레이저 다이오드를 배터리에 연결합니다. 광자기 드라이브의 레이저 다이오드. 레이저 다이오드 연결 : 다이어그램, 작동 특징. 레이저 파워 드라이버 회로

20.06.2020

반도체 레이저 다이오드의 발명은 당연히 지난 세기 후반 물리학 분야의 최고의 성과 중 하나로 간주됩니다. 반세기 전에 수행된 고체 물질의 광학 복사 분야에서 소련과 미국 과학자들의 독립적인 개발은 오늘날 국내, 산업 및 군사 분야에서 그 효과를 보여줍니다.
광자의 자연 방출을 기반으로 작동하는 발광 다이오드와 달리 레이저 다이오드는 작동 원리와 결정 구조가 더 복잡합니다.

작동 원리

광자가 어디서 오는지 이해하려면 재결합 과정(자유 캐리어 쌍(전자와 정공)이 사라지는 과정)을 고려하십시오. 다이오드의 p-n 접합에 직접 전압을 가하면 주입이 발생합니다. 비평형 운반체의 농도가 급격히 증가합니다. 주입 과정에서 서로를 향해 이동하는 전자와 정공이 재결합하여 입자(광자 및 준입자) 형태로 에너지를 방출합니다. 이것이 LED에서 관찰되는 자연 방출이 발생하는 방식입니다.

레이저 다이오드의 경우 자발적인 다이오드 대신 동일한 매개변수를 사용하여 광자 유도 방출 메커니즘을 시작해야 합니다. 이를 위해 결정으로 광학 공진기가 형성되어 이를 통과하여 주어진 주파수의 광자가 전자 캐리어를 재결합하게 하여 동일한 편광 및 위상의 새로운 광자가 나타나는 데 기여합니다. 그들은 일관성이라고 불립니다.

이 경우, 레이저 레이저 발사는 주입의 결과로 방출되어 상위 에너지 준위에서 지나치게 많은 수의 전자 운반체가 있는 경우에만 가능합니다. 이렇게 하려면 전자 밀도의 반전을 일으킬 수 있는 강도의 펌프 전류를 사용하십시오. 이 현상은 상위 레벨이 하위 레벨보다 전자가 훨씬 더 많은 상태를 나타냅니다. 결과적으로 응집성 광자의 방출이 자극됩니다.

또한, 이러한 광자는 광학 공진기의 가장자리에서 반복적으로 반사되어 포지티브 피드백이 시작됩니다. 이 현상은 눈사태와 유사한 성격을 가지며 그 결과 레이저 빔이 생성됩니다. 따라서 레이저 다이오드를 포함한 모든 광 발생기를 생성하려면 다음 두 가지 조건이 충족되어야 합니다.

응집성 광자의 존재;
긍정적인 광학 피드백(POF)의 조직.

형성된 빔이 회절로 인해 산란되는 것을 방지하기 위해 장치에는 집광 렌즈가 장착되어 있습니다. 설치된 렌즈 유형은 레이저 유형에 따라 다릅니다.

레이저 다이오드의 종류

수년간의 개발을 통해 레이저 다이오드 장치는 많은 변화를 겪었습니다. 첨단 장비의 출현으로 디자인이 개선되었습니다. 반도체 결정의 도핑 및 연마의 최고 정밀도와 이종 구조 모델의 생성은 결정-공기 경계면에서 높은 반사 계수와 응집성 복사의 형성을 보장하는 요소입니다.

첫 번째 레이저 다이오드(동질 구조의 다이오드)는 하나의 p-n 접합을 가지며 결정의 급속한 과열로 인해 펄스 모드에서만 작동할 수 있었습니다. 역사적 의미만 있을 뿐 실제로는 사용되지 않습니다.

이중 헤테로구조의 레이저 다이오드(DHS 다이오드)가 더 효율적인 것으로 나타났습니다. 그 결정은 두 가지 이종구조를 기반으로 합니다. 각 이종구조는 밴드갭이 작은 물질(갈륨비소, 알루미늄갈륨비소)로, 밴드갭이 큰 층 사이에 위치한다. GVD 레이저 다이오드의 장점은 얇은 층에서 반대 극성 캐리어의 농도가 크게 증가하여 포지티브 피드백의 발현이 크게 가속화된다는 것입니다. 또한, 이종접합으로부터의 광자의 반사는 저이득 영역에서의 광자의 농도를 감소시켜 전체 장치의 효율을 증가시킵니다.

양자우물 레이저 다이오드는 GVD 다이오드의 원리를 바탕으로 설계되었지만 활성 영역이 더 얇습니다. 이는 이러한 전위 우물에 떨어지는 기본 입자가 동일한 평면에서 움직이기 시작한다는 것을 의미합니다. 이 경우 양자화 효과는 전위 장벽을 대체하고 방사선 생성기 역할을 합니다.

