Comment fabriquer un laser à la maison : la technologie. Comment faire un laser puissant

De nombreux radioamateurs au moins une fois dans leur vie ont voulu fabriquer un laser de leurs propres mains. On croyait autrefois qu'il n'était possible de le récolter que dans des laboratoires scientifiques. Oui, c'est vrai, si nous parlons d'énormes installations laser. Cependant, vous pouvez assembler un laser plus simple, qui sera également assez puissant. L'idée semble très compliquée, mais en fait, tout n'est pas du tout difficile. Dans notre article avec vidéo, nous parlerons de la façon dont vous pouvez construire votre propre laser à la maison.

Puissant laser à faire soi-même

Il est très important de suivre les règles de sécurité de base. Tout d'abord, lors de la vérification du fonctionnement de l'appareil ou lorsqu'il est déjà entièrement assemblé, il ne faut en aucun cas le diriger vers les yeux, vers d'autres personnes ou animaux. Votre laser sera si puissant qu'il pourra allumer une allumette ou même un morceau de papier. Deuxièmement, suivez notre schéma et votre appareil fonctionnera longtemps et avec une qualité élevée. Troisièmement, ne laissez pas les enfants jouer avec. Et enfin, rangez l'appareil assemblé dans un endroit sûr.

Pour assembler un laser à la maison, vous n'aurez pas besoin de trop de temps et de composants. Donc, vous avez d'abord besoin d'un lecteur de DVD-RW. Cela peut être à la fois travail et non travail. Ce n'est pas essentiel. Mais il est très important qu'il s'agisse d'un appareil d'enregistrement et non d'un lecteur conventionnel pour la lecture de disques. La vitesse d'écriture du lecteur doit être de 16x. C'est possible encore plus haut. Ensuite, vous devez trouver un module avec une lentille, grâce à laquelle le laser peut être focalisé en un point. Un vieux pointeur chinois pourrait bien convenir à cela. Il est préférable d'utiliser une lanterne en acier inutile comme corps du futur laser. Le "rembourrage" sera constitué de fils, de batteries, de résistances et de condensateurs. N'oubliez pas non plus de préparer un fer à souder - l'assemblage sera impossible sans lui. Voyons maintenant comment assembler un laser à partir des composants décrits ci-dessus.

Circuit laser bricolage

La première chose à faire est de démonter le lecteur de DVD. Vous devez retirer la partie optique du lecteur en débranchant le câble. Ensuite, vous verrez une diode laser - elle doit être soigneusement retirée du boîtier. N'oubliez pas qu'une diode laser est extrêmement sensible aux changements de température, en particulier au froid. Jusqu'à ce que vous installiez la diode dans le futur laser, il est préférable de rembobiner les fils de la diode avec un fil fin.

Le plus souvent, les diodes laser ont trois bornes. Celui du milieu donne un moins. Et l'un des extrêmes - plus. Vous devriez prendre deux piles pour les doigts et connectez-vous à la diode retirée du boîtier à l'aide d'une résistance de 5 ohms. Pour que le laser s'allume, vous devez connecter le moins des piles à la borne médiane de la diode et le plus à l'un des extrêmes. Vous pouvez maintenant assembler le circuit émetteur laser. À propos, vous pouvez alimenter le laser non seulement à partir de piles, mais également à partir de l'accumulateur. C'est l'affaire de tous.

Pour que votre appareil s'assemble en un point lorsqu'il est allumé, vous pouvez utiliser un ancien pointeur chinois, en remplaçant le laser du pointeur par celui que vous avez assemblé. Toute la structure peut être soigneusement emballée dans le boîtier. Ainsi, il sera plus beau et durera plus longtemps. Une lanterne en acier inutile peut servir de corps. Mais cela peut aussi être presque n'importe quelle capacité. Nous choisissons une lampe de poche non seulement parce qu'elle est plus durable, mais aussi parce que votre laser y sera beaucoup plus présentable.

Ainsi, vous avez vous-même constaté que pour assembler un laser suffisamment puissant à la maison, aucune connaissance approfondie de la science ni aucun équipement d'un coût prohibitif ne sont nécessaires. Vous pouvez maintenant assembler vous-même le laser et l'utiliser conformément à sa destination.

