7371A	DVD-RW	TO56	н.д.
Samsung SH-W162	DVD-RW	TO56	16x
Samsung SH-S202	DVD-RW	Бескорпусный	18x
TSST SD-5372	DVD-RW	TO56	16x
ASUS DRW-2014S1	DVD-RW	TO56 Без окошка	20x 370ма
ASUS DRW-1608p	DVD-RW	TO56	16x
ASUS DRW1814BL	DVD-RW	TO56	18x
Lite-On SHW-1635S	DVD-RW	TO56	16x
Lite-On SOHW-1673S	DVD-RW	TO56	16x
Lite-On SOHW-1693S	DVD-RW	TO56	16x
Lite-On SHW-16H5S	DVD-RW	TO56	16x
Philips 1640	DVD-RW	TO56	16x
TEAC DV-W516GB	DVD-RW	TO56	16x
plextor px-716a	DVD-RW	ТО56	164,3 мА	150ма
LiteOne iHAP422	DVD-RW	OpenCan	22×450ма
LiteOne iHAP322	DVD-RW	OpenCan	22×450ма

Вопрос: Какой цвет лазера более мощьный ? Красный, зелёный или синий?

Ответ: очевидно, что зелёный мощностью в 50 мВт такой же мощности, что и красный в 50 мВт

и что к зелёному цвету глаз чувствителен более чем в 4 раза, чем к красному или синему.

Т.е. зелёный в 50 мВт будет виден так же, как красный в 200 мВт. Но при этом 200 мВт красный будет в 4 раза более «горячим»

Вопрос: Что же это такое, драйвер? зачем он нужен? Лампочки же работают и без него!

Ответ: Дело в том, что лазерный диод очень нежный элемент! это не дубовая лампочка, которой не важно чем её питают.

Драйвер лазерного диода (ЛД) это небольшая схема, которая задает режим питания лазера. она следит чтобы ток через ЛД не превышал выставленного уровня. Все дело в том, что ЛД полупроводниковый элемент, а значит жутко нелинейный… то есть ток ЛД возрастает не прямо пропорционально напряжению, а гораздо быстрее! именно поэтому стоит использовать стабилизаторы тока для питания лазерного диода.

Вопрос: Как дешевле диод из привода или покупной?

Ответ: Диоды из привода — это действитльно один из самых дешёвых вариантов красного лазера.

Вопрос: Что такое КПД драйвера?

Ответ: Отношение между мощностью, ушедшей (потреблённой) в нагрузку и отобранной от батареи мощностью.
Это нужно реально измерять приборами, а не прикидывать по спецификации!
Все включаем и проводим замеры, а затем расчет.
Пример расчета:
1. Напряжение на батарее Uб=3,2 В, ток разряда составлял Iб=0,5 А, отобранная от батареи мощность Pб=Uб х Iб= 3,2 х 0,5 = 1,6 Вт;
2. Ток в нагрузку составил Iн=0.45 А, при значении напряжения Uн=3,2 В — потреблённая мощность Pн составит: Pн=Iн х Uн = 0,45 х 3,2 = 1,44 Вт;
3. Теперь найдем КПД: K=Pн/Pб= (1,44/1,6) х 100% = 90 %

Вопрос: А как ток ЛД померить? Физику в восьмом классе проспал…(((

Ответ: Для того, чтобы измерить ток нужен амперметр, ну или мультиметр с возможностью измерения силы постоянного тока. Включаем его на этот режим и вперед. Ток измеряется подключив амперметр последовательно цепи. если лазер сделан по моим рекомендациям, то непосредственно на ногах ЛД стоят конденсаторы, и к ним идут провода. нужно включить амперметр в разрыв например плюсового провода. причем если драйвер простейший, то ток можно измерять замкнув кнопку через амперметр. если же драйвер посложнее, например импульсный, то ток измерять надо прямо рядом с ЛД.

Вопрос: Что такое мощность лазера?

Ответ: В большинстве случаев подразумевается Оптическая мощность лазера. и эта оптическая мощность не равна мощности, подводимой к лазеру. Во всем виноват КПД… Например мы питаем красный лазер током в 500мА, при этом падение напряжения на нем 3Вольта. перемножив, получаем что мощность, которая идет на диод равна 1.5 Ватта. но увы, в свет преобразуется только 20%(для красного лазера) мощности, а все остальное в тепло… в итоге имеем на выходе ЛД мощность в 300мВт.

Вопрос: А че за резистор такой «переменный»? Это для переменного тока что-ли? Вроде диоды постоянным питать надо… непонятно….

Ответ: Гы) переменный резистор это резистор с переменным сопротивлением, реостат как на уроке физики, только поменьше. и никакой связи с переменным током это не имеет!

Вопрос: Тут у тебя в статье везде написано «Ом» эт че такое??

Ответ: Трудный случай… Может проще купить? Ответ в учебнике за 8 класс «Физика».

Вопрос: Слушай, ну выдерну я лазер из DVDшника, мне его в розетку сунуть надо чтобы светил и жег?

Ответ: Без коментариев….

Вопрос: Что будет если направить луч лазера обратно в лазер?

Ответ: Он сгорит.

Вопрос: Можно ли сделать из красного лазера зеленый/синий или еще какой нибудь лазер?

Ответ: Нет, нельзя. Только из инфракрасного лазера(808нм) можно сделать с помощью специального кристалла зеленый лазер.

авторство: лазерз.орг

Loneoceans Laboratories — Маленький красный лазер

Создание достаточно мощного лазера 650 нм.

8 декабря 2006 г.

Введение

Когда в 1980-х годах впервые появились лазерные диски, это был шаг вперед в технологии по сравнению с магнитными носителями, хотя на самом деле он так и не стал очень популярным (за исключением Японии, где эта оптическая технология была лучше поддержана).В то время лазерные диоды и светодиодная технология находились в зачаточном состоянии и все еще были очень дорогими. Фактически, производители использовали гелий-неоновые лазерные трубки для чтения средств массовой информации. Только в 1983 году Hitachi представила первый промышленный проигрыватель, использующий лазерный диод, и только в 1984 году, когда компания Pioneer выпустила первый потребительский проигрыватель. С тех пор технология эволюционировала до компакт-диска (с использованием 780-нм ИК-лазера), способного хранить 700 МБ, цифрового универсального диска (с использованием лазера 650 нм), способного хранить 4 диска.7 ГБ, HD-DVD (с использованием лазера 405 нм), способного хранить 15 ГБ, и BD (также с использованием лазера 405 нм), способного хранить безумные 25 ГБ!

Самое интересное в том, что в этих форматах для чтения / записи используется лазер с все более короткой длиной волны. Более короткая длина волны позволяет вытравить меньшее пятно на поверхности диска. Компакт-диски имеют размер пятна 1,6 мкм, 1,32 мкм для DVD и 0,56 мкм для BD. Две хорошие новости позволили реализовать этот проект:

1.DVD становятся все более распространенными, и цены на них неуклонно падают, особенно записывающие приводы DVD
. 2. 650-нм лазер, который использует DVD, теперь доступен человеческому глазу (тогда как 780-нм лазер не подходит для компакт-дисков)!

Первоначально проект заключался в том, чтобы извлечь лазерный диод из любого DVD-привода и включить его, чтобы сделать лазерный свет! Но после некоторого чтения стало очевидно, что записывающие устройства DVD, особенно мощные 16x, содержат очень мощный лазерный диод.В то время www.wickedlasers.com продавал легендарный лазер, утверждая, что он может сжигать предметы и поджигать спички. И люди сообщали, что диоды внутри этого лазера были достаточно мощными, чтобы делать именно это. Дорогие мощные лазеры вскоре стали доступны. Вот краткий отчет о моей попытке создать такой лазер.

Pioneer DVDR-111-DBK 16x записывающий диод DVD

Получение диода с DVD привода

Я прогуливался по площади Сим Лим и в конце концов нашел этот хороший записывающий DVD-привод Pioneer 16x за 45 сингапурских долларов.Не слишком дешево, но это был самый дешевый 16x, который я смог найти. Высокие характеристики должны означать, что диод внутри будет достаточно мощным. Люди сообщили о 150 мВт — 200 мВт от диодов в аналогичных приводах! Так что мои надежды были высоки.

Первым шагом было открыть основную крышку и убрать все ненужные части. Немного грустно испортить совершенно новый драйв, но иногда нам приходится приносить жертвы ради Науки! После небольшого поворачивания лазерный модуль легко извлекается.

Теперь самое сложное. Открутив металлическую пластину, закрывающую оптику, видно, что там 2 диода. Один диод 780 нм для чтения / записи компакт-дисков и один мощный диод 650 нм для чтения / записи DVD. Нам просто нужно его найти! Два диода расположены по бокам сборки, поэтому их легко обнаружить. Чтобы различить их, нам нужно подать питание на диоды. Это были случаи, когда многие люди совершали роковую ошибку и поджаривали свои диоды! НЕ подключайте батареи 3 В (2x AA) НАПРЯМУЮ к лазерному диоду.Лазерные диоды — это очень чувствительные к току устройства, и ваши батареи могут производить слишком большой ток, чем может выдержать диод, и они будут поджариваться, если их максимальный ток будет превышен (легко). Прочтите мою более полную страницу Project 405 (прокрутите до части схемы драйвера) для получения более подробной информации! Лучше всего сначала настроить схему с регулируемым током, а затем использовать ее для проверки диодов.

Вам не нужна навороченная схема; достаточно простого.Поэтому я установил один на макетной плате (подробнее о схеме ниже) и быстро нашел диод. Корпус диода часто подключается к контакту заземления, и, поскольку корпус диода вставлен во всю сборку, тестирование — это не что иное, как подключение отрицательного конца ко всему лазерному модулю и проверка каждого контакта диода с положительным конец. Я нашел диод (отмечен оранжевой стрелкой) выше, и, как вы можете видеть, он запрессован в собственный маленький радиатор.Нам нужно вытащить диод без покрытия.

Диод очень хрупкий, поэтому я тщательно вытащил его. Я использовал вращающийся инструмент и отшлифовал небольшую бороздку в самой толстой части радиатора (вы также можете использовать небольшую пилу), затем с помощью 2 плоскогубцев скрутил металлический кронштейн. Кронштейн легко сломался и диод вышел целым и невредимым! Еще одна фотография, показывающая, что извлеченный диод отлично работает!