DGS 다이오드의 광속 제한 효율이 부족하여 별도의 제한이 있는 이종 구조 레이저가 생성되었습니다. 이 모델에서는 크리스털의 각 면이 재료 층으로 추가로 덮여 있습니다. 이러한 층의 굴절률이 낮음에도 불구하고 입자를 확실하게 유지하여 광 가이드 역할을 합니다. SCH 기술은 다이오드 레이저 생산에서 선도적인 위치를 차지하고 있습니다.

분산 피드백(DFB) 레이저 다이오드는 통신 시스템 분야의 광학 장비의 일부입니다. DFB 레이저의 파장은 일정하며, 이는 pn 접합 영역의 반도체에 가로 노치를 적용하여 달성됩니다. 노치는 회절 격자의 기능을 수행하여 단 하나의 (지정된) 파장을 가진 광자를 공진기로 반환합니다. 이러한 응집성 광자는 증폭에 관여합니다.

수직 공진기가 있는 표면 방출 레이저 다이오드 또는 수직 방출 레이저 VCSEL은 이전에 설명한 장치와 달리 결정 표면에 수직으로 광선을 방출합니다. VCSEL 설계는 거울이 있는 수직 광학 미세공동을 사용하는 방법과 GVD 및 양자우물 기술을 구현하는 방법을 기반으로 합니다. VCSEL 기술의 장점은 온도 및 방사선 안정성, 결정의 그룹 생산 가능성 및 제조 단계에서 직접 테스트할 수 있다는 것입니다.

VCSEL의 수정은 외부 공진기(VECSEL)가 있는 VCSEL입니다. 두 레이저 다이오드 모두 광섬유 통신을 통해 최대 25Gbit/s의 속도로 미래 데이터 전송을 제공할 수 있는 고속 장치로 포지셔닝됩니다.

사건의 종류

레이저 다이오드의 대중화로 인해 제조업체는 새로운 유형의 패키지를 독립적으로 개발해야 했습니다. 특정 목적을 고려하여 회사는 점점 더 많은 새로운 유형의 크리스탈 보호 및 냉각을 생산하여 통일성이 부족했습니다. 현재 레이저 다이오드 패키지에 적용되는 국제 표준은 없습니다.
질서를 회복하기 위해 대형 제조업체들은 건물 통합에 관해 서로 합의했습니다. 그러나 알려지지 않은 레이저 다이오드를 실제로 사용하기 전에 익숙한 패키지 유형에 관계없이 항상 핀의 목적과 방사선의 파장을 명확히 해야 합니다. 상업적으로 생산되는 반도체 레이저 중 가장 일반적인 것은 다음과 같은 패키지를 갖춘 두 가지 유형입니다.
1 광 채널이 열려 있는 장치:

TO-캔(트랜지스터 아웃라인 금속 캔 패키지). 하우징은 금속으로 만들어졌으며 트랜지스터 제조에 사용됩니다.
C-마운트;
D-마운트.

2개의 광섬유 출력 장치:

DIL(듀얼인라인);
DBUT(이중 나비);
SBUT(단일 나비).

애플리케이션

각 유형의 레이저 다이오드는 고유한 기능으로 인해 실용적인 용도로 사용됩니다. 저전력 샘플의 비용은 어린이 장난감 및 포인터에 사용되는 것으로 입증되어 크게 감소했습니다. 레이저 거리계 줄자가 장착되어 있어 한 사람이 거리를 측정하고 관련 계산을 할 수 있습니다. 빨간색 레이저는 바코드 판독기, 컴퓨터 키패드 및 DVD 플레이어를 작동하는 데 사용됩니다. 일부 유형은 과학 연구 및 기타 레이저 펌핑에 사용됩니다. 레이저 다이오드는 광섬유 네트워크의 데이터 전송에 가장 수요가 많습니다. 새로운 VCSEL 모델은 10Gbit/s의 속도를 제공하여 다음을 포함한 다양한 통신 서비스에 대한 추가 기회를 열어줍니다.

인터넷 속도 향상에 기여합니다.
전화 및 영상 통신 개선;
텔레비전 수신 품질을 향상시킵니다.

레이저 다이오드의 개선으로 서비스 수명이 늘어났습니다. 이는 이제 발광 다이오드의 평균 고장 간격과 비슷합니다. 펌프 전류를 줄임으로써 장치의 신뢰성이 향상되었으며 기술 발전에 대한 기여도는 다른 전자 부품에 못지 않습니다.

1.5와트 중국산 레이저 모듈에 대한 간략한 리뷰이지만 동시에 저렴합니다.
모든 유형의 3D 프린터에 설치하거나 직접 디자인하는 데 적합합니다.

설치는 간단합니다. 레이저 모듈은 끈으로 프린트 헤드에 설치되고 송풍기 대신 연결됩니다.
펌웨어를 업데이트할 필요가 없습니다. 플래시 드라이브에서 인쇄할 수 있습니다.

자세한 내용은 컷 아래에 있습니다.

인사말! 그리고 바로 요점))))

나는 오랫동안 작업 영역이 넓은 레이저 조각기를 갖고 싶었습니다. 글쎄, 얼마나 큰지-3.5 x 3.5mm 이상 (Neje, KKmoon 및 유사한 Decker). 초저가 디자인의 중국 공예품은 오래된 컴퓨터 드라이브의 메커니즘을 사용하므로 현대화 가능성이 없습니다.