Ils sont utilisés depuis longtemps en médecine, dans la fabrication d'instruments de haute précision, dans les laboratoires, etc. Un faisceau étroit de cohérence un rayonnement électromagnétique la gamme optique attire depuis longtemps les chercheurs de toute la planète. Les propriétés du laser sont bien étudiées et ont récemment été utilisées dans économie nationale et en fabrication. Probablement, tout le monde a vu des vues de haute précision ou des pointeurs bien connus dans le travail. La puissance de tels appareils est faible, mais c'est tout à fait suffisant pour démontrer leur

Opportunités. Avec le développement de la technologie de fabrication, des éléments de petite taille sont désormais produits industriellement, capables de délivrer un faisceau d'une puissance suffisante. haute puissance. Nul doute qu'ils trouveront leur place dans l'électronique. Sur cette base, il est tout à fait possible de fabriquer un laser fait maison pouvant être utilisé dans la vie de tous les jours, par exemple comme indicateur de niveau de petite taille.

Pour fabriquer un laser maison, il n'est pas nécessaire de chercher un cristal coûteux, de concevoir un dispositif de pompage, d'installer un réflecteur, etc. Vous n'avez même pas besoin d'ajuster la lentille optique spéciale utilisée pour corriger le faisceau. Sur le ce moment La technologie de fabrication des diodes laser est assez bien développée.

Un tel appareil peut fonctionner avec une puissance de rayonnement constante allant jusqu'à 8 watts, ce qui est tout à fait suffisant pour obtenir un faisceau long. Sur le courte portée un tel appareil brûlera une feuille de papier. Tout ce qui est nécessaire pour assembler un tel laser fait maison est de prendre un boîtier et d'organiser une source d'alimentation. Il convient également de garder à l'esprit que lorsqu'il est allumé, un tel appareil consomme un courant décent et que les piles ordinaires devront bientôt être changées. comme la meilleure utilisation selon but désigné tel appareil, vous pouvez vous référer aux catalogues et sélectionner une diode en fonction des paramètres de courant consommé et de puissance de rayonnement qui vous conviennent le mieux.

Largement utilisé dans une grande variété d'appareils électroniques. Il est tout à fait possible de démonter cet appareil d'un ancien "cutter" laser pour Disques DVD et en faire un laser maison. Il est tout à fait approprié pour démontrer les capacités de cet appareil.

Actuellement disponible avec une puissance de sortie optique maximale de 150 watts. Gardez la sécurité à l'esprit lorsque vous travaillez avec ces articles.

Si vous allez assembler un appareil puissant capable de traiter des matériaux fusibles, cet appareil peut être assemblé de vos propres mains sur la base de dessins pouvant être trouvés dans le domaine public.

Comme tu peux le voir lasers faits maison il est tout à fait possible de le faire sans recourir à la recherche de matériaux chers et rares. L'assemblage et l'étalonnage ne prendront pas beaucoup de temps.

La gamme de diodes laser fabriquées ne cesse de croître. Leur puissance optique de sortie est augmentée. La production en ligne entraîne une diminution progressive de leur coût.

Cet article explique comment faire laser puissant du lecteur de DVD. Mais avant, un peu de théorie.

Qu'est-ce qu'un laser ?

Un laser est une source lumineuse dont les propriétés diffèrent fortement de toutes les autres sources (lampes à incandescence, lampes fluorescentes, flammes, luminaires naturels, etc.). Le faisceau laser possède un certain nombre de propriétés remarquables. Il s'étend jusqu'à longues distances et a une direction strictement linéaire. Le faisceau se déplace dans un faisceau très étroit avec un faible degré de divergence (il atteint la lune avec un foyer de centaines de mètres). Le faisceau laser a une grande chaleur et peut percer un trou dans n'importe quel matériau. L'intensité lumineuse du faisceau est supérieure à l'intensité des sources lumineuses les plus puissantes.

Passons maintenant à la pratique. Pour assembler le laser, nous avons besoin de :

1. Fer à souder et autres outils
2. Graveur DVD ou lecteur de CD. (avec DVD il y aura plus de puissance)

Pour déterminer le brûleur ou non, vous devez regarder son nom, qui se trouve sur le capot supérieur, sur l'autocollant. S'il indique DVD-RW ou CD-RW, vous disposez d'un lecteur de gravure ; s'il indique DVD-R ou CD-R, le lecteur est en lecture seule.

