«Лазер» термині шын мәнінде «стимуляцияланған сәуле шығару арқылы жарық күшейту» дегенді білдіреді. Резонатор ретінде күміспен қапталған рубин цилиндрін қолданған бірінші лазер 1960 жылы Калифорнияның Хьюз зерттеу зертханаларында жасалды. Бүгінгі күні лазерлер әр түрлі нәрселер үшін қолданылады, өлшенуден шифрланған деректерді оқуға дейін және бюджетке және мүмкіндіктерге байланысты лазерлерді шығарудың бірнеше әдістері бар.
Қадам
2 бөлімнің 1 бөлігі: Лазерлердің қалай жұмыс істейтінін түсіну
Қадам 1. Энергия көзін қамтамасыз етіңіз
Лазерлер электрондарды белгілі бір толқын ұзындығында жарық шығаруға ынталандыру арқылы жұмыс істейді, немесе «лазерлер». (Бұл процесті алғаш рет 1917 жылы Альберт Эйнштейн ұсынған.) Жарық шығару үшін электрондар алдымен жоғары орбитаға айналу үшін энергияны сіңіріп, содан кейін бастапқы орбитасына оралғаннан кейін бұл энергияны жарық ретінде шығаруы керек. Бұл энергия көзі «сорғы» деп аталады.
- Кішкентай лазерлер, мысалы, CD және DVD ойнатқыштары мен лазерлік көрсеткіштер, сорғы ретінде әрекет ететін диодқа электр тогын беру үшін электр тізбегін пайдаланады.
- Көмірқышқыл газы лазер электрондарды ынталандыру үшін электр тогымен айдалады.
- Эксимерлік лазерлер энергияны химиялық реакциялардан алады.
- Кристалдан немесе шыныдан жасалған лазерлерде доға шамы немесе жарқыл шам сияқты күшті жарық көзі қолданылады.
Қадам 2. Энергияны күшейткіш орта арқылы жіберіңіз
Күшейткіш орта немесе белсенді лазерлік орта стимуляцияланған электрондардың әсерінен сәуле шығаратын энергияны күшейтеді. Арматуралық орта келесілердің бірі болуы мүмкін:
- Галлий арсенид, алюминий галлий арсенид немесе индий галий арсениді сияқты материалдардан жасалған жартылай өткізгіштер.
- Hughes Laboratories жасаған бірінші лазерде қолданылған рубин цилиндр тәрізді кристалл. Сапфир мен анар, сонымен қатар оптикалық шыны талшықтары да қолданылды. Шыны мен кристалдар сирек кездесетін металдардың иондарымен өңделеді.
- Сирек кездесетін металл иондарымен алдын ала өңделген керамика.
- Сұйықтықтар, әдетте бояғыштар, инфрақызыл лазерлер джин мен тоник күшейткіш ретінде қолданылады. Желатин десерті (Jell-O) нығайтқыш ретінде де сәтті қолданылды.
- Газдар, мысалы, көмірқышқыл газы, азот, сынап буы немесе гелий-неон қоспасы.
- Химиялық реакция.
- Электронды прожектор.
- Ядролық зат. Алғашқы уран лазері 1960 ж. Қарашада, бірінші лағыл лазер жасалғаннан алты ай өткен соң жасалды.
3 -қадам. Жарықты орналастыру үшін айналарды реттеңіз
Айна немесе резонатор сәулені лазерлік камерадағы айнаның біріндегі кішкене тесік арқылы немесе линза арқылы ағызу үшін қажетті энергия деңгейіне жеткенше сақтайды.
- Резонатордың ең қарапайым қондырғысы - сызықтық резонатор лазер камерасында бір -біріне қарама -қарсы орналасқан екі айнаны қолданады. Бұл параметр бір жарық сәулесін шығарады.
- Сақиналы резонаторда үш немесе одан да көп айналар қолданылады. Бұл қондырғы оптикалық изолятордың немесе қос сәуленің көмегімен бір сәулені шығара алады.
Қадам 4. Сәулені күшейткіш ортаға бағыттау үшін фокустайтын линзаны қолданыңыз
Айнамен бірге линза жарықтың фокусталуына және бағытталуына көмектеседі, сондықтан күшейткіш орта мүмкіндігінше жарық алады.