가장 간단하게 생각해볼 수 있는 것은 3D 프린터 헤드에 레이저 모듈을 장착하는 것이다. 기존 핫엔드()와 함께 설치하는 옵션이 있으며, 표준 캐리지 대신 새로운 X-캐리지(코셀용 이펙터 홀더)를 설치할 수 있습니다.

레이저 모듈 드라이버에는 다양한 전원 옵션이 있습니다. 핫엔드 히터 와이어에서 전원을 공급받을 수 있고 TTL 신호는 모델의 송풍기 팬에서 가져옵니다. 최소한의 수정만으로 간단히 핫엔드와 함께 설치하고 팬에서 전원을 공급할 수 있습니다(100%로 설정). 다음으로, 렌즈의 초점을 한 지점에 맞추고, 수동으로 이펙터를 테이블로 낮추어(테이블을 레이저로 올리는 등), 레이저 빔이 지점에 초점을 맞추는 높이를 결정합니다. 이 높이는 재료의 높이에 맞게 조정된 후속 "인쇄"에 대해 일정합니다. 이 옵션에서는 플래싱이 필요하지 않습니다. 모든 것이 그대로 유지되며 프린터를 프린터로 사용할 수 있으며 플러그인을 통해 조각사를 위한 G 코드 파일만 준비할 수 있습니다.

그런데 옵션으로 을 수집할 수 있습니다. 가장 쉬운 방법은 구조 프로파일, 롤러 및 벨트의 여러 섹션을 사용하는 것입니다. 여기에 캐리지 조립이 있습니다.
Arduino Uno/Nano + CNC Shield를 간단한 제어 보드로 사용할 수 있으며, Benbox와 같은 소프트웨어와의 호환성을 위해 원래 EleksMaker 보드를 구입할 수 있습니다(그리고 본질적으로 저렴한 가격으로 저렴한 중국 조각사 사본을 얻을 수 있습니다). Arduino Mega+ Ramps를 설치하고 SD 카드 및 제어(디스플레이 + 인코더) 작업을 사용하는 것을 방해하는 것은 없습니다.
이러한 구성 요소는 모두 저렴하고 사용 가능합니다.

어쨌든 가장 중요한 것은 레이저 모듈을 올바르게 찾아서 연결하는 것입니다.

Muska의 강력한 레이저 모듈에 대한 이야기가 이미 있었고(레이저 조각기에 대한 기사도 있었습니다) 구매 시 TTL 전력 제어 가능성에 주의하세요(또는 레이저 다이오드/모듈용 TTL이 있는 별도의 드라이버를 구매하세요) )
그리고 레이저 모듈의 이름은 일반적으로 중국인이 원하는 출력을 나타내며 이는 100% 출력에서만 달성 가능합니다. 평균/권장 전력은 일반적으로 최대 전력의 50~60% 정도입니다. 즉, 5500mW 모듈에 대해 약 300달러를 지불했다면 작업할 수 있는 전력은 약 3~3.5W일 가능성이 높습니다. 최대 전력으로 오랫동안 작동하면 중국 다이오드의 수명이 빨리 잃습니다(그리고 죽습니다).

다른 출판물을 위해 강력한 다이오드 모듈을 남겨 두겠습니다. 하지만 Muska에는 아직 저렴한 아날로그 제품에 대한 출판물이 없습니다. 일반적으로 목표는 25달러 미만이면서 동시에 나무/판지에 조각할 수 있고 얇은 재료를 절단할 수도 있는 모듈을 얻는 것이었습니다.
눈에 띄는 옵션을 바로 짚어드리겠습니다.

첫째로,오래된 DVD-RW 드라이브를 분해/예비 부품을 요청하고 레이저를 제거할 수 있는 기회는 항상 있습니다. 일반적으로 그들은 약간 더 강력한 레이저를 사용하기 때문에 16x 이상의 속도로 검색한다고 말합니다.
이것은 실제로 무료 옵션으로 직접 시도해 보고 무슨 일이 일어나는지 확인하는 데 적합합니다. 그건 그렇고, 두 개의 드라이브를 부수면 두 축에 대한 메커니즘도 얻을 수 있습니다))))
유사한 방법에 대한 정보는 다음과 같습니다. 조심스럽게 분해하고 정전기를 두려워하는 모듈을 손상시키지 마십시오.
드라이브의 레이저는 일반적으로 판지와 목재를 조각할 수 있습니다. 팬이라면 풍선을 터뜨리고 가벼운 성냥을 터뜨릴 수도 있습니다. 1*3.7V 배터리 또는 5V(전원 은행)로 전원 공급

둘째,일반적으로 여러 조각으로 판매되는 매우 저렴한 레이저 다이오드를 구입할 수 있습니다. 다음은 808nm 방사선 파장을 갖는 레이저 다이오드의 예입니다.
본체에 핀이 3개 있는데 2개를 사용합니다(본체에 마이너스, 왼쪽에 플러스).
첫 번째 케이스(레이저 또는 DVD-RW 드라이브)와 두 번째 케이스 모두 추가 하우징, 렌즈를 구입하고 다이오드에 전원을 공급해야 합니다.