Простая схема драйвера для питания лазерного диода

Лазерный диод работает примерно при 3 В.Но схема драйвера вызовет небольшое падение напряжения, поэтому я решил использовать 4 батарейки AA для источника входного напряжения 6 В, подаваемых в простую схему регулятора тока LM317 с резистором 4,2 Ом. Хотя люди сообщают, что на диоде используется ток 350 мА, я решил использовать его при токе 298 мА, чтобы продлить срок службы диода. Все равно должно быть довольно ярко!

Когда драйвер был готов, я настроил его и протестировал диод, как указано выше. Работает как шарм!

Строительство дома для маленького красного лазера

С запасным лазерным диодом мне пришлось поместить его в собственный корпус и получить линзу для его фокусировки.Процесс в точности такой же, как и в Project 405; полное описание есть. Но я не делал никаких фотографий процесса. По сути, я купил модуль лазерного диода от Aixiz lasers, вытащил диод 5 мВт и вставил диод записывающего устройства DVD. Тщательно припаял провода к диоду и подключил его к цепи. У меня был запасной акрил. После небольшой обработки и резки вот мой конечный продукт:

Изготовлен из прозрачного акрила и имеет два переключателя — мгновенный и постоянный.4 батарейки AA обеспечивают сверхдлительное время работы!

А вот несколько снимков луча лазера в действии. У меня нет лазерного измерителя для измерения мощности, но его достаточно, чтобы зажечь спички и прожечь черный пластик! 🙂

Пока не найду диод посильнее …

19 декабря 2008

На главную
(c) Гао Гуанянь, 2011 г.,
Контактное лицо: loneoceans [at] gmail [dot] com

% PDF-1.6 % 2320 0 obj> эндобдж xref 2320 79 0000000016 00000 н. 0000003116 00000 н. 0000003439 00000 п. 0000003492 00000 н. 0000003882 00000 н. 0000003960 00000 н. 0000004661 00000 п. 0000005691 00000 п. 0000006224 00000 н. 0000008943 00000 н. 0000009334 00000 п. 0000009734 00000 н. 0000009938 00000 н. 0000015875 00000 п. 0000016448 00000 н. 0000016851 00000 п. 0000017251 00000 п. 0000018106 00000 п. 0000018863 00000 п. 0000018901 00000 п. 0000024312 00000 п. 0000024820 00000 п. 0000025201 00000 п. 0000025534 00000 п. 0000026600 00000 п. 0000027630 00000 н. 0000035443 00000 п. 0000036020 00000 н. 0000036415 00000 п. 0000036811 00000 п. 0000037884 00000 п. 0000038928 00000 п. 0000039490 00000 н. 0000039719 00000 п. 0000040845 00000 п. 0000041041 00000 п. 0000041639 00000 п. 0000041862 00000 п. 0000046905 00000 п. 0000047390 00000 н. 0000047771 00000 п. 0000048078 00000 п. 0000048952 00000 н. 0000049776 00000 п. 0000052447 00000 п. 0000052521 00000 п. 0000052612 00000 п. 0000052761 00000 п. 0000052850 00000 п. 0000052904 00000 п. 0000053025 00000 п. 0000053079 00000 п. 0000053230 00000 п. 0000053343 00000 п. 0000053397 00000 п. 0000053556 00000 п. 0000053610 00000 п. 0000053785 00000 п. 0000053839 00000 п. 0000054014 00000 п. 0000054097 00000 п. 0000054151 00000 п. 0000054268 00000 п. 0000054321 00000 п. 0000054442 00000 п. 0000054495 00000 п. 0000054618 00000 п. 0000054671 00000 п. 0000054781 00000 п. 0000054831 00000 п. 0000054958 00000 п. 0000055014 00000 п. 0000055127 00000 п. 0000055183 00000 п. 0000055237 00000 п. 0000055291 00000 п. 0000055345 00000 п. 0000002895 00000 н. 0000001917 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 2398 0 obj> поток xb«b`db` @

Atmel драйвер лазерного диода только для чтения IC для HD-DVD / Blu-ray

Atmel представляет первую в отрасли интегральную схему драйвера лазерного диода, предназначенную только для чтения, для проигрывателей HD-DVD / Blu-ray

HEILBRONN, Германия, 10 апреля / PRNewswire /
—

— Новая микросхема драйвера лазерного диода
позволяет разрабатывать чрезвычайно компактные и экономичные конструкции

Atmel (R) Corporation (Nasdaq: ATML), глобальный
лидер в разработке и производстве передовых полупроводниковых решений,
объявила сегодня о доступности своей новой ИС драйвера лазерного диода ATR0885 для использования
в комбинированных HD-DVD / Blu-ray, DVD, проигрывателях компакт-дисков и приводах CD-ROM ПК.HD-DVD и
Blu-ray — это новые стандарты дисков, которые предлагают значительно большую емкость хранения
, чем современные стандарты DVD. Поскольку новый ATR0885 доступен в очень маленьких упаковках
, он особенно подходит для небольших приводов SLIM, используемых в ноутбуках
, а также для приводов половинной высоты, используемых в настольных ПК и бытовых DVD-плеерах
. ATR0885 является первым в отрасли продуктом для
таких приложений и обеспечивает выдающуюся рентабельность, что является важным фактором
для массовых потребительских товаров.

ATR0885 содержит три выхода, каждый из которых
может использоваться для подключения либо синих лазерных диодов с длиной волны
405 нм (HD-DVD / Blu-ray), либо лазерных диодов DVD с длиной волны 780 нм, или лазерные диоды CD
с длиной волны 650 нм. Конкурирующие продукты имеют только выходы, заранее определенные для функции синего лазера
, тогда как ATR0885 позволяет разработчику системы
свободно выбирать, какой из трех выходов должен быть выделен для функции синего лазера
.Это означает, что разработчик может выбрать выход, оптимально расположенный в
для конкретной конструкции, чтобы соединительные линии были как можно короче. Модель
позволяет создавать конструкции меньшего размера и более рентабельные, а модель
обеспечивает высокую производительность.

До сих пор экономичная система HD-DVD / Blu-ray / DVD / CD
требовала использования четырех устройств: трех микросхем генератора и одного трансимпедансного усилителя
, тогда как ATR0885 позволяет построить чрезвычайно экономичная система синего лазера только с одной микросхемой.

Синие лазерные диоды, используемые для систем HD-DVD и Blu-ray
, нуждаются в источнике напряжения, способном выдерживать более высокие напряжения, чем
5 В, обычно используемые для лазерных диодов DVD и CD. Чтобы удовлетворить это требование, каждый из трех выходов
ATR0885 имеет отдельный вывод питания, обеспечивающий до
8В.

Для автоматического управления мощностью интегрирован трансимпедансный усилитель
, поддерживающий все три выходных канала. Коэффициент усиления каждого канала
можно установить отдельно, используя три отдельных резистора.

Интегрированный генератор уменьшает скачкообразную перестройку моды
лазера. Используя один внешний резистор, можно установить диапазон частот от 200 до 500 МГц для всех выходов. Три дополнительных резистора позволяют размах до 100 мА
(размах) для каждого выхода отдельно. Генератор может быть дополнительно установлен
в режим расширенного спектра для уменьшения электромагнитных помех.

Образцы ATR0885 сейчас доступны в очень
маленьких корпусах QFN24, которые не содержат свинца и не содержат свинца.Цена начинается от 2,60
долларов США при количестве 10к.

Footnote

HD-DVD = универсальный цифровой диск высокого разрешения
Pb =
Plumbum (Latin) = свинец

Об Atmel

Atmel является мировым лидером в разработке и производстве
микроконтроллеров, усовершенствованной логики, смешанной -сигнальная, энергонезависимая память
и радиочастотные (РЧ) компоненты. Используя один из
самых обширных в отрасли портфелей технологий интеллектуальной собственности (IP), Atmel может предоставить
электронной промышленности комплексные системные решения.Ориентированные на
потребительские, промышленные, охранные, коммуникационные, компьютерные и автомобильные рынки
, микросхемы Atmel можно найти везде, где бы вы ни находились (R).

ПРИМЕЧАНИЕ. Atmel (R), логотип и их комбинации,
Everywhere You Are (R) и другие являются зарегистрированными товарными знаками или товарными знаками
Atmel Corporation или ее дочерних компаний. Прочие термины и названия продуктов могут быть
товарными знаками других компаний.

Информация

Информацию о новой микросхеме драйвера лазерного диода
Atmel ATR0885 можно найти по адресу: http: // www.atmel.com/dyn/products/product_card.asp?part_id=3893
, для получения дополнительной информации о семействе продуктов Atmel DVD см. http://www.atmel.com/dyn/products/devices.asp?family_id=619
.

Источник: Europa Press

ОСНОВЫ ДРАЙВЕРА ЛАЗЕРНОГО ДИОДА — Электроника длины волны

Что такое драйвер лазерного диода?

В наиболее идеальной форме это источник постоянного тока, линейный, бесшумный и точный, который подает на лазерный диод именно тот ток, который ему необходим для работы в конкретном приложении.Пользователь выбирает, поддерживать ли ток лазерного диода или фотодиода постоянным и на каком уровне. Затем система управления безопасно и на соответствующем уровне подает ток на лазерный диод. Блок-схема на рисунке 1 показывает очень простой драйвер лазерного диода (или иногда известный как источник питания лазерного диода). Каждый символ определен в таблице ниже. Каждый раздел подробно описан ниже. Драйверы лазерных диодов сильно различаются по набору функций и производительности. Эта блок-схема представляет собой репрезентативный образец, предназначенный для ознакомления пользователей с терминологией и основными элементами, а не для исчерпывающей оценки того, что доступно на рынке.

Рисунок 1: Схема драйвера лазерного диода

Источник тока лазерного диода: Одним из ключевых элементов драйвера лазерного диода является регулируемый источник тока. Его также можно назвать выходным каскадом. Эта секция отвечает за секцию Control System, направляя ток в лазерный диод. На блок-схеме лазерный диод находится между напряжением питания и источником тока. Другие драйверы лазерных диодов помещают лазерный диод между источником тока и землей.В зависимости от конфигурации лазерного диода и заземления один подход может быть лучше другого. Это часть, где пользователь подключает лазерный диод и / или фотодиод в схему.

Система управления: Пользовательские входы включают в себя предельную уставку (в терминах максимального тока лазерного диода, разрешенного для лазерного диода), рабочую уставку и то, является ли управляющая переменная током лазерного диода или током фотодиода. Кроме того, если требуется удаленная уставка, обычно доступен аналоговый вход модуляции.