2 бөліктің 2 бөлігі: лазер жасау
Бірінші әдіс: лазерлік құрылғыдан лазер жасау
Қадам 1. Лазерлік құрылғыларды сататын дүкенді табыңыз
Электр дүкеніне баруға немесе Интернеттен «лазерлік құрылғы», «лазерлік модуль» немесе «лазерлік диодты» іздеуге болады. Лазерлік құрылғы мыналарды қамтуы керек:
- реттегіш схемасы. (Бұл бөлік кейде басқа компоненттерден бөлек сатылады.) Амператорды реттеуге мүмкіндік беретін басқару тізбегін іздеңіз.
- Лазерлік диодтар.
- Реттеуге болатын линза, шыны немесе пластик. Әдетте диод пен линза кішкене түтікке салынған. (Бұл компоненттер кейде контроллер схемасынан бөлек сатылады.)
Қадам 2. Контроллер тізбегін жинаңыз
Көптеген лазерлік құрылғылар сізге контроллер тізбегін құруды талап етеді. Құрылғының бұл түріне схема мен оған қатысты бөлшектер кіреді, және оларды бірге берілген схемаға сәйкес дәнекерлеу керек. Сонымен қатар, кіріктірілген басқару схемасы бар басқа да құрылғылар бар.
- Егер сізде электроника бойынша тәжірибе болса, контроллер тізбегін өзіңіз жасай аласыз. LM317 контроллері схемасы - бұл жеке схеманы жобалаудың тамаша үлгісі. Конденсатордың резисторлық тізбегін қолданғаныңызға көз жеткізіңіз, осылайша алынған энергия шамадан тыс импульстерді шығармайды.
- Контроллер тізбегін құрғаннан кейін оны жарық диодына қосу арқылы тексеріңіз. Егер жарық диоды бірден жанбаса, потенциометрді реттеңіз. Егер мәселе шешілмесе, тізбекті екі рет тексеріп, барлық бөлшектердің дұрыс қосылғанын тексеріңіз.
Қадам 3. Контроллер тізбегін диодпен қосыңыз
Егер сізде цифрлық мультиметр болса, диод қабылдаған токты бақылау үшін оны схемаға қосыңыз. Диодтардың көпшілігі 30-250 миллиампер диапазонында орналасуы мүмкін, ал 100-150 мА диапазоны жеткілікті күшті сәуле шығарады.
Диодтан берік сәуле неғұрлым қуатты лазер шығаратынына қарамастан, сәулені жасауға қажет қосымша ток диодты тез күйдіреді және зақымдайды
Қадам 4. Қуат көзін (батареяны) контроллер тізбегіне қосыңыз
Диод қазір жарқырап тұруы керек.
Қадам 5. Линзаны лазер сәулесінің фокусына реттеңіз
Егер сіз қабырғаны ерекшелегіңіз келсе, оны жақсы жарқын нүкте пайда болғанша реттеңіз.
Линзаны дұрыс орнатқаннан кейін, сіріңке таяқшасын лазер жолына қойыңыз және сіріңке басы түтінге айналғанша линзаны реттеңіз. Сондай -ақ, лазермен шарларды үрлеуге немесе қағаздағы тесіктерді тесуге болады
Екінші әдіс: пайдаланылған диодтардан лазер жасау
Қадам 1. Қолданылған DVD немесе Blu-Ray жазушысын алыңыз
Жазу жылдамдығы 16х немесе одан жоғары бірлік іздеңіз. Құрылғыда шығысы 150 милливатт (мВт) немесе одан жоғары диод бар.
- DVD -жазғышта толқын ұзындығы 650 нанометр (нм) бар қызыл диод бар.
- Blu-Ray жазушысы толқын ұзындығы 405 нм көк диодқа ие.
- DVD -жазушы дискілерді жазуға қабілетті болуы керек, бірақ ол сәтті болмауы керек. (Басқаша айтқанда, диод әлі де жұмыс істеуі керек).
- DVD жазғышты ауыстыру үшін DVD оқу құралын, ықшам дискіні жазуды немесе ықшам дискіні оқу құралын пайдаланбаңыз. DVD оқырмандарда қызыл диодтар бар, бірақ DVD жазушылар сияқты күшті емес. CD жазатын диодтар өте күшті, бірақ инфрақызыл диапазонда жарық шығарады, сондықтан сіз көре алмайтын сәулелерді іздеуге тура келеді.
Қадам 2. DVD/Blu-Ray жазушы құрылғысынан диодты алыңыз
Құрылғыны аударыңыз. Құрылғыны ашпас бұрын және диодты алып тастамас бұрын оны бұрап алу керек төрт немесе одан да көп бұрандалар бар.