좋은 것이 있다 세 번째 방법: 저렴한 레이저 다이오드 모듈, 슬리브, 렌즈 포함 구매입니다.
, , 에 대한 옵션은 다음과 같습니다.
Neje/Kkmoon 유형 레이저의 교체 버전(업그레이드 또는 수리용)으로 판매됩니다.

다이오드에 전원을 공급하기 위한 두 개의 접점이 있는 직경 12mm, 높이 45mm의 슬리브처럼 보입니다. 모듈은 드라이버 없이 제공되므로 드라이버를 납땜하거나 구입해야 합니다. . B는 레이저 모듈을 분해한 사진을 제공했다.

따라서 모듈에는 드라이버가 내부에 포함되어 있으며 드라이버는 4.5V...5V의 전압으로 전원을 공급받으며 최대 전력 소비는 1.5W입니다(방출되는 전력은 그에 따라 적습니다). 이 드라이버에는 TTL이 없습니다. M106 S255(MAX), M106 S0(MIN) 또는 전원 켜기/끄기의 두 가지 제어 옵션이 있으며 이는 본질적으로 동일합니다. 두 번째 옵션은 "기본" 드라이버를 교체하는 것입니다.

운전자에 대한 몇 마디. 전압이 아닌 전류로 레이저 다이오드에 전원을 공급해야 합니다. 전류에 따라 더 강하거나 약한 방사선을 방출합니다.
다음은 드라이브의 레이저 다이오드에 대한 가장 간단한 전원 공급 장치 회로입니다.

다이오드와 직렬로 선택된 저항기는 매우 중요합니다. 이는 다이오드의 전류를 제한합니다.

그래서 여기서 한번 먹어보기로 했어요
아래는 패키지와 레이저의 사진입니다. 결제 후 약 20일 정도에 꽤 빨리 도착했습니다. 신고서에 레이저(액세서리)에 대한 단어가 없습니다.

소포 안에는 작고 가벼운 레이저 패키지가 있습니다.

모듈 무게는 17-18g에 불과합니다.

크기: 직경 12mm...

... 길이 45mm

렌즈가 달린 링은 나사를 완전히 풀 수 있습니다. 여기 사진에서 렌즈와 스프링을 명확하게 볼 수 있습니다.

렌즈를 제거한 채로 레이저 모듈을 들여다보면... 거의 보이지 않습니다. 하우징에 칩만 있습니다.

가까이서 찍은 사진

뒷면에는 와이어가 핫 글루로 고정되어 있습니다.

이제 조립을 위한 추가 구성 요소의 사진입니다.
초기 테스트를 위해 300mA 드라이버를 구입했습니다.

그리고

방열판이 있는 레이저 사진

그리고 그들은 조립되어 있다

총 조립 중량은 65g입니다. 이는 미래 시스템의 움직이는 부품에 중요합니다.

1500mW 레이저와 300mW 레이저 모듈 비교

비교를 위해 - 300mW 808nm 다이오드 및 이를 위한 라디에이터

동시에 나는 많은 것들을 가지고 실험을 했다.
다이오드

렌즈가 있는 본체

케이스에 다이오드가 장착된 모습입니다.

그리고 다이오드 자체

렌즈가 장착된 라디에이터 조립

그래서 레이저 성능을 모니터링하기 위해 가장 간단한 드라이버를 구입했습니다. 레이저에 최대 300mA(밀리와트 600....700 읽기)까지 전력을 공급할 수 있지만 레이저 모듈의 기능을 완전히 드러내지는 않습니다.
DVD-RW로 만든 수제 레이저 모듈에 전원을 공급하는 데 적합합니다. 레이저에서 다이오드에 전원을 공급하거나 300mW 다이오드를 구입한 경우 먼저 최소 공급 전류를 설정해야 합니다.

시작하려면 가변 저항기를 최소 위치(시계 반대 방향)로 비틀고 레이저 대신 50~80Ω 저항기를 연결하고 전류를 약 50mA로 설정합니다.
회로에서 멀티미터를 전류 측정 모드로 두십시오. 그런 다음 멀티미터로 레이저를 켜고 모니터링하겠습니다.

리뷰에 나온 1500mW 레이저 모듈은 이미 설치된 드라이버와 함께 제공되며 최대 5V까지 전원을 공급할 수 있습니다. 처음에는 안전하게 플레이하고 전압을 조금 덜 가했습니다. 사진은 레이저 모듈이 켜지기 시작하고 한 지점에 초점을 맞출 수 있음을 보여줍니다.

자, 테스트는 통과되었습니다.
DPS5005 모듈을 사용하여 레이저 모듈에 전원을 공급하고 전류/전압을 제어했습니다.