Nous démontons soigneusement le lecteur et y trouvons ce dont nous avons besoin, à savoir la tête laser. C'est sur un chariot mobile. Surligné en rouge sur la photo.

Pour obtenir la tête laser, nous devons retirer le chariot. Pour ce faire, dévissez les deux boulons marqués de flèches sur la photo.

Après avoir retiré le chariot, vous devez souder les jambes ensemble au niveau de la tête laser afin qu'elle ne brûle pas à cause de l'électricité statique. Je les ai court-circuités avec un morceau de fil de cuivre fin.

Schéma de connexion LD

L'émetteur laser ne peut pas être connecté directement à l'alimentation, car il a besoin d'un courant stabilisé constant. Pour ce faire, nous allons assembler un petit circuit sur le stabilisateur LM317. Voici le schéma lui-même :

La résistance peut être utilisée dans les allées de 6,2 à 6,8 ohms. Il n'est pas souhaitable de fournir un courant supérieur à 250 mA à la tête laser, donc si vous appliquez une résistance dans cette plage, tout ira bien. Si vous ne trouvez pas la bonne résistance, utilisez plusieurs résistances connectées en série ou en parallèle. La sortie négative du laser est connectée directement au moins de l'alimentation et la sortie positive à travers ce circuit. La puissance de la diode laser est de 260-270 mV, c'est-à-dire qu'il est souhaitable d'utiliser un radiateur supplémentaire.

Tension d'alimentation - 3,7 V, par exemple, peut être alimenté à partir de batterie au lithium du téléphone.

Maintenant, si vous allumez le circuit, vous verrez que la diode laser brille comme une LED ordinaire. Il doit être concentré. Pour ce faire, revenons aux restes du lecteur. Nous devons retirer la lentille.

De plus, si vous avez un pointeur laser chinois, vous pouvez en retirer l'optique. C'est exactement ce que j'ai fait. Voici ce qui s'est passé à la fin.

Le mot "laser" ou "laser" est une abréviation pour "amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement". En russe : - « amplification de la lumière par émission stimulée », ou un générateur quantique optique. Le premier laser, qui utilisait un cylindre de rubis recouvert d'argent comme résonateur, a été développé en 1960 par Hughes Research Laboratories, en Californie. .Aujourd'hui, les lasers sont utilisés à diverses fins, allant de la mesure de diverses quantités à la lecture de données codées. Il existe plusieurs façons de fabriquer un laser, selon votre budget et vos compétences.

Pas

Partie 1

Le laser a besoin d'une source d'alimentation pour fonctionner. Les lasers fonctionnent en excitant les électrons du milieu actif du laser avec une source d'énergie externe et en les stimulant pour émettre de la lumière d'une certaine longueur d'onde. Ce procédé a été proposé pour la première fois en 1917 par Albert Einstein. Pour que les électrons (dans les atomes du milieu actif du laser) émettent de la lumière, ils doivent d'abord absorber de l'énergie en se déplaçant vers une orbite plus élevée, puis donner cette énergie sous la forme d'une particule de lumière en revenant vers le orbite d'origine. Cette manière d'introduire de l'énergie dans le milieu actif du laser est appelée "pompage".

Canaliser le passage de l'énergie à travers un milieu actif (amplificateur). Le milieu amplificateur ou milieu actif laser augmente l'intensité de la lumière du fait de l'émission induite (forcée) émise par les électrons. Le milieu amplificateur peut être n'importe quelle structure ou substance listée ci-dessous :

Installation de miroirs pour maintenir la lumière à l'intérieur du laser. Les miroirs, ou résonateurs, retiennent la lumière à l'intérieur chambre de travail laser jusqu'à ce que le niveau d'énergie souhaité soit accumulé pour le rayonnement à travers un petit trou dans l'un des miroirs ou à travers une lentille.

• Le résonateur le plus simple ou "résonateur linéaire" utilise deux miroirs placés sur les côtés opposés de la chambre de travail du laser pour générer un faisceau de sortie.
• Un « résonateur en anneau » plus complexe utilise trois miroirs ou plus. Il peut générer plusieurs faisceaux ou un seul faisceau avec un isolateur optique.