- Құрылғы ашылғаннан кейін бұрандалармен бекітілген жұп металл жақтаулар болады. Рамка лазерлік компоненттерді ұстайды. Бұрандаларды алып тастағаннан кейін, жақтауды алып тастауға және лазерлік компоненттерді алуға болады.
- Диодтар монеталардан кіші. Диодтың үш металл аяқтары бар және оларды металл қабатпен қаптауға болады, мөлдір қорғаныс терезесі бар немесе онсыз немесе ашық болуы мүмкін.
- Диодты лазерлік компоненттен алу керек. Жеңілдету үшін диодты алып тастамас бұрын алдымен лазерлік компоненттен жылу қабылдағышты алыңыз. Егер сізде антистатикалық білезік болса, диодты алған кезде оны киіңіз.
- Диодты абайлап ұстаңыз, егер ол ашық диод болса. Лазерді дайындауға дайын болғанша диодтарды сақтау үшін антистатикалық корпус дайындаңыз.
Қадам 3. Фокустау линзасын алыңыз
Лазер шығару үшін диодтың сәулесі фокустайтын линзадан өтуі керек. Сіз мұны келесі екі жолмен жасай аласыз:
- Фокус ретінде үлкейткіш әйнекті қолданыңыз. Лазер сәулесін шығаратын орынды тапқанша үлкейткішті жылжытыңыз, бұл лазерді қолданғыңыз келген сайын жасалуы керек.
- 5 мВт сияқты қуаты аз лазерлік диод бар линзалар үшін түтіктер жиынтығын алыңыз және диодты DVD жазушыдан диодқа ауыстырыңыз.
Қадам 4. Контроллер тізбегін алыңыз немесе құрыңыз
Қадам 5. Диодты контроллер тізбегіне қосыңыз
Диодтың оң сымын контроллер тізбегінің оң сымына, ал теріс сымды теріс сымға қосыңыз. Диод түйреуіштерінің орналасуы DVD-жазушыдан қызыл диодты немесе Blu-Ray жазушысынан көк диодты пайдаланатындығыңызға байланысты өзгереді.
- Диодты аяғыңызды өзіңізге қаратып, аяқтың негізі оңға бағытталған үшбұрыш болатындай етіп айналдырыңыз. Екі диодта да жоғарғы аяқ - оң аяқ.
- DVD жазушының қызыл диодында үшбұрыштың шыңын құрайтын ортасындағы аяқ теріс аяқ болып табылады.
- Blu-Ray жазушысының көк диодында төменгі аяғы-теріс аяғы.
Қадам 6. Қуат көзін контроллер тізбегіне қосыңыз
Қадам 7. Линзаны лазер сәулесінің фокусына реттеңіз
Кеңестер
- Лазер сәулесін неғұрлым аз фокустасаңыз, лазер соғұрлым күшті болады, бірақ ол сол фокустық қашықтықта ғана тиімді болады. Егер фокус 1 м қашықтықта болса, лазер 1 м қашықтықта ғана тиімді болады. Лазерді қолданғыңыз келмесе, линзаның фокусын лазер сәулесі үстел теннисі шарының диаметріне тең болғанша таратыңыз.
- Лазерлік құрылғыны қорғау үшін оны контроллер тізбегінің қаншалықты кішігірім болуына байланысты жарықдиодты шам немесе батарея ұстағыш сияқты сыйымдылықта сақтаңыз.
Ескерту
- Лазерді жарықты шағылыстыратын бетке шығармаңыз. Лазер - бұл сәуле сәулелері және оларды фокусталмаған сәулелер сияқты шағылыстыруға болады, тек үлкен зардаптарға әкеледі.
- Әрқашан жұмыс жасайтын лазер сәулесінің толқын ұзындығына тән көзілдірік киіңіз (бұл жағдайда лазер диодының толқын ұзындығы). Лазерлік көзілдірік лазер сәулесінің түсін теңестіретін түстерде шығарылады: 650 нм қызыл лазер үшін жасыл, 405 нм көк лазер үшін қызыл-қызғылт сары. Лазерлік көзілдіріктің орнына дәнекерлеу дулыға, қабырғалы көзілдірік немесе күн көзілдірігін пайдаланбаңыз.
- Лазер сәулесінің көзіне қарамаңыз немесе лазерді адамдардың көзіне түсірмеңіз. Осы мақалада талқыланатын лазер түрі IIIb лазерлер лазерлік көзілдірікті қолданған кезде де көзді зақымдауы мүмкін. Лазер сәулесін кездейсоқ жарықтандыру да заң бұзушылық болып табылады.