Заданное значение: Это аналоговое напряжение в системе. Он может быть создан комбинацией встроенной регулировки и входа модуляции. В некоторых случаях входная модуляция суммируется со встроенной настройкой. В других случаях он вычитается из бортовой настройки.
Генерация ошибки: Чтобы узнать, как работает система, фактический текущий уровень сравнивается с текущим уровнем уставки. Эти два напряжения вычитаются, и результат называется «Ошибка».В случае драйвера лазерного диода фактический уровень тока может поступать либо от лазерного диода, либо от фотодиода. Если в качестве обратной связи используется ток лазерного диода, система управления будет использовать сигнал ошибки от тока лазерного диода. Выход регулируемого источника тока не будет изменяться. Это называется режимом постоянного тока. Если в качестве обратной связи используется ток фотодиода, система управления будет пытаться поддерживать постоянный ток фотодиода (и, в более широком смысле, оптическую мощность лазерного диода). Выход регулируемого источника тока БУДЕТ изменяться, чтобы поддерживать уровень оптической мощности одинаковым.Это называется режимом постоянной мощности.
Функция управления: Преобразует сигнал ошибки в сигнал управления для источника тока лазерного диода. Это не то же самое для режима постоянной мощности или постоянного тока.
Ограничительная цепь: Один из способов повредить лазерный диод — пропустить через него слишком большой ток. В каждом техническом описании лазерного диода указывается максимальный рабочий ток. Превышение этого тока приведет к повреждению лазерного диода. Чтобы избежать этого, в блок питания лазерного диода включен ограничительный контур.Пользователь определяет максимальную настройку, и выходной ток не должен превышать этот уровень. Некоторые цепи ограничения ограничивают ток на максимальном уровне и продолжают работать. Схема активного ограничения тока отключит ток драйвера лазерного диода.
Функции безопасности: Они сильно различаются между драйверами лазерных диодов. Во всем мире правительственные постановления требуют наличия нескольких основных элементов для более мощных лазерных систем. Во-первых, между подачей электроэнергии и генерацией должна быть временная задержка.Во-вторых, должен быть способ блокировки защитных кожухов или входных дверей, чтобы при открытии кожуха или двери лазер отключался. Лазерные диоды чувствительны к тепловому удару, поэтому обычно в них встроена схема медленного пуска. Для драйверов с питанием от постоянного тока отключение выхода, когда напряжение падает и угрожает целостности управления, называется защитой от сбоев. Еще одна ценная функция может защитить лазерный диод от электростатических разрядов или переходных процессов от источника питания.
Питание: Питание должно подаваться на управляющую электронику и источник тока.Это может быть источник питания постоянного тока (некоторые драйверы используют входы с одним источником питания, другие используют два источника питания) или входной разъем переменного тока и кабель. В некоторых случаях, когда для лазерного диода требуется более высокое напряжение, могут быть доступны отдельные входы источника питания постоянного тока для питания управляющей электроники от источника низкого +5 В и лазерного диода от источника более высокого напряжения.

В чем разница между прибором, модулем и компонентом?

Обычно цена, набор функций и размер.Прибор обычно имеет переднюю панель с ручками и кнопками для регулировки, а также некоторую форму дисплея для отслеживания работы лазерного диода. Все они могут быть автоматизированы с помощью компьютерного управления через USB, RS-232, RS-485 или GPIB. Инструмент обычно питается от сети переменного тока, а не от источника постоянного тока. По нашему определению, модуль не включает в себя дисплей или блок питания и имеет минимально необходимые настройки. Для контроля состояния внешний вольтметр измеряет напряжение, а в техническом описании модуля предусмотрена передаточная функция для преобразования напряжения в фактический ток лазерного диода или ток фотодиода.Компонент дополнительно урезан, без движущихся частей. Внешние резисторы или конденсаторы задают рабочие параметры. Функции безопасности являются общими для всех трех форм. Обычно модули можно разместить на столе или интегрировать в систему с помощью кабелей. Компоненты монтируются непосредственно на печатную плату (PCB) с помощью выводов для сквозного монтажа или поверхностного монтажа (SMT). Два ряда контактов называются DIP-упаковкой (двойной ряд), а один ряд выводов называется упаковкой SIP (одинарный ряд).

Разнообразные стандартные контроллеры доступны как в приборной, так и в OEM-упаковке.Некоторые производители стирают границы, например, предлагая USB-управление компонентами в качестве мини-инструментов.

Упаковка компонентов и модулей включает надлежащий теплоотвод элементов схемы (или инструкции о том, как устройство должно быть теплоотводом) и обычно включает соответствующие кабели для подключения лазерного диода и источника питания. Инструменты включают шнур питания, и доступ пользователя внутрь корпуса не требуется.

Пороговый ток: Спецификация лазерного диода.При этом текущее излучение изменяется от спонтанного (как у светодиода) до стимулированного и создается когерентный свет. Это значение зависит от типа лазерного диода и температуры корпуса лазерного диода. Telcordia предлагает четыре метода определения порогового тока в SR-TSY-001369.

Прямой ток: Спецификация лазерного диода. Оптическая мощность создается током, протекающим через лазерный диод. Как только ток превышает порог, прямой ток и оптическая мощность прямо пропорциональны.Отношения обычно задаются графиком.

прямое напряжение: Спецификация лазерного диода. Прямое напряжение изменяется при изменении прямого тока, аналогично диодной кривой. Прямое напряжение используется для определения минимального уровня входной мощности постоянного тока для модуля или компонента, достаточного для управления лазерным диодом. Он также используется для определения того, как мощность рассеивается в нагрузке по сравнению с самим драйвером.

Режим постоянного тока: Обратная связь, управляющая источником тока, — это фактический ток через лазерный диод.

Режим постоянной мощности: Обратная связь, управляющая источником тока, — это фактический ток через фотодетектор.

Ширина полосы модуляции: Может быть указана для синусоидальной или прямоугольной волны. Обычно это частота, на которой входной сигнал вдвое меньше исходного сигнала (точка 3 дБ).

Глубина модуляции: Указывается в процентах. 100% глубина модуляции означает, что максимальный размах сигнала, разрешенный на входе аналоговой модуляции, повторяется на выходном токе без искажений.Глубина модуляции уменьшается с увеличением частоты.

Отключить: Когда выходной ток отключен, все механизмы безопасности обычно устанавливаются в начальное состояние включения, и на лазерный диод подается только остаточный ток утечки.

Ток утечки: В идеале, когда драйвер лазерного диода выключен, через диод не течет ток. На практике питание не выключается, но лазерный диод отключается. Схема отключает систему управления, а не источник тока.Через диод все еще может протекать небольшой ток. Если защита от электростатического разряда подключена параллельно диоду, весь остаточный ток должен обходить диод, когда источник тока отключен. Лазерные диоды обычно не поддерживают «горячую» замену. Удаляйте лазерный диод только при отключенном питании системы, соблюдая соответствующие меры защиты от электростатического разряда.

ESD: Электростатический разряд. Чувство «взрыва», которое возникает при переходе по ковру и прикосновении к металлической ручке двери, является наиболее распространенным примером электростатического разряда. Лазерные диоды чувствительны к электростатическому разряду.Разряда, которого не чувствует человек, по-прежнему достаточно, чтобы повредить лазерный диод. При обращении с лазерным диодом или другим чувствительным к электростатическому разряду электронным оборудованием следует соблюдать соответствующие меры предосторожности.

DVM: Цифровой вольтметр, измеритель напряжения.

Амперметр: Измеритель, контролирующий ток.

Внутреннее рассеяние мощности: При использовании линейного источника тока часть мощности, передаваемой источником питания, поступает на лазерный диод, а часть используется в драйвере лазерного диода.Максимальное внутреннее рассеивание мощности драйвера — это предел, при превышении которого возможно тепловое повреждение внутренних электронных компонентов. Проектирование лазерной диодной системы включает выбор напряжения питания. Если для управления диодом, прямое напряжение которого составляет 2 В, выбрано питание 28 В, на драйвер лазерного диода будет падать 26 В. Если драйвер работает на 1 А, внутренне рассеиваемая мощность будет V * I или 26 * 1 = 26 Вт. Если внутренняя мощность рассеивания составляет 9 Вт, компоненты источника тока перегреются и выйдут из строя.Wavelength предоставляет онлайн-калькуляторы безопасной рабочей зоны для всех компонентов и модулей, чтобы упростить выбор конструкции.

Соответствие напряжению: Источник тока имеет соответствующее падение напряжения на нем. Соответствующее напряжение — это напряжение источника питания за вычетом этого внутреннего падения напряжения. Это максимальное напряжение, которое может подаваться на лазерный диод. Обычно указывается при полном токе.

Ограничение по току: В техническом описании лазерных диодов максимальный прямой пиковый ток указывается при температуре окружающей среды.Выше этого тока лазерный диод будет поврежден. При более высоких температурах это максимальное значение будет уменьшаться. Current Limit — это максимальный ток, который будет подавать источник тока. Активный предел тока приведет к тому, что система управления отключит ток, если предел тока будет превышен. Предел тока можно установить ниже максимального тока лазерного диода и использовать в качестве инструмента для минимизации внутреннего рассеивания мощности драйвера лазерного диода.

Нагрузка: Для драйвера лазерного диода нагрузка состоит из лазерного диода и / или фотодиода.

IMON: Это аналоговое напряжение, пропорциональное току лазерного диода. Передаточные функции предусмотрены в отдельных таблицах данных на драйверы.

PMON: Это аналоговое напряжение, пропорциональное току фотодиода. Передаточные функции предусмотрены в отдельных таблицах данных на драйверы.

RPD: Это общий термин, используемый для обозначения резистора, включенного последовательно с фотодиодом. Измерьте напряжение на этом резисторе, чтобы определить ток фотодиода.[Закон Ома: V = I * R].

VSET: Это общий термин, используемый для обозначения входного сигнала аналоговой модуляции. V указывает на сигнал напряжения, в то время как SET указывает его цель: заданное значение системы управления. Его также можно назвать MOD или MOD IN.

Каковы типичные характеристики и как их интерпретировать для моего приложения?

В настоящее время каждый производитель проводит собственное тестирование, и стандарта для измерения не существует. После того, как вы определите решение для своего приложения, критически важно протестировать продукт в своем приложении, чтобы проверить его работу.Вот некоторые из определений, которые использует длина волны, и способы интерпретации спецификаций в вашем дизайне.