이미 나무를 조각할 수 있지만, 잠시 동안 잡고 있으면 됩니다.
손 샘플 사진이에요

다음으로 전압을 권장되는 4.5...5V로 설정할 수 있습니다.

글쎄요, 전통적으로는 조명이 성냥을 맞추고, 풍선이 터지고, 그것에 대해서는 자세히 설명하지 않겠습니다.

추가 실험을 위해 압출기를 제거한 Geeetech Me Creator 프린터를 사용했습니다. 캐리지를 위한 새 홀더가 그려졌고 레이저 전원이 별도로 켜졌습니다.

캐리지 홀더의 3D 모델

3D 프린터 슬라이서의 스크린샷

X-캐리지에 장착된 레이저의 모습

위에서 봅니다.

사진이 진행 중입니다. 카메라로 점을 잡는 것은 어렵습니다. 특수 안경의 경우 점은 약 0.1mm로 매우 작습니다. 보호 안경 없이는 보지 않는 것이 좋습니다.

펌웨어 수정 없이 SD 카드에서 정상적으로 인쇄됨

아이디어의 기능을 확인하기 위해 SD 카드에서 가장 간단한 좌표용 G 코드를 실행했습니다.

1.5와트 중국 레이저가 무엇을 할 수 있는지 자세히 알아보세요.

조각할 이미지를 준비하려면 다음을 사용하는 것이 좋습니다.
다음은 플러그인 메뉴입니다. Z 오프셋에 레이저가 초점을 맞추는 높이를 적습니다. 제어는 팬 속도 조정을 통해 M106/M107 명령으로 수행됩니다.

따라서 이 레이저 모듈은 가장 저렴한 모듈 중 하나이며 가격을 20달러 미만으로 유지할 수 있습니다.
레이저 모듈의 모든 기능을 공개하기 위해 최대 1500mW 및 TTL을 갖춘 전류 드라이버를 주문했습니다. 도착하면 모듈하우징을 분해해서 네이티브 드라이버를 우회해서 연결하려고 합니다.

음, 익스트루더와 레이저가 동시에 설치될 수 있도록 캐리지를 새로 그려보고 싶습니다.
그렇지 않으면 던지는 것이 그리 편리하지 않습니다.

일반적으로 모든 것. 아이디어는 흥미롭고 좋습니다. 많은 사람들에게 적합하기를 바랍니다. 적어도 손으로 시도해 보세요.
리뷰가 마음에 들었습니다 +51 +78

자신의 손으로 강력한 불타는 레이저를 만드는 것은 어려운 작업이 아니지만 납땜 인두를 사용하는 능력 외에도 접근 방식에 세심하고 신중해야 합니다. 여기서는 전기 공학 분야의 깊은 지식이 필요하지 않으며 집에서도 장치를 만들 수 있다는 점을 바로 주목할 가치가 있습니다. 레이저 광선에 노출되면 눈과 피부에 해롭기 때문에 작업할 때 가장 중요한 것은 예방 조치를 취하는 것입니다.

레이저는 부주의하게 사용할 경우 건강에 해를 끼칠 수 있는 위험한 장난감입니다. 사람이나 동물에게 레이저를 쏘지 마십시오!

무엇이 필요합니까?

모든 레이저는 여러 구성 요소로 나눌 수 있습니다.

광속 이미터;
광학;
전원 공급 장치;
전류 공급 안정기(드라이버).

강력한 수제 레이저를 만들려면 이러한 모든 구성 요소를 별도로 고려해야 합니다. 가장 실용적이고 조립하기 쉬운 것은 레이저 다이오드 기반 레이저이며 이 기사에서 고려할 것입니다.

레이저용 다이오드는 어디서 구할 수 있나요?

모든 레이저의 작동 요소는 레이저 다이오드입니다. 거의 모든 라디오 매장에서 구입하거나 작동하지 않는 CD 드라이브에서 구할 수 있습니다. 사실 드라이브 작동 불능은 레이저 다이오드의 고장과 거의 관련이 없습니다. 고장난 드라이브 재고가 있으면 추가 비용 없이 필요한 요소를 얻을 수 있습니다. 그러나 해당 유형과 속성은 드라이브 수정에 따라 다르다는 점을 고려해야 합니다.

적외선 범위에서 작동하는 가장 약한 레이저는 CD-ROM 드라이브에 설치됩니다. 그 힘은 CD를 읽는 데만 충분하며 빔은 거의 눈에 띄지 않으며 물체를 태울 수 없습니다. CD-RW에는 더욱 강력한 레이저 다이오드가 내장되어 있어 굽기에 적합하고 동일한 파장에 맞게 설계되었습니다. 눈에 보이지 않는 스펙트럼 영역에서 빔을 방출하기 때문에 가장 위험한 것으로 간주됩니다.

DVD-ROM 드라이브에는 두 개의 약한 레이저 다이오드가 장착되어 있으며 그 에너지는 CD와 DVD를 읽는 데만 충분합니다. DVD-RW 버너에는 고출력 적색 레이저가 포함되어 있습니다. 그 광선은 어떤 빛에서도 볼 수 있으며 특정 물체를 쉽게 발화시킬 수 있습니다.