1. Utilisation d'une lentille de focalisation pour diriger la lumière à travers un milieu amplificateur. Avec les miroirs, la lentille aide à concentrer et à diriger la lumière afin que le milieu amplificateur reçoive le plus de lumière possible.

   Partie 2

   Construction du laser

   Première méthode : Construire un laser à partir d'un kit

   1. Acheter. Vous pouvez acheter dans un magasin d'électronique ou acheter en ligne "kit laser", "kit laser", "module laser" ou "diode laser". Le kit laser doit inclure les éléments suivants :

      • Schéma du pilote. Parfois vendu séparément des autres composants. Choisissez un circuit driver qui vous permettra de réguler le courant.
      • diode laser.
      • La lentille de réglage peut être en verre ou en plastique. En règle générale, la diode et la lentille sont regroupées dans un petit tube. Ces composants sont parfois vendus séparément sans pilote.

   2. Assemblage du circuit pilote. De nombreux kits laser sont vendus avec un pilote non assemblé. Ces ensembles comprennent circuit imprimé et les pièces correspondantes, et vous devez les souder, en suivant le schéma ci-joint. Certains kits peuvent avoir le pilote assemblé.

      Connectez l'unité de contrôle à la diode laser. Si vous avez un multimètre numérique, vous pouvez l'inclure dans un circuit à diodes pour surveiller le courant. La plupart des diodes laser ont un courant compris entre 30 et 250 milliampères (mA). La gamme de courant de 100 à 150 mA donnera un faisceau assez puissant.

      • Vous pouvez donner plus de courant à la diode laser pour obtenir un faisceau plus puissant, mais le courant supplémentaire raccourcira la durée de vie ou même grillera la diode.

   3. Connectez l'alimentation ou la batterie au circuit du pilote. La diode laser doit briller fortement.

   4. Faites pivoter la lentille pour focaliser le faisceau laser. Dirigez-le vers le mur et faites la mise au point jusqu'à ce qu'un joli point lumineux apparaisse.

      • Après avoir ajusté l'objectif de cette manière, placez une allumette sur la ligne du faisceau et faites pivoter l'objectif jusqu'à ce que vous voyiez que tête d'allumette commencera à fumer. Vous pouvez également essayer de pop des ballons ou brûler des trous dans le papier.

   Deuxième méthode : Construire un laser à diode à partir d'un ancien lecteur de DVD ou de Blu-Ray

   1. Procurez-vous un ancien graveur ou lecteur DVD ou Blu-ray. Choisissez des appareils avec une vitesse d'écriture 16x ou plus rapide. Ces appareils ont des diodes laser avec une puissance de sortie de 150 mW ou plus.

      • Le lecteur de DVD est équipé d'une diode laser rouge d'une longueur d'onde de 650 nm.
      • Le lecteur Blu-ray est doté d'une diode laser bleue d'une longueur d'onde de 405 nm.
      • Le lecteur de DVD doit être en assez bon état pour graver des disques, mais pas nécessairement avec succès. En d'autres termes, sa diode doit être bonne.
      • N'essayez pas d'utiliser un lecteur de DVD, un lecteur de CD et un graveur au lieu d'un graveur de DVD. Le lecteur de DVD a une diode rouge, mais pas aussi puissante que le graveur de DVD. La diode laser du graveur de CD est assez puissante, mais émet de la lumière dans la gamme infrarouge et vous obtiendrez un faisceau qui n'est pas visible à l'œil nu.

   2. Retrait de la diode laser du lecteur. Retournez le lecteur fond en haut. Vous verrez des vis qui devront être retirées avant de pouvoir séparer le mécanisme d'entraînement et retirer la diode.

      • Une fois que vous avez démonté le lecteur, vous verrez une paire de rails métalliques maintenus en place par des vis. Ils supportent le kit laser. Dévissez les guides pour les retirer. Retirez le kit laser.
      • La diode laser est plus petite qu'un sou. Il possède trois contacts métalliques en forme de pattes. Il peut être placé dans une coque métallique avec une fenêtre de protection transparente ou sans fenêtre, ou il peut être fermé par rien.
      • Vous devez retirer la diode de la tête laser. Il peut être plus facile de retirer le dissipateur thermique de l'assemblage avant d'essayer de retirer la diode. Si vous avez un bracelet antistatique, utilisez-le tout en retirant la diode.
      • Manipulez la diode laser avec soin, surtout s'il s'agit d'une diode non protégée. Si vous avez un récipient antistatique, placez-y la diode jusqu'à ce que vous commenciez à assembler le laser.