Входное сопротивление: Указывается для аналоговых входов напряжения, таких как VSET или MOD IN. На более высоких частотах имеет значение относительное значение импеданса источника и импеданса входного контакта. Напряжение сигнала модуляции может быть уменьшено, если значения не совпадают. Доля сигнала, отраженного на границе раздела, определяется выражением:

(ZL — ZS) / (ZL + ZS), где ZL — полное сопротивление входного контакта, а ZS — полное сопротивление источника.

Шум: Для драйвера лазерного диода шум выходного тока обычно выражается одним числом в микроампер. Более правильное представление шума — это мА / √Гц, или текущий шум в заданной полосе пропускания.

Пропускная способность: Указывается для синусоидальной волны. Где размах амплитуды синусоидальной волны составляет половину величины входного сигнала на входе аналоговой модуляции (точка 3 дБ).

Время нарастания: После начальной задержки и последовательности медленного пуска, если прямоугольная волна применяется на входе аналоговой модуляции, источник тока будет реагировать, чтобы быстро изменить это.Это также можно назвать временем включения.

Fall Time: Когда источник тока отключен, уровень тока через диод упадет до остаточного уровня за это время. Это также можно назвать временем выключения.

Глубина модуляции: Отклик источника тока будет меняться по мере увеличения частоты модуляции. На низких частотах может быть введен полный сигнал Rail-to-Rail, и источник тока будет точно следовать за ним. Это 100% глубина модуляции.На более высоких частотах значения размаха больше не будут доходить до рельса. При глубине модуляции 90% входной сигнал с размахом 5 В приведет к изменению размаха в IMON на 4,5 В.

Диапазон рабочих температур: Электроника разработана для правильной работы в указанном диапазоне температур. За пределами минимальной и максимальной температуры может произойти повреждение или измениться поведение. Рабочий диапазон, который указывает длина волны, связан со спецификацией максимального внутреннего рассеивания мощности.Выше определенной температуры окружающей среды (обычно 35 ° C или 50 ° C) максимальное внутреннее рассеивание мощности снижается до нуля при максимальной рабочей температуре.

Диапазон рабочего напряжения: В некоторых драйверах лазерных диодов можно использовать два входных напряжения: одно для питания управляющей электроники (VDD), а второе для обеспечения более высокого напряжения согласования с лазерным диодом (VS). Обычно управляющая электроника работает при более низких напряжениях: от 3,3 до 5,5 В. Превышение этого напряжения может повредить элементы в секциях управления или питания.Источник тока (или выходной каскад) разработан для более высоких напряжений (например, 30 В в драйверах лазерных диодов семейства PLD). Эту спецификацию необходимо рассматривать вместе с приводным током и мощностью, подаваемой на нагрузку, чтобы гарантировать, что конструкция не превышает спецификацию максимального внутреннего рассеивания мощности. Например, PLD5000 рассчитан на работу до 5 А при входном напряжении 30 В. Его максимальная внутренняя рассеиваемая мощность составляет 15 Вт. Если 28 В используется для питания лазерного диода, который падает на 2 В, на PLD5000 будет падать 26 В.При 26 В максимальный ток в пределах безопасного рабочего диапазона составляет менее 15/26 или 0,576 А. Использование большего значения тока приведет к перегреву компонентов выходного каскада и потенциально необратимо повредит драйвер.

Монитор против фактической точности: Сигналы IMON и PMON представляют собой аналоговые напряжения, пропорциональные току лазерного диода и току фотодиода, соответственно. Точность фактических токов по отношению к измеренным значениям указывается в отдельных таблицах данных на драйверы.Для обеспечения этой точности в длине волны используется откалиброванное оборудование, отслеживаемое NIST.

Отдельное заземление монитора и питания: Одно заземление высокой мощности предназначено для подключения к источнику питания на любом драйвере лазерного диода. Несколько слаботочных заземлений расположены среди сигналов монитора, чтобы минимизировать смещения и неточности. Несмотря на то, что заземления с высоким и низким током связаны внутри, для достижения наилучших результатов используйте заземление с низким током с любым монитором.

Линейные или импульсные блоки питания для компонентов и модулей: Линейные блоки питания относительно неэффективны и имеют большие размеры по сравнению с импульсными блоками питания.Однако они малошумные. Если шум критичен для вашей системы, вы можете попробовать импульсный источник питания, чтобы увидеть, влияет ли частота переключения на производительность в любом месте системы.

Типы лазерных диодов:

Длина волны определяет три различные конфигурации выводов лазерного диода / фотодиода. Некоторые драйверы лазерных диодов универсальны, в то время как другие предназначены для подключения лазерного диода. Они четко обозначены в каждом техническом описании драйвера лазерного диода.

Заземление с модулями и компонентами:

Некоторые корпуса лазерных диодов закорачивают любой вывод лазерного диода на корпус, что может соединить контакт с землей через системное оборудование.Особое внимание к деталям заземления обеспечит безопасную работу. Следующие определения и варианты предполагают, что заземление источника питания является плавающим или изолированным от земли:

Кроме того, если вы объедините драйвер лазерного диода с контроллером температуры, вам может потребоваться использовать отдельные источники питания. Если ТЕС или термистор подключен к лазерному диоду, вам может потребоваться разделить заземление, используя источник питания для каждого контроллера и позволяя каждому источнику питания плавать независимо от другого.

Компания

Wavelength разрабатывает драйверы для лазерных диодов и производит их на заводе в Бозмане, штат Монтана, США. Чтобы просмотреть список текущих вариантов выбора драйверов лазерных диодов, щелкните здесь.

Полезных сайтов:

Что такое лазерный диод?

Безопасность лазерных диодов

Веб-сайт CDRH

Внешние ссылки предназначены для справочных целей. Wavelength Electronics не несет ответственности за содержание внешних сайтов.

DIY — Как правильно сделать горящий лазер! Теперь с видео о лазере в действии!

***** ВНИМАНИЕ ***** Этот проект представляет
несколько опасностей! Прежде чем продолжить, настоятельно рекомендуется провести небольшое исследование лазеров и их работы.Вы можете ослепнуть, если не будете соблюдать меры безопасности! Не смотрите на свой лазерный луч! Не направляйте этот лазер на движущееся транспортное средство! Не используйте его для игр с домашними животными! И самое главное, НЕ СМОТРИТЕ НА СВОЙ ЛАЗЕРНЫЙ ЛУЧ! Я не несу ответственности за действия каких-либо лиц. Эта информация была размещена здесь как образовательный ресурс. Если вы ослепнете, это будет не моя вина, поскольку я предупреждал вас о рисках. Это высокомощный лазерный прибор. Это не игрушка. ***** ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ *****

Кредит предоставляется там, где его заслуживают.
Я доверяю этот урок всем ребятам с laserpointerforums.com за все их знания.
Идея здесь состоит в том, чтобы сжать это в одно удобное для чтения место, потому что я еще не видел надежного учебника где-либо в сети.

*** ОБНОВЛЕНИЕ ***
Я нашел ветку на форумах Laser Pointer, когда я создавал этот лазер. У меня было много вопросов, и люди были достаточно любезны, чтобы помочь мне с ответами. Я думаю, что это может быть очень полезно для некоторых новичков, желающих построить свой лазер.Щелкните здесь, чтобы просмотреть ветку в новом окне.

Этот проект требует от вас базовых навыков пайки и, надеюсь, некоторых знаний в области электроники. Я бы дал этому проекту высокий рейтинг на основе этих вещей, однако я считаю, что это может сделать каждый.
Теперь, когда вы прочитали предупреждение и, надеюсь, понимаете опасность мощного лазера, мы можем продолжить.

В этом блоге я шаг за шагом научу вас, как создать собственный прожигающий лазер. В отличие от других популярных способов создания собственного горящего лазера, я покажу вам, как это сделать правильно, чтобы обеспечить долгую и здоровую жизнь вашему новому лазеру.

Есть несколько причин для создания такого горящего лазера вместо того, чтобы просто подключить его к батареям и заставить его умереть через пару дней или месяцев. Лучшая причина в том, что он будет немного мощнее. Но основная причина построения этой схемы — регулирование напряжения и тока. Так же просто, как подключить диод к набору батареек AA. Вы должны понимать, что вы питаете диод слишком большим током. Он также не защищен от других опасностей, таких как скачки напряжения.Эта схема драйвера позаботится об этом.

Одна из самых важных вещей, которые вам понадобятся для этого проекта, — это лазерный диод. Второй — это корпус Aixiz для установки диода. Вам понадобится корпус Aixiz, чтобы сфокусировать луч, когда вы закончите. В списке запчастей есть ссылка для покупки прямо в Aixiz.

Вы также можете купить лазерный диод на ebay или просто собрать свой собственный из старого или сломанного устройства записи DVD, которое у вас может быть. И чтобы ответить на вопрос, который вы задаете себе прямо сейчас, да, это должно быть устройство записи DVD.Любые, которые имеют скорость 16x или выше. Обычные диоды DVD-плеера не создают лазерную указку с мощностью записи. Никогда не используйте CD-рекордер для этого проекта. Они содержат инфракрасные диоды. Излучаемый ими свет невидим невооруженным глазом и обладает достаточной мощностью, чтобы ослепить вас, прежде чем вы даже поймете, что это происходит. Проще говоря, держитесь подальше от диодов CD Burner. Вы все равно не сможете увидеть лазер, который он будет делать.

Теперь добыть лазерный диод может быть непросто, поскольку он очень хрупкий и чувствителен к статическому электричеству и другим формам ударов.Очень важно не торопиться с получением драгоценного диода. Никогда не роняйте!

Прежде чем мы продолжим, вот список частей, которые вам понадобятся для завершения этого проекта. Вы можете пройти прямо в Radio Shack, если он есть в вашем районе, и попросить эти компоненты, или вы можете заказать их онлайн на сайте digikey.com

1-Регулируемый регулятор напряжения LM317T
Потенциометр 1-100 Ом
2-10 Ом Резисторы
1- 1N4001 Выпрямительный диод
1- 47 мкФ 35 В конденсатор
1- Печатная плата любого размера
1- Любой припой
1- Любой паяльник
1- Выключатель питания (мне нравятся кнопки мгновенного действия)
1- Корпус лазера Aixiz 12×30 мм Нажмите здесь
2 — Катушки с проводом (красный и черный)
— Вам понадобится источник питания не менее 6 В.

Stonetek.org продает некоторые товары, которые могут вам понадобиться, по очень разумным ценам. (Магазин может быть закрыт)
Обязательно посмотрите, если вы не можете найти то, что ищете. При желании вы можете купить здесь комплект, содержащий все необходимое для сборки схемы.