BD-ROM에는 DVD-ROM의 아날로그와 매개변수가 유사한 보라색 또는 파란색 레이저가 포함되어 있습니다. BD-RE 레코더에서는 연소할 수 있는 아름다운 보라색 또는 파란색 빔을 갖춘 가장 강력한 레이저 다이오드를 얻을 수 있습니다. 그러나 이러한 분해용 드라이브를 찾는 것은 매우 어렵고 작동 장치는 비용이 많이 듭니다.

가장 적합한 것은 DVD-RW 드라이브에서 가져온 레이저 다이오드입니다. LG, Sony 및 Samsung 드라이브에는 최고 품질의 레이저 다이오드가 설치되어 있습니다.

DVD 드라이브의 쓰기 속도가 높을수록 DVD 드라이브에 설치된 레이저 다이오드의 성능이 더욱 강력해집니다.

드라이브 분해

드라이브를 앞에 놓고 먼저 나사 4개를 풀어 상단 덮개를 제거합니다. 그런 다음 중앙에 있고 유연한 케이블로 인쇄 회로 기판에 연결된 이동식 메커니즘이 제거됩니다. 다음 목표는 알루미늄 또는 두랄루민 합금으로 만들어진 라디에이터에 단단히 압착된 레이저 다이오드입니다. 분해하기 전에 정전기 방지 조치를 취하는 것이 좋습니다. 이를 위해 레이저 다이오드의 리드를 납땜하거나 얇은 구리선으로 감습니다.

다음으로 두 가지 가능한 옵션이 있습니다. 첫 번째는 표준 라디에이터와 함께 고정 설치 형태로 완성된 레이저를 작동하는 것입니다. 두 번째 옵션은 휴대용 손전등이나 레이저 포인터 본체에 장치를 조립하는 것입니다. 이 경우 방사 요소를 손상시키지 않고 라디에이터를 자르거나 톱질하려면 힘을 가해야 합니다.

운전사

레이저 전원 공급 장치는 책임감 있게 취급되어야 합니다. LED와 마찬가지로 안정화된 전류원이어야 합니다. 인터넷에는 제한 저항을 통해 배터리나 축전지로 구동되는 회로가 많이 있습니다. 충전 수준에 따라 배터리 또는 배터리의 전압이 변하기 때문에 이 솔루션의 충분성은 의문스럽습니다. 따라서 레이저 방출 다이오드를 통해 흐르는 전류는 공칭 값에서 크게 벗어나게 됩니다. 결과적으로 장치는 낮은 전류에서는 효율적으로 작동하지 않으며 높은 전류에서는 방사선 강도가 급격히 감소합니다.

가장 좋은 방법은 기반으로 구축된 간단한 전류 안정기를 사용하는 것입니다. 이 초소형 회로는 출력 전류 및 전압을 독립적으로 설정할 수 있는 기능을 갖춘 범용 통합 안정기 범주에 속합니다. 마이크로 회로는 3~40V의 광범위한 입력 전압에서 작동합니다.

LM317의 아날로그는 국내 칩 KR142EN12입니다.

첫 번째 실험실 실험에는 아래 다이어그램이 적합합니다. 회로의 유일한 저항기는 R=I/1.25 공식을 사용하여 계산됩니다. 여기서 I는 정격 레이저 전류(기준 값)입니다.

때로는 2200μFx16V의 극성 커패시터와 0.1μF의 비극성 커패시터가 다이오드와 병렬로 안정기 출력에 설치됩니다. 중요하지 않은 교류 구성 요소와 임펄스 노이즈를 놓칠 수 있는 고정 전원 공급 장치의 입력에 전압을 공급하는 경우 참여가 정당화됩니다. 크로나 배터리 또는 소형 배터리로 구동되는 이러한 회로 중 하나가 아래에 나와 있습니다.

다이어그램은 저항 R1의 대략적인 값을 보여줍니다. 정확하게 계산하려면 위의 공식을 사용해야 합니다.

전기 회로를 조립한 후 예비 연결을 할 수 있으며 회로 기능의 증거로 방출 다이오드의 밝은 빨간색 산란광을 관찰할 수 있습니다. 실제 전류와 체온을 측정한 후에는 라디에이터 설치의 필요성을 생각해 볼 가치가 있습니다. 레이저를 고전류의 고정 설치에서 오랫동안 사용하려면 수동 냉각을 제공해야 합니다. 이제 목표를 달성하기 위해 남은 것이 거의 없습니다. 집중하고 좁은 고출력 빔을 얻으십시오.

광학

과학적인 측면에서 평행 광선의 빔을 생성하는 장치인 간단한 콜리메이터를 구축할 때입니다. 이 목적에 이상적인 옵션은 드라이브에서 가져온 표준 렌즈입니다. 이를 통해 직경 약 1mm의 상당히 얇은 레이저 빔을 얻을 수 있습니다. 이러한 빔의 에너지 양은 몇 초 만에 종이, 직물, 판지를 태우고 플라스틱을 녹이고 나무를 태울 수 있을 만큼 충분합니다. 더 얇은 빔에 초점을 맞추면 이 레이저는 합판과 플렉시유리를 절단할 수 있습니다. 그러나 초점 거리가 작기 때문에 렌즈를 드라이브에 설치하고 단단히 부착하는 것은 매우 어렵습니다.