   3. Préparez la lentille de mise au point. Vous devrez faire passer le faisceau de la diode à travers une lentille de focalisation pour l'utiliser comme laser. Vous pouvez le faire de deux manières :

      • Utilisation d'une loupe comme lentille de mise au point. Faites pivoter la lentille pour trouver le bon endroit pour recevoir le faisceau laser focalisé. Si nécessaire, cela devra être fait à chaque fois avant d'utiliser le laser.
      • Achetez une diode laser de faible puissance, telle qu'un assemblage de diode laser de 5 mW avec lentille et tube. Remplacez-la ensuite par une diode laser d'un graveur de DVD.

À la mention du laser, la plupart des gens se souviennent immédiatement d'épisodes de films de science-fiction. Cependant, une telle invention est entrée depuis longtemps dans nos vies et n'est pas quelque chose de fantastique. Le laser a trouvé son application dans de nombreux domaines, de la médecine et de la fabrication au divertissement. Par conséquent, beaucoup s'intéressent à savoir si et comment fabriquer soi-même un laser.

Selon les spécificités et les exigences mises en avant, les lasers sont complètement différents, tant en taille (des pointeurs de poche à la taille d'un terrain de football), qu'en puissance, moyens de travail utilisés et autres paramètres. Bien sûr, il est impossible de créer soi-même un faisceau de production puissant à la maison, car ce ne sont pas seulement des appareils techniquement complexes, mais aussi des choses très capricieuses en termes de maintenance. Mais un laser de bricolage simple, mais fiable et puissant peut être sculpté à partir d'un lecteur de DVD-RW ordinaire.

Principe d'opération

Le mot "laser" nous vient de de la langue anglaise"laser", qui est une abréviation des premières lettres d'un nom beaucoup plus complexe : amplification de la lumière par émission stimulée de rayonnement et se traduit littéralement par "amplification de la lumière par émission stimulée". Il peut également être appelé générateur quantique optique. Il existe de nombreux types de lasers et la portée de leur application est extrêmement étendue.

Le principe de son fonctionnement est de convertir une énergie (lumineuse, chimique, électrique) en énergie de différents flux de rayonnement, c'est-à-dire qu'il est basé sur le phénomène de rayonnement stimulé ou induit.

Classiquement, le principe de fonctionnement affiche le dessin suivant :

Matériel nécessaire au travail

Lors de la description des bases du laser, tout semble compliqué et incompréhensible. En fait, fabriquer un laser de vos propres mains à la maison est extrêmement simple. Vous aurez besoin de quelques accessoires et outils :

1. La chose la plus élémentaire dont vous avez besoin pour créer un laser est un lecteur de DVD-RW, c'est-à-dire un graveur d'ordinateur ou de lecteur. Plus la vitesse d'enregistrement est élevée, plus le produit lui-même sera puissant. Il est préférable de prendre des disques avec une vitesse de 22X, car sa puissance est la plus élevée, environ 300 mW. En même temps, leur couleur diffère: rouge, vert, violet. Quant aux ROM sans écriture, elles sont trop faibles. Il convient également de prêter attention au fait qu'après des manipulations avec le lecteur, il ne fonctionnera plus, il vaut donc la peine de prendre soit un laser déjà hors service, mais avec un laser en état de marche, soit un laser que vous ne regretterez pas dire au revoir à.
2. Vous aurez également besoin d'un stabilisateur de courant, même si l'on souhaite s'en passer. Mais il faut savoir que toutes les diodes (et celle du laser ne fait pas exception) "préfèrent" non pas la tension, mais le courant. Les options les moins chères et préférées sont convertisseur d'impulsions Puce NCP1529 ou LM317 (similaire à KR142EN12).
3. La résistance de sortie est choisie en fonction du courant d'alimentation de la diode laser. Il est calculé par la formule : R=I/1,25, où I est le courant nominal du laser.
4. Deux condensateurs : 0,1 uF et 100 uF.
5. Collimateur ou pointeur laser.
6. Piles AAA.
7. Fils.
8. Outil : fer à souder, tournevis, pinces, etc.