Вам также понадобится что-нибудь, чтобы положить все, когда вы закончите. (Фонарь работает, если вы можете сделать схему достаточно маленькой, чтобы поместиться в нее). Если вы не используете фонарик, вам понадобится какой-нибудь держатель батареи.Вы также можете получить их в Radio Shack.

Дополнительные элементы

— Цифровой мультиметр (может понадобиться, если вы столкнетесь с проблемами)

Первым шагом в получении лазерного диода является разборка DVD-привода.
На нижней стороне будет 4 или более винта, которые вам нужно будет удалить.

Как только они будут извлечены, вы сможете разобрать DVD-привод.

Внутри вам нужно будет найти лазерный узел.Он будет на 2 металлических рельсах.
На концах этих направляющих будет еще несколько винтов, которые нужно открутить. Как только они будут удалены, вы сможете поднять рельсы и сразу же сдвинуть лазерный узел.
Вот изображение того, что именно вы должны удалить с накопителя на этом этапе.

Теперь вам нужно найти диод. На нем есть 3 металлических контакта, поэтому его довольно легко обнаружить. Здесь и проявляется сложность.

На этом изображении он немного расплывчатый, но вы можете разглядеть диод.

Придется вытащить диод. Может быть проще удалить всю часть, в которую заключен лазер, обычно это какой-то металлический радиатор. После этого вы можете использовать плоскогубцы, чтобы удерживать металлическую часть, и кусачками или другими плоскогубцами оторвать ее от диода. В некоторых случаях вам повезет, и диод выскочит очень легко без чего-либо еще. Будьте осторожны, диод хрупкий. Я не могу достаточно подчеркнуть этот момент!

Как только диод погаснет, вам нужно будет припаять ленту или что-то еще, что к ней припаяно.
Когда это будет сделано, возьмите диод и поместите его в безопасное место без статического электричества. Если вы недавно купили какие-либо компоненты для ПК, они, вероятно, поставлялись в антистатическом пакете. если он у вас есть, вы можете хранить в нем диод для дополнительной безопасности.
В идеале, при снятии диода и обращении с ним рекомендуется использовать антистатический браслет.
Но не беспокойтесь об этом, если у вас его нет.

Хорошо, теперь тебе нужно достать этот корпус Эксиза и разобрать его. Вы увидите, где он откручивается.
Внутри вы увидите печатную плату, подключенную к лазерному диоду. Вам нужно будет удалить их обоих. Самый простой способ сделать это — отвинтить линзу и надежно отложить ее в сторону. Будьте осторожны, чтобы не испачкать объектив и не поцарапать его. Поцарапанная линза будет означать, что ваш луч будет выглядеть неправильно.
Теперь возьмите небольшую отвертку и вставьте ее внутрь корпуса. Дайте ему пару нажатий, возможно, вам придется применить силу, но он выскочит из существующего диода. Вероятно, он испорчен и его можно выбросить.Мне лично нравится хранить такие вещи, никогда не знаешь, когда это может пригодиться по какой-либо причине.

Если вы закончили с этим, вам нужно будет вытащить диод DVD и поместить его в корпус.
Это непросто. Возьмите корпус Aixiz со снятой линзой и положите его на ровную прочную поверхность. Поместите диод на место. Возьмите небольшую отвертку с плоским наконечником и не вставляйте диод внутрь, а установите отвертку вокруг штифтов и своим весом вставьте диод на место.постарайтесь сделать это как можно более заподлицо с корпусом. Это важно для того, чтобы ваш луч правильно совпадал с линзой.

Вам также необходимо припаять провод хорошей длины к положительному и отрицательному контактам диода.
Это также может быть сложно, в зависимости от того, сколько выводов осталось на диоде. См. Принципиальную схему ниже, чтобы определить контакты на лазерном диоде. Как только вы закончите пайку, вы можете снова собрать корпус и отложить его в сторону.

Следующей частью этого проекта будет сборка вашей печатной платы.В зависимости от того, в чем вы планируете разместить готовый лазер, вы решите, насколько маленькой вы хотите сделать схему. Следуйте диаграмме выше.

Подготовьте все детали и дайте паяльнику нагреться.

В вашей печатной плате уже есть отверстия для размещения ваших компонентов.
На плате есть медные кольца вокруг каждого отверстия, то есть снизу. Поместите каждый компонент на плату сначала через верх, чтобы понять, куда вы хотите, чтобы они все были помещены.
Сначала я припаял LM317T к плате, потому что это самая большая часть.
Затем потенциометр, резисторы, силиконовый диод и, наконец, конденсатор.
Вам не нужно беспокоиться о выключателе, пока вы не начнете все подключать.
Я поместил выключатель на линию с отрицательным проводом.
Я оставляю все лишнее на каждом компоненте, чтобы припаять провод, чтобы соединить их все.
Когда я закончу, я обрежу его. если у вас нет кусачков для проволоки, большие кусачки для ногтей отлично подойдут для удаления излишков материала.

Обязательно используйте достаточно припоя для закрепления каждой детали.

Как только ваша схема будет завершена, вы можете приступить к ее тестированию. Для этого я использовал светодиод. Я соединил положительный и отрицательный полюс и все включил.
Если свет не загорается, не волнуйтесь. Возможно, вам потребуется отрегулировать потенциометр.
После этого, если свет не загорится, у нас может возникнуть проблема.

Сначала проверьте очевидное.

Вы включали цепь? (на выключателе)

Вы используете новые батареи? (На 6 вольт)

Все время перепроверяйте всю свою работу, чтобы убедиться, что она сделана правильно.

Взгляните на схему и убедитесь, что все правильно припаяно.

Вот где пригодится мультиметр, с его помощью вы можете проверить свою схему и найти причину проблемы.

Но в любом случае допустим, что у вас нет проблем и все вроде работает нормально. Поверните потенциометр вверх и вниз и посмотрите, станет ли светодиод тусклее и ярче. Теперь есть что вспомнить об этой схеме. Конденсатор предназначен для поглощения скачков напряжения.Если бы ваш светодиод отключился, когда цепь была включена, а затем снова подключила, накопленный заряд в конденсаторе будет отправлен прямо в ваш лазерный диод. Это убьет его мгновенно. Вы бы послали на него заряд около 6 вольт.
Перед тем, как продолжить, убедитесь, что вы установили потенциометр на максимальное сопротивление.
Если вы не знаете, что это значит, отрегулируйте его, пока светодиод не погаснет полностью.
Затем выключите схему и снимите светодиод.

Итак, теперь, когда ваша схема подготовлена и работает должным образом, я уверен, что вы очень взволнованы.

Я знаю, что есть, и я уже построил свой лазер. Я очень рад за тебя! Ааа … это весело.

Хорошо, вернемся к проекту.

Возьмите готовый корпус Aixiz. Теперь вы можете припаять это на место.
Убедитесь, что положительное переходит в положительное, а отрицательное — на отрицательное.
Когда лазерный диод припаян к цепи, можно все включить.
Чтобы заставить диод загораться, вам нужно будет медленно регулировать потенциометр.
Когда диод начинает красиво и ярко светить, остановитесь и не двигайте потенциометр дальше.
Вы можете повредить диод, если снизите сопротивление.
Чтобы ваш лазер светил должным образом, вам необходимо отрегулировать линзу. Продолжайте и делайте это, пока у вас не появится хорошая точка на стене.

Если вы все сделали правильно, то теперь у вас есть мощный прожигающий лазер.

Вам нужно будет отрегулировать фокусирующую линзу, чтобы сжечь большинство вещей. Идея состоит в том, чтобы сфокусировать точку на луче как можно меньше. Вы сможете сказать, только посветив им на что-то близкое.Посветите им в стену, и луч будет огромным. Однако вблизи он будет действительно маленьким.

Хотите проверить мощность? Возьми спичку и черный маркер. Раскрасьте кончик спички в черный цвет и нанесите на нее лазер. Вы должны увидеть, как спичка начинает дымиться и, в конце концов, загорается. Самое сложное — это привыкнуть к фокусировке лазера и поиску оптимального места.

Я уверен, что лазер выглядит некрасиво, каким он есть … весь голый и все такое.

Вы захотите найти что-нибудь, в котором можно разместить все компоненты.Вы можете найти коробки для этого в Интернете, но я предпочитаю использовать светодиодный фонарик и выпотрошить его, чтобы освободить место для моего лазера. На самом деле все зависит от того, насколько маленьким вы можете сделать свою схему.

Следите за обновлениями, чтобы получить полное руководство по построению вашей схемы с фотографиями! Я еще не закончил это руководство.

Использование лазерного диода DVD в качестве источника света для STED. Настройка, включая …