레이저 포인터를 기반으로 콜리메이터를 만드는 것이 훨씬 쉽습니다. 또한, 케이스에는 드라이버와 소형 배터리를 수용할 수 있습니다. 출력은 직경이 약 1.5mm이고 연소 효과가 더 작은 빔이 됩니다. 안개가 낀 날씨나 폭설이 내리는 날에는 빛의 흐름을 하늘로 향하게 하여 놀라운 빛 효과를 관찰할 수 있습니다.

온라인 상점을 통해 레이저 장착 및 튜닝을 위해 특별히 설계된 기성 콜리메이터를 구입할 수 있습니다. 본체는 라디에이터 역할을 합니다. 장치의 모든 구성 부품의 크기를 알면 저렴한 LED 손전등을 구입하여 하우징을 사용할 수 있습니다.

결론적으로 레이저 방사선의 위험성에 대해 몇 가지 문구를 추가하고 싶습니다. 첫째, 사람이나 동물의 눈에 레이저 빔을 비추지 마십시오. 이로 인해 심각한 시각 장애가 발생합니다. 둘째, 적색 레이저를 실험할 때는 녹색 안경을 착용하세요. 그들은 스펙트럼의 빨간색 부분 대부분을 통과하는 것을 차단합니다. 안경을 통해 투과되는 빛의 양은 방사선의 파장에 따라 달라집니다. 보호 장비 없이 레이저 빔을 옆에서 보는 것은 짧은 시간 동안만 허용됩니다. 그렇지 않으면 눈의 통증이 발생할 수 있습니다.

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물론 모두가 레이저 포인터를 알고 있습니다. 이러한 포인터는 빛만 제공할 뿐 가열 효과는 없습니다. 광 출력이 1mW(최대 5mW)에 불과하므로 이는 놀라운 일이 아닙니다. 저자는 고출력 레이저를 만들고 싶었지만, 고전적인 레이저를 만드는 것은 매우 어렵기 때문에 다르게 했습니다...

세 개의 CD-RW 드라이브가 고장났습니다. 일반적으로 레이저의 출력은 펄스 모드에서 100 - 250mW, 연속 모드에서 50 - 125MW입니다. 이 제품은 780nm 파장의 적외선 범위에서 작동합니다. 평균 작동 전류 100mA - 150mA, 펄스 전류 최대 200mA. 다이오드를 연결할 때 위험을 감수하지 않고 전원 회로의 전류를 약 100mA로 설정하는 것이 좋습니다. 더 많은 것도 가능하지만 유형을 결정하기 어렵기 때문에 다이오드가 파손될 위험이 있습니다. 다이오드 전체의 전압 강하는 약 2.1~2.15V입니다. 저항을 사용하여 전류를 제한할 수 있습니다. 완벽한 솔루션은 아니지만 작동합니다. 물론 7805 또는 LM317의 전류가 안정화된 전원 공급 장치를 사용하는 것이 더 좋습니다.

레이저 장치의 원래 설계에는 레이저 빔이 수 mm 거리에 초점이 맞춰져 있습니다. 두 개의 렌즈가 있습니다. 첫 번째 렌즈는 다이오드의 발산하는 빛을 평행 빔으로 변환하고 두 번째 렌즈는 필요한 거리에 초점을 맞춥니다. 이 다이오드는 실험에 적합하지 않으므로 약간의 수정이 필요합니다.

가능한 해결책은 두 가지가 있습니다.
1) 레이저 다이오드를 제거하고 다른 장치의 광학 장치를 여기에 적용합니다(레이저 프린터). 이는 기존 광학 장치에 맞는 일반 5.6mm 직경 하우징이 있는 레이저 다이오드에만 적합합니다.
2) 레이저 다이오드를 원래 부품에 그대로 두고 렌즈 중 하나(CD에 가장 가까운 부분)를 제거합니다. 두 번째 렌즈를 다이오드에서 이동하고 필요한 거리(1cm ~ 1m 이상)의 지점에 빔의 초점을 맞춥니다.
레이저 다이오드는 렌즈와 정렬되어야 합니다. 그렇지 않으면 빔의 초점을 맞출 수 없습니다. 레이저 다이오드는 방열판 역할을 할 수 있을 만큼 큰 금속 하우징에 내장되어 있지 않는 한 절대로 켜서는 안 됩니다!