Retrait de la diode laser du lecteur de DVD

La pièce principale à retirer est le laser de lecteur DVD. Ce n'est pas difficile à faire, mais cela vaut la peine de connaître certaines des nuances qui aideront à éviter d'éventuels malentendus pendant le travail.

Tout d'abord, le lecteur de DVD doit être démonté pour accéder au chariot sur lequel se trouvent les diodes laser. L'un d'eux est un lecteur - il est trop faible. Le deuxième graveur est exactement ce dont vous avez besoin pour créer un laser à partir d'un lecteur de DVD.

Sur le chariot, la diode est montée sur le radiateur et solidement fixée. S'il n'est pas calculé d'utiliser un autre radiateur, celui existant est tout à fait approprié. Par conséquent, vous devez les supprimer ensemble. Sinon, coupez soigneusement les jambes à l'entrée du radiateur.

Les diodes étant extrêmement sensibles à l'électricité statique, il est utile de les protéger.. Pour ce faire, vous devez enrouler les pattes de la diode laser avec un fil fin.

Il ne reste plus qu'à rassembler tous les détails ensemble, et la ROM elle-même n'est plus nécessaire.

Assemblage du dispositif laser

Il est nécessaire de connecter la diode extraite du sidirom au convertisseur, en respectant la polarité, sinon la diode laser tombera immédiatement en panne et deviendra impropre à une utilisation ultérieure.

DE verso diode, un collimateur est installé afin que la lumière puisse être concentrée en un seul faisceau. Bien qu'au lieu de cela, vous puissiez utiliser la lentille incluse dans le rhum ou la lentille que le pointeur laser contient déjà. Mais dans ce cas, vous devrez effectuer le réglage afin d'obtenir la mise au point nécessaire.

De l'autre côté du convertisseur, des fils sont soudés qui se connectent aux contacts du boîtier, où les batteries seront installées.

Le schéma vous aidera à terminer le laser à partir du lecteur de DVD de vos propres mains:

Lorsque la connexion de tous les composants est terminée, vous pouvez vérifier les performances de l'appareil résultant. Si tout fonctionne, il reste à placer toute la structure dans le boîtier et à la fixer solidement.

Logement fait maison

Vous pouvez aborder la fabrication du boîtier de différentes manières. Parfait à ces fins, par exemple, un étui de lanterne chinoise. Vous pouvez également utiliser un étui prêt à l'emploi pointeur laser. Mais solution optimale il peut s'avérer être fait maison, en profilé d'aluminium.

En soi, l'aluminium est léger et, en même temps, il se prête bien au traitement. Toute la structure y est idéalement située. Il sera également pratique de le réparer. Si nécessaire, vous pouvez toujours facilement découper la pièce requise ou la plier conformément aux paramètres requis.

Sécurité et tests

Lorsque tout le travail est terminé, il est temps de tester le puissant laser résultant. Il n'est pas recommandé de le faire à l'intérieur. Par conséquent, il vaut mieux sortir dans un endroit désert. Dans le même temps, il convient de rappeler que l'appareil fabriqué est plusieurs centaines de fois plus puissant qu'un pointeur laser classique, et cela oblige à l'utiliser avec une extrême prudence. Ne dirigez pas le faisceau vers des personnes ou des animaux, assurez-vous que le faisceau n'est pas réfléchi et n'entre pas dans les yeux. Lors de l'utilisation d'un faisceau laser rouge, il est recommandé de porter des lunettes vertes, cela réduira considérablement le risque de dommages à la vision dans des cas imprévus. Après tout, même de l'extérieur, regarder les rayons laser n'est pas recommandé.

Ne dirigez pas le faisceau laser vers des objets et substances inflammables ou explosifs.

L'appareil créé, avec une lentille correctement ajustée, peut très bien couper des sacs en plastique, brûler sur un arbre, éclater ballons à air et même brûler - une sorte de laser de combat. C'est incroyable ce qu'on peut faire à partir d'un lecteur de DVD. Par conséquent, lors du test d'un appareil fabriqué, il convient toujours de se souvenir des précautions de sécurité.