Контекст 1

…. предопределенный световым рисунком (например, бубликом), любой измеренный фотон может быть назначен этому предопределенному положению. Это целенаправленное включение-выключение и считывание позволяет быстро, на практике, до нескольких 100 кадров в секунду записывать, в зависимости от яркости образца [13,14]. Таким образом, STED предоставляет субдифракционные изображения без математической постобработки записанных данных. Более того, поскольку стимулированное излучение является основным переходом, потенциально любой яркий и стабильный флуоресцентный маркер может быть использован для STED.С другой стороны, поскольку стимулированное излучение должно воздействовать на относительно короткоживущее флуоресцентное состояние (τ  1-5 нс), для эффективного подавления флуоресценции скорость стимулированного излучения должна быть выше, чем скорость относительно быстрого спонтанного распада 1. / т. Это приводит к двум значениям I s порядка нескольких МВт / см, что делает мощный лазерный источник незаменимым для получения изображений STED с высоким разрешением. Хотя первоначальные импульсные системы STED обеспечивали выдающееся разрешение, они были настолько сложными и неэкономичными в использовании, что их широкое использование было серьезно затруднено.Шаг к более простой реализации был сделан путем реализации специальных фазовых пластин, преобразующих пучок STED в фокусное распределение интенсивности в форме пончика, не затрагивая при этом пучок возбуждения [15,16]. Благодаря использованию суперконтинуумных лазеров [17] или источников вынужденного комбинационного рассеяния [18] были реализованы компактные и гибкие установки STED. Однако частота повторения этих систем (1 МГц) дает относительно низкую скорость сбора данных. Волоконные лазерные источники просты в обслуживании, но технология полупроводниковых лазеров обещает еще большую надежность и экономическую эффективность из-за меньшей сложности.Westphal et al. применили диодные лазеры к STED-микроскопии [19], но мощность лазера была ограничена так, что было достигнуто увеличение разрешения только в два раза. Для разрешения в STED-микроскопии важны максимальная интенсивность и качество минимума интенсивности пучка STED, то есть контраст между центральным минимумом бублика и гребнем бублика. Следовательно, идеальный источник света STED отличается превосходным качеством луча в сочетании с высокой интенсивностью, предпочтительно работает в импульсном режиме с частотой повторения в несколько мегагерц (для быстрого времени записи) и длительностью импульса 0.3–1 нс (для эффективного подавления флуорофора). Хотя долгое время казалось, что этот спрос может быть удовлетворен только с помощью систем на основе Ti: сапфирового лазера или газового лазера с синхронизацией мод, здесь мы показываем, что конкурентоспособные характеристики STED могут быть достигнуты с использованием компактных серийных лазерных диодов. модули, фактически, с помощью лазерных указателей и лазеров, используемых в DVD. Сначала мы протестировали простую лазерную указку непрерывного действия (cw) на длине волны 660 нм с выходной мощностью 200 мВт в качестве источника света STED (лазер класса 3b, 20 евро, DealExtreme, Гонконг).Уже с помощью этого простого лазера может быть реализовано поперечное разрешение 80-90 нм, что более чем в два раза превышает конфокальное разрешение. Лазер, работающий в импульсном режиме, дает более высокую пиковую интенсивность, чем в непрерывном режиме, при работе с той же средней мощностью. Таким образом, фотоны можно более эффективно использовать для STED, обеспечивая более высокое разрешение. Обычно импульсные лазерные диоды используются для измерения времени жизни флуоресценции, для которых важно субнаносекундное временное разрешение. Эти короткие импульсы обычно генерируются во внешнем оптическом резонаторе или путем подачи модулированного тока в лазерный диод, что требует дорогих систем и компонентов.Для работы лазерного диода в наносекундном режиме в наших экспериментах использовался простой драйвер лазерного диода, основанный на той же концепции, что и описанная Райом и др. [20] оказалось достаточно. Чтобы создать на сегодняшний день самый простой и, возможно, самый экономичный лазер, подходящий для STED, мы прибегли к серийному лазерному диоду с длиной волны 660 нм (130 мВт, HL6545MG, opt next, Japan), стандартному компоненту DVD-приводов. . Мы контролировали его электрическую насосную систему для работы в импульсном режиме с помощью стандартных электронных компонентов.Расчетная пиковая мощность находится в диапазоне 0,5–1 Вт, что в 4–7 раз больше, чем мощность лазера в непрерывном режиме. Принципиальная схема электрической импульсной схемы показана на рис. 1. Она основана на трех основных компонентах: биполярном транзисторе Т (BFG19S), конденсаторе С = 20 пФ и источнике постоянного тока. Схема запускается внешним генератором импульсов (TG4001, TTi, Forth Worth, TX). Источник постоянного тока заряжает конденсатор линейно до 80 В. Транзистор действует как переключающий элемент и работает в лавинном режиме.Он становится проводящим при срабатывании генератора импульсов, что вызывает разряд конденсатора в течение <1 нс. В результате лазерный диод приводится в действие коротким импульсом тока. Частота следования импульсов лазерного диода устанавливается генератором импульсов и поддерживается постоянной на уровне 5 МГц во всех описанных здесь экспериментах STED, чтобы найти компромисс между коротким временем сбора данных и достаточно высокими пиковыми интенсивностями. На рисунке 1 показан типичный профиль интенсивности оптических импульсов, измеренный с помощью фотоумножителя (H7422-40, Хамамацу, Токио, Япония) и коррелированного по времени счета одиночных фотонов (HydraHarp 400, PicoQuant, Берлин, Германия).Импульсы состоят из центрального пика и нескольких боковых лепестков. Затухающие релаксационные колебания вызваны изменением мощности накачки в процессе переключения в электрической импульсной цепи. В основном центральный максимум вносит эффективный вклад в STED и поэтому здесь называется импульсом STED. Чтобы запретить флуоресцентное состояние присутствием стимулирующих фотонов, импульсы STED должны быть значительно дольше, чем время жизни более высокого колебательного уровня основного состояния, в которое стимулируется молекула, но короче, чем время жизни флуоресцентного состояния τ .Чтобы избежать процессов обесцвечивания, индуцированных многофотонным излучением, также необходимо использовать более длинные импульсы STED, а это означает, что длительность импульсов в диапазоне от ста пикосекунд до примерно 1 нс является оптимальной для большинства красителей [21,22]. Измеренная длительность импульса 400 пс, которая представляет собой свертку фактической ширины импульса и джиттера времени перехода ФЭУ, показывает, что лазерный диод имеет достаточно короткие импульсы. Фактическая ширина импульса может быть короче, но разумно предположить, что простой драйвер не будет производить более короткие импульсы, чем сложные коммерческие драйверы с длительностью импульса в диапазоне 100 пс.Дальнейшая оптимизация электрической цепи могла бы уменьшить релаксационные колебания. Импульсный лазерный диод на 532 нм (PicoTA, Picoquant, Берлин, Германия) служит источником возбуждения, которое запускается импульсами STED лазерного диода 660 нм (см. Выше). Два луча объединены дихроичным зеркалом и соединены в подставку для микроскопа (DMI 4000B, Leica Microsystems GmbH, Мангейм, Германия), оснащенную трехосевым пьезоэлементом-сканером (PI, Карлсруэ, Германия) и масляной иммерсионной линзой (ACS). АПО, 63x / 1.30NA, Leica Microsystems GmbH, Мангейм, Германия), который также отображал сигнал флуоресценции на конфокально расположенной апертуре модуля счета фотонов (SPCM-AQR-13-FC, PerkinElmer, Канада). Профиль интенсивности STED-фокуса в форме пончика был получен путем вставки фазовой пластинки (RPC Photonics, NY, USA), которая индуцировала спиральное изменение фазы от 0 до 2π на первоначально плоском волновом фронте. Длина волны лазерного диода, измеренная спектрометром (Ava-Spec-2048-SPU, Avantes, Broomfield, США), составляла 660 нм с FWHM, равным 1.6 нм. Инжекция заряда в диод оценивалась в 1-2 нКл (~ 80 В · 20 пФ) за импульс, что давало световые импульсы примерно 1 нДж. Микросферы из полистирола, наполненные нильским красным (указанный диаметр 20 нм, Invitrogen, Юджин, США), высевали на покрытые поли-L-лизином покровные стекла и помещали в DABCO, содержащий Mowiol (Fluka, Buchs, Швейцария), чтобы избежать молекулярной диффузии и уменьшить фотообесцвечивание. Диссоциированные культуры гиппокампа получали из крыс E19 Wistar и культивировали при плотности 2 60 000 клеток / см на покрытых поли-L-лизином покровных стеклах в нейробазальной среде с добавлением B27 и глутамина (Invitrogen, Eugene, USA).Фиксацию проводили на DIV13 (13-е сутки in vitro). Фагот иммуноокрашивали с использованием моноклональных антител sap7f407 (Enzo Life Sciences) и Atto565 (AttoTec, Siegen, Германия). Чтобы продемонстрировать способность импульсного лазерного диода подавлять спонтанное излучение флуорофоров, мы синхронизировали диод STED с возбуждающим лазером с длиной волны 532 нм; впоследствии оба были подключены к сканирующему микроскопу. Конфокальное изображение флуоресцентных шариков, показанное на рис. 2, было записано при постоянной интенсивности возбуждения, в то время как пучок STED периодически прерывался во времени.Сигнал флуоресценции от областей с включенным лучом упал на 90-95%, что достаточно для «включения-выключения» контраста для STED-микроскопии. Мы использовали это оптически индуцированное подавление флуоресценции флуорофора для субдифракционной микроскопии, создавая распределение интенсивности в форме пончика в фокальной плоскости, которое удерживает все молекулы нефлуоресцентными, за исключением тех, которые находятся в непосредственной близости от центра луча 660 нм. Измерение распределения интенсивности STED показало отчетливую глубину пончика-минимума.Поэтому пространственной фильтрации не требовалось. Сравнение конфокального и STED-изображения флуоресцентных шариков (рис. 3) демонстрирует более чем 4-кратное улучшение конфокального разрешения, а именно разрешение 40-50 нм в режиме STED. Чтобы продемонстрировать применимость нашей системы STED на основе импульсных лазерных диодов к биологической визуализации, мы провели иммуноокрашивание и визуализацию синаптического белка фагота в культивируемых нейронах гиппокампа крысы. Фагот - это многодоменный белок, который специфически локализован в пресинаптической активной зоне и, как предполагается, участвует в организации цитоматрицы и высвобождении нейромедиаторов [23].На рис. 4 сравниваются конфокальные изображения фагота в культивируемых нейронах с соответствующими изображениями STED. Разрешение субдифракции, обеспечиваемое STED ...

Контекст 2

… испускание, не позволяет флуорофору перейти в флуоресцентное состояние. В результате флуорофор практически все время находится в одном из своих темных состояний, что означает, что он выключен. Степень субдифракции области, в которой разрешена флуоресценция, определяет разрешение; он определяется выражением r    2 n sin  1  I I s  [5,7], где I — интенсивность на гребне бублика.I S = hv / (στ) — пороговая интенсивность, при которой способность к флуоресценции снижается до 50%, где hv — энергия фотона, σ — сечение стимулированного излучения, а τ — время жизни флуоресценции. Длина световой волны обозначается λ, а числовая апертура линзы — n sin α. Поскольку в STED-микроскопии, как и во всех методах наноскопии типа RESOLFT, координата обнаружения предопределена световым рисунком (например, бубликом), любой измеряемый фотон может быть назначен этому предопределенному положению.Это целенаправленное включение-выключение и считывание позволяет быстро, на практике, до нескольких 100 кадров в секунду записывать, в зависимости от яркости образца [13,14]. Таким образом, STED предоставляет субдифракционные изображения без математической постобработки записанных данных. Более того, поскольку стимулированное излучение является основным переходом, потенциально любой яркий и стабильный флуоресцентный маркер может быть использован для STED. С другой стороны, поскольку стимулированное излучение должно воздействовать на относительно короткоживущее флуоресцентное состояние (τ  1-5 нс), для эффективного подавления флуоресценции скорость стимулированного излучения должна быть выше, чем скорость относительно быстрого спонтанного распада 1. / т.Это приводит к двум значениям I s порядка нескольких МВт / см, что делает мощный лазерный источник незаменимым для получения изображений STED с высоким разрешением. Хотя первоначальные импульсные системы STED обеспечивали выдающееся разрешение, они были настолько сложными и неэкономичными в использовании, что их широкое использование было серьезно затруднено. Шаг к более простой реализации был сделан путем реализации специальных фазовых пластин, преобразующих пучок STED в фокусное распределение интенсивности в форме пончика, не затрагивая при этом пучок возбуждения [15,16].Благодаря использованию суперконтинуумных лазеров [17] или источников вынужденного комбинационного рассеяния [18] были реализованы компактные и гибкие установки STED. Однако частота повторения этих систем (1 МГц) дает относительно низкую скорость сбора данных. Волоконные лазерные источники просты в обслуживании, но технология полупроводниковых лазеров обещает еще большую надежность и экономическую эффективность из-за меньшей сложности. Westphal et al. применили диодные лазеры к STED-микроскопии [19], но мощность лазера была ограничена так, что было достигнуто увеличение разрешения только в два раза.Для разрешения в STED-микроскопии важны максимальная интенсивность и качество минимума интенсивности пучка STED, то есть контраст между центральным минимумом бублика и гребнем бублика. Следовательно, идеальный источник света STED отличается превосходным качеством луча в сочетании с высокой интенсивностью, предпочтительно работает в импульсном режиме с частотой повторения в несколько мегагерц (для быстрого времени записи) и длительностью импульса 0,3-1 нс (для эффективного глушения флуорофора). . Хотя долгое время казалось, что этот спрос может быть удовлетворен только с помощью систем на основе Ti: сапфирового лазера или газового лазера с синхронизацией мод, здесь мы показываем, что конкурентоспособные характеристики STED могут быть достигнуты с использованием компактных серийных лазерных диодов. модули, фактически, с помощью лазерных указателей и лазеров, используемых в DVD.Сначала мы протестировали простую лазерную указку непрерывного действия (cw) на длине волны 660 нм с выходной мощностью 200 мВт в качестве источника света STED (лазер класса 3b, 20 евро, DealExtreme, Гонконг). Уже с помощью этого простого лазера может быть реализовано поперечное разрешение 80-90 нм, что более чем в два раза превышает конфокальное разрешение. Лазер, работающий в импульсном режиме, дает более высокую пиковую интенсивность, чем в непрерывном режиме, при работе с той же средней мощностью. Таким образом, фотоны можно более эффективно использовать для STED, обеспечивая более высокое разрешение.Обычно импульсные лазерные диоды используются для измерения времени жизни флуоресценции, для которых важно субнаносекундное временное разрешение. Эти короткие импульсы обычно генерируются во внешнем оптическом резонаторе или путем подачи модулированного тока в лазерный диод, что требует дорогих систем и компонентов. Для работы лазерного диода в наносекундном режиме в наших экспериментах использовался простой драйвер лазерного диода, основанный на той же концепции, что и описанная Райом и др. [20] оказалось достаточно. Чтобы создать на сегодняшний день самый простой и, возможно, самый экономичный лазер, подходящий для STED, мы прибегли к серийному лазерному диоду с длиной волны 660 нм (130 мВт, HL6545MG, opt next, Japan), стандартному компоненту DVD-приводов. .Мы контролировали его электрическую насосную систему для работы в импульсном режиме с помощью стандартных электронных компонентов. Расчетная пиковая мощность находится в диапазоне 0,5–1 Вт, что в 4–7 раз больше, чем мощность лазера в непрерывном режиме. Принципиальная схема электрической импульсной схемы показана на рис. 1. Она основана на трех основных компонентах: биполярном транзисторе Т (BFG19S), конденсаторе С = 20 пФ и источнике постоянного тока. Схема запускается внешним генератором импульсов (TG4001, TTi, Forth Worth, TX).Источник постоянного тока заряжает конденсатор линейно до 80 В. Транзистор действует как переключающий элемент и работает в лавинном режиме. Он становится проводящим при срабатывании генератора импульсов, что вызывает разряд конденсатора в течение <1 нс. В результате лазерный диод приводится в действие коротким импульсом тока. Частота следования импульсов лазерного диода устанавливается генератором импульсов и поддерживается постоянной на уровне 5 МГц во всех описанных здесь экспериментах STED, чтобы найти компромисс между коротким временем сбора данных и достаточно высокими пиковыми интенсивностями.На рисунке 1 показан типичный профиль интенсивности оптических импульсов, измеренный с помощью фотоумножителя (H7422-40, Хамамацу, Токио, Япония) и коррелированного по времени счета одиночных фотонов (HydraHarp 400, PicoQuant, Берлин, Германия). Импульсы состоят из центрального пика и нескольких боковых лепестков. Затухающие релаксационные колебания вызваны изменением мощности накачки в процессе переключения в электрической импульсной цепи. В основном центральный максимум вносит эффективный вклад в STED и поэтому здесь называется импульсом STED.Чтобы запретить флуоресцентное состояние присутствием стимулирующих фотонов, импульсы STED должны быть значительно дольше, чем время жизни более высокого колебательного уровня основного состояния, в которое стимулируется молекула, но короче, чем время жизни флуоресцентного состояния τ . Чтобы избежать процессов обесцвечивания, индуцированных многофотонным излучением, также необходимо использовать более длинные импульсы STED, а это означает, что длительность импульсов в диапазоне от ста пикосекунд до примерно 1 нс является оптимальной для большинства красителей [21,22]. Измеренная длительность импульса 400 пс, которая представляет собой свертку фактической ширины импульса и джиттера времени перехода ФЭУ, показывает, что лазерный диод имеет достаточно короткие импульсы.Фактическая ширина импульса может быть короче, но разумно предположить, что простой драйвер не будет производить более короткие импульсы, чем сложные коммерческие драйверы с длительностью импульса в диапазоне 100 пс. Дальнейшая оптимизация электрической цепи могла бы уменьшить релаксационные колебания. Импульсный лазерный диод на 532 нм (PicoTA, Picoquant, Берлин, Германия) служит источником возбуждения, которое запускается импульсами STED лазерного диода 660 нм (см. Выше). Два луча объединены дихроичным зеркалом и соединены в подставку для микроскопа (DMI 4000B, Leica Microsystems GmbH, Мангейм, Германия), оснащенную трехосевым пьезоэлементом-сканером (PI, Карлсруэ, Германия) и масляной иммерсионной линзой (ACS). АПО, 63x / 1.30NA, Leica Microsystems GmbH, Мангейм, Германия), который также отображал сигнал флуоресценции на конфокально расположенной апертуре модуля счета фотонов (SPCM-AQR-13-FC, PerkinElmer, Канада). Профиль интенсивности STED-фокуса в форме пончика был получен путем вставки фазовой пластинки (RPC Photonics, NY, USA), которая индуцировала спиральное изменение фазы от 0 до 2π на первоначально плоском волновом фронте. Длина волны лазерного диода, измеренная спектрометром (Ava-Spec-2048-SPU, Avantes, Broomfield, США), составляла 660 нм с FWHM, равным 1.6 нм. Инжекция заряда в диод оценивалась в 1-2 нКл (~ 80 В · 20 пФ) за импульс, что давало световые импульсы примерно 1 нДж. Микросферы из полистирола, наполненные нильским красным (указанный диаметр 20 нм, Invitrogen, Юджин, США), высевали на покрытые поли-L-лизином покровные стекла и помещали в DABCO, содержащий Mowiol (Fluka, Buchs, Швейцария), чтобы избежать молекулярной диффузии и уменьшить фотообесцвечивание. Диссоциированные культуры гиппокампа получали из крыс E19 Wistar и культивировали при плотности 2 60 000 клеток / см на покрытых поли-L-лизином покровных стеклах в нейробазальной среде с добавлением B27 и глутамина (Invitrogen, Eugene, USA).Фиксацию проводили на DIV13 (13-е сутки in vitro). Фагот иммуноокрашивали с использованием моноклональных антител sap7f407 (Enzo Life Sciences) и Atto565 (AttoTec, Siegen, Германия). Чтобы продемонстрировать способность импульсного лазерного диода подавлять спонтанное излучение флуорофоров, мы синхронизировали диод STED с возбуждающим лазером с длиной волны 532 нм; впоследствии оба были подключены к сканирующему микроскопу. Конфокальное изображение флуоресцентных шариков, показанное на рис. 2, было записано при постоянной интенсивности возбуждения, в то время как пучок STED периодически прерывался во времени.Сигнал флуоресценции от областей с включенным лучом упал на 90-95%, что достаточно для «включения-выключения» контраста для STED-микроскопии. Мы использовали это оптически индуцированное подавление флуоресценции флуорофора для субдифракционной микроскопии, создавая распределение интенсивности в форме пончика в фокальной плоскости, которое удерживает все молекулы нефлуоресцентными, за исключением тех, которые находятся в непосредственной близости от центра луча 660 нм. Измерение распределения интенсивности STED показало отчетливую глубину...

Лазерное вождение | Подробности | Hackaday.io

Обновление

(9-10-15): добавление фотографии моей схемы (в конце этого журнала)

—————

Один из возможных вариантов — использование DVD -лазер для травления и т.д …

Для этого требуется драйвер …

По-видимому, фактический лазерный [диодный] -драйвер в наши дни называется «DDL» и показан ниже:

Эта схема * повсюду * в сети, в различных формах, но якобы впервые была представлена на «лазерной сцене» парнем из «Дедала».»Я считаю, что это первое введение: http://laserpointerforums.com/f42/diy-homemade-laser-diode-driver-26339.html

На самом деле, мне пришлось довольно трудно найти этот * источник *, так как есть * много * других, которые воспроизводят это, и, по-видимому, немногие точно знают, как это работает, включая, по-видимому, самого Дедала, судя по цитатам, которые я прочитал в этих «многих других» источниках. Я не прочитал все 92 страницы сообщений форума по этой ссылке, и даже не удосужился прочитать объяснение Дедала, так как я очень устал читать одно и то же от источника к источнику, прежде чем, наконец, нашел * источник * … возможно ответ там. Но я * искал * на этом форуме некоторые ответы, и все они кажутся совершенно неосведомленными (некоторые совершенно неверными) по некоторым деталям, включая цитаты из Дедала …

Итак, вот моя интерпретация этой схемы …

основная суть — обеспечить лазерный диод постоянным током (не напряжением).

Причина …? Я читал (хотя и не помню, где), что лазерные диоды, в отличие от обычных светодиодов, имеют тенденцию к изменению прямого напряжения при нагревании, так что при подключении только резистора (например, светодиода) они фактически выгорят.Таким образом, это должно означать, что по мере нагрева их прямое напряжение падает, что вызывает прохождение большего тока через них, что приводит к их большему нагреву, пока они в конечном итоге не перегрузятся.

Опять же, я не помню, где это читал, но похоже, что «сгоревший» лазерный диод по сути действует как светодиод … он не будет «лазить» и не будет очень ярким. Вы накачаете в него огромное количество тока и получите очень плохой светодиод. Я видел, как это происходило. 250 мА едва ли достаточно, чтобы видеть сквозь лист бумаги в плохо освещенной комнате ночью.

ЧТО СКАЗАЛО: все же неразумно позволять этому свету попадать вам в глаза прямо, и, вероятно, даже не косвенно. И, конечно же, это не * функциональный * лазерный свет … так что будьте осторожны. Серьезно, если больно смотреть на его отражение от стены , выключите питание и наденьте очки. И если смотреть на его отражение не больно, значит, оно либо не работает, либо вы подходите для получения премии Дарвина.

Где я был?

Ах да, основная идея состоит в том, чтобы управлять лазерным диодом постоянным * током *, а не постоянным напряжением с помощью токоограничивающего резистора (как обычно управляют светодиодом).Тогда, с источником постоянного тока, не будет иметь значения, если прямое напряжение лазерного диода изменится.

Я не уверен, что это «идеальный» вариант, но он определенно работает достаточно хорошо, и большинство людей, взламывающих старые лазерные диоды, похоже, используют его.

Итак, в качестве регулятора тока используется регулятор НАПРЯЖЕНИЯ LM317 (T). Фактически, есть пример этого в техническом описании LM317, поэтому я не буду вдаваться в подробности. Достаточно сказать, что в конфигурации, показанной на схеме, он будет пытаться подавать постоянный * ток * на нагрузку (в данном случае лазерный диод).

Итак, есть несколько мест, где Daedal [правдоподобно неверно] цитируется относительно функциональности этой схемы … Например, я не могу найти * какого-либо * надежного объяснения того, почему существует диод 1N400x. Тем не менее, кажется, что каждый повторяет это в своих схемах без каких-либо объяснений … некоторые даже заменили его диодами Шоттки.

Лучшее объяснение, которое я нашел, это то, что аккумулятор подключен наоборот. Замечательно; он защитит лазерный диод (который достаточно сложно найти), но, скорее всего, поджарит остальную часть цепи.Я полагаю, это лучше, чем подключать диод прямо к литий-ионной батарее, где это может привести к возгоранию … но в любом случае это ненадежно. Предполагаемая вторая причина заключается в том, что это вызывает падение 0,7 В при правильном подключении схемы, что … Я не знаю, честно говоря, это абсурд … Если схема подключена правильно, мне кажется очевидным, что диод будет ВЫКЛЮЧЕН. . ЭТО СКАЗАЛ. Есть и другие возможные причины … одна из предложенных моим приятелем @Les Hall …

Где-то я смутно помню, что читал, что лазерные диоды могут иметь * действительно низкие * напряжения обратного пробоя… Итак, представьте себе светодиод, который включается, когда напряжение на нем составляет + 1,7 В … в общем, вы можете предположить, что реверсирование будет безопасным … например, -1,7 В приведет к тому, что светодиод будет выключен и не будет проводить никакого тока. Или представьте стабилитрон 3,6 В … Его прямое напряжение составляет ~ 0,6 В, а обратное напряжение равно напряжению стабилитрона 3,6 В … Стабилитрон предназначен для работы с этим, но лазерный диод работает. нет. Так что, как я, вероятно, неправильно понимаю, существует вероятность того, что лазерный диод может быть СМЕЩЕН ВПЕРЕД, скажем, на уровне 1.7V, как светодиод, и включение питания … но что, если он ОБРАТНО СМЕЩЕН, даже что-то вроде 1V может сжечь его. Вроде бы опровергает квалификацию «диод», но я могу полностью ошибаться во всем этом.

В любом случае, установка диода 1N400x * с обратным смещением * параллельно лазерному диоду должна защитить лазерный диод от обратной полярности.

Теперь есть другие характеристики LM317, которые не описаны в таблице данных для схемы источника тока, которые * объясняются * для схемы * регулятора напряжения *… например где разместить защиты-диоды. Большинство из них предназначены для защиты LM317, а не для нагрузки. Логика может быть расширена, но мой мозг в данный момент не работает в этой сфере (не стесняйтесь бросать свои два цента в комментарии!) Насколько я могу судить, этот диод на этой схеме не служит другой цели. чем правдоподобно то, что предложил мой приятель Лес … Возможно, он нужен для защиты диода от * индуктивных * свойств, например, очень длинных проводов, идущих к лазерному диоду от источника тока.Вообще-то правдоподобно.

Вот, я только что сжег свой второй лазерный диод, кажется … (первый вроде нормально). Я построил ту же схему, но не идентичную своей первой. Первый включал этот диод. Это ТАКЖЕ включало размещение * конденсатора * * на * лазерном диоде, а не в цепи источника тока.

Опять же, где-то я прочитал, что это разумный выбор, чтобы убедиться, что конденсатор разряжен, прежде чем подключать его к лазерному диоду. Хммм … в этом есть чертовски большой смысл…

«Правильный» метод для решения всего этого вопроса означает убедиться, что ваша схема источника тока функционирует должным образом * перед * подключением вашего (ценного) лазерного диода. Это умно, есть несколько объяснений, как это сделать. Но, похоже, в этих объяснениях отсутствует один ключевой фактор … а именно: если вы включите схему * без нагрузки *, то этот конденсатор будет заряжен до напряжения вашего * источника *. Затем, если вы попытаетесь подключить лазерный диод, даже после отключения питания, он, вероятно, будет заблокирован напряжением источника, хранящимся в конденсаторе.

В этой второй попытке лазерного диода у меня есть * оба * длинные (потенциально индуктивные) провода * и * конденсатор подключен к цепи, а не напрямую через лазерный диод … Кроме того, я не включил этот диод потому что это кажется совершенно абсурдным. Вероятно, каждый из них плох, сам по себе и вместе взятый … кто знает …

Тем не менее. * Есть * способ правильно выполнить эту процедуру тестирования, чтобы не было опасности для лазерного диода, но моего мозга прямо сейчас там нет. Я бы посоветовал: подключить этот обратный диод И этот конденсатор непосредственно к лазерному диоду… сохраните это как единичный «лазерный диод» … Затем выполните тесты токового выхода, предложенные в другом месте. Затем, когда вы узнаете, что выходной ток правильный, убедитесь, что все конденсаторы в цепи полностью разряжены, и только после этого добавьте «блок» лазерного диода.

Дальнейший шаг: В приведенной выше схеме показан резистор на 4 Ом, соединенный последовательно с потенциометром на 100 Ом.

A) Я не занимаюсь математикой прямо сейчас, но в другом месте предлагается использовать резистор 5 Ом (или параллельное соединение двух резисторов 10 Ом) последовательно с потенциометром 100 Ом.Это (5 Ом) приводит к максимальному выходному току 250 мА, когда потенциометр находится на 0 Ом. Серьезно, если вы цените свой лазерный диод (или свои глаза): начните с максимального сопротивления потенциометра (100 Ом) и уменьшайте его * очень * медленно, чтобы увеличить выходной ток и яркость лазерного диода. Максимальный рекомендуемый ток 250 мА (на заведомо сомнительных сайтах) для 16-кратного DVD-рекордера лазера … так что было бы неразумно использовать резистор меньшего, чем 5 Ом, пока вы не будете абсолютно уверены, что готовы рискнуть сгореть. ваш лазерный диод.(Да, вы * можете * полностью пренебречь резистором 5 Ом и полагаться только на потенциометр, но действительно ли вы хотите рискнуть, настроив этот потенциометр на 0 Ом и пропустив 1,5 А через лазерный диод, рассчитанный на 250 мА?).

Теперь … что это нас оставляет …?

Подключите этот конденсатор — номинал которого якобы совпадает с тем, что оригинальный схемотехник случайно нашел на своем столе — и этот реверсивный диод прямо к вашему лазерному диоду. С этого момента считайте все это единым целым.

Старайтесь не использовать слишком длинные провода между цепью источника тока и лазерным диодом … Моя функциональная схема имеет около 6 дюймов, так что кто знает, что на самом деле означает «слишком длинный», но я бы не стал говорить проложите 15-футовый провод между лазерным диодом и его цепью источника тока …

Теперь, что еще … О, LM317 имеет минимальное напряжение, которое он должен поддерживать между своим входом и выходом, что-то вроде 3 В … Итак, если ваш лазерный диод рассчитан примерно на 1,7 В, вам нужно подать как минимум 1.7 + 3В + 1,25В на цепь. (LM317 пытается поддерживать 1,25 В между выводом «регулировки» и своим выходным выводом, регулировочный вывод подключен к вашему лазерному диоду). LM317 действует как переменный резистор, чтобы поддерживать надлежащий выходной ток … это означает, что он НАГРЕВАЕТСЯ. И чем выше ваше входное напряжение, тем больше тепла он будет выделять. Я попробовал свой с бородавкой на 12 В, которая на самом деле выдавала что-то вроде 16 В … она была довольно горячей на ощупь, но, вероятно, не слишком горячей для работы. Однако радиатор на LM317 — неплохая идея.

Что еще …? На данный момент это все, о чем я могу думать …

СЕРЬЕЗНО: Если вы не хотите получать премию Дарвина: БУДЬТЕ ОЧЕНЬ ОСТОРОЖНЫ с лазерами. «Не смотрите в лазер оставшимся глазом». Но, даже помимо этого, мощность этих лазеров достаточно высока, чтобы было больно просто отражаться от стены … Боль существует не просто так, чтобы защитить вас. Не пытайтесь быть полностью мужественным и бороться с этим. Используйте очки, подходящие для длины волны вашего лазера. И будьте осторожны с тем, что вы покупаете в Интернете, просто потому, что он * говорит *, что это для вашей длины волны, не обязательно означает, что это так.(серьезно, очки с желтоватым оттенком будут блокировать очень интенсивный красный свет? Я не знаю, это кажется мне сомнительным). Ах да, и если вы работаете с ИК-лазерами … вы не увидите лазерной генерации в ваших глазных яблоках, но если вам повезет, вы можете увидеть искры пламени, сжигающие вашу сетчатку, прежде чем все загорится. .. Не выигрывайте премию Дарвина. Конец.

Вот фото схемы, как я ее реализовал. Спасибо @frankstripod за то, что он нашел его в анимированных гифках в более поздней публикации «Эксперименты по лазерной фокусировке»!