다양한 디스크 굽기 장치에서 찾을 수 있는 내용: DVD-RW 드라이브에는 2개의 레이저 다이오드가 있습니다. 빨간색은 DVD 굽기용이고 적외선은 CD 굽기용입니다. DVD-ROM 드라이브(읽기 전용)는 약한 1mW 적색 다이오드만 제공할 수 있으며 포인터 구성에만 적합합니다. 그들은 어떤 것에도 불을 붙이거나 자를 수 없습니다. 콤보 CD-RW/DVD-ROM(CD를 굽고 DVD만 읽음)에서는 적외선 다이오드와 약한 빨간색 다이오드(DVD-ROM에서와 같이)를 찾을 수 있습니다. 마지막으로 CD-ROM만 읽는 다이오드는 완전히 쓸모가 없습니다. :).

주목! CD-RW 레이저 다이오드는 눈에 보이지 않는 레이저 방사선을 방출하며 매우 위험합니다! 그 빛은 눈을 손상시킬 수 있습니다. 렌즈 없이도 작동 다이오드를 들여다보거나 반사 표면을 향하게 해서는 안 됩니다. 레이저 빔으로 인해 화상이나 화재가 발생할 수 있습니다. 이는 일반적으로 클래스 III b 레이저입니다. 당신이 하는 모든 일은 당신 자신의 책임입니다.

레이저 다이오드의 가장 간단한 연결.

레이저 다이오드 연결

R= (U-Ud)/I

레이저 다이오드 직렬 저항 계산(전압 U는 레이저 다이오드의 전압 강하 Ud보다 최소 1V 높아야 합니다. 전압 강하 Ud는 적외선의 경우 2.15V, 적색 다이오드의 경우 2.5V입니다. 설정하지 않음 레이저 다이오드 전류 0.2A 이상

메모: 저항이나 전류 조정기 없이 다이오드를 전원(조정된 전원 포함)에 연결하면 다이오드가 파손됩니다! 레이저 다이오드의 저항은 거의 0입니다. 2.1V의 전압 강하가 다이오드를 2.1V에 연결할 수 있다는 의미는 아닙니다!

이 게시물에서는 제가 가지고 있던 쓰레기로 보라색 레이저 포인터를 조립하는 방법을 설명하겠습니다. 이를 위해서는 보라색 레이저 다이오드, 광선을 수렴하는 콜리메이터, 드라이버 부품, 레이저용 하우징, 전원 공급 장치, 좋은 납땜 인두, 직선 손 및 창작 욕구가 필요했습니다.

전자공학에 관심이 있고 더 깊이 파고들고 싶다면 고양이를 참고하세요.

죽은 블루레이 커터를 발견했습니다. 버리기 아깝지만, 그걸로 뭘 만들 수 있을지는 몰랐어요. 6개월 후 나는 집에서 만든 "장난감"을 보여주는 비디오를 발견했습니다. Blu-ray가 유용한 곳입니다!

드라이브의 읽기-쓰기 시스템은 레이저 다이오드를 사용합니다. 대부분의 경우 다음과 같습니다.

아니면 이렇게.

"빨간색"다이오드에 전원을 공급하려면 전력에 따라 3-3.05V, 10-15~1500-2500mA가 필요합니다.
그러나 "보라색"다이오드에는 4.5-4.9V가 필요하므로 리튬 배터리의 저항을 통해 전원을 공급하는 것은 작동하지 않습니다. 우리는 드라이버를 만들어야 할 것입니다.

저는 ZXSC400 칩에 대해 긍정적인 경험을 했기 때문에 주저 없이 선택했습니다. 이 칩은 고전력 LED용 드라이버입니다. 데이터 시트. 나는 트랜지스터, 다이오드 및 인덕턴스 형태의 배선에 신경 쓰지 않았습니다. 모든 것이 데이터 시트에 있습니다.

저는 많은 무선 아마추어들에게 LUT(Laser Ironing Technology)로 알려진 레이저 드라이버용 인쇄 회로 기판을 만들었습니다. 이를 위해서는 레이저 프린터가 필요합니다. 다이어그램은 SprintLayout5 프로그램에서 그려졌고 그림을 Textolite로 추가 전송하기 위해 필름에 인쇄되었습니다. 프린터에 걸리지 않고 잘 인쇄되는 필름이라면 거의 모든 필름을 사용할 수 있습니다. 플라스틱 봉투 폴더의 필름이 매우 적합합니다.

영화가 없다고 속상해할 필요는 없어요! 우리는 친구나 아내에게서 여성용 광택 잡지를 빌려서 가장 흥미롭지 않은 페이지를 잘라내어 A4 크기로 조정합니다. 그런 다음 인쇄합니다.

아래 사진에서는 회로 레이아웃 형태로 토너가 도포된 필름과 토너 전사를 위해 준비된 PCB 조각을 볼 수 있습니다. 다음 단계는 PCB를 준비하는 것입니다. 다음 단계에서 표면에 누르는 것이 더 편리하도록 다이어그램보다 두 배 큰 조각을 가져가는 것이 가장 좋습니다. 구리 표면을 샌딩하고 탈지해야 합니다.
이제 "그림"을 전송해야 합니다. 옷장에서 다리미를 찾아 켭니다. 예열되는 동안 회로가 있는 종이 한 장을 PCB에 올려 놓습니다.

다리미가 가열되자마자 종이를 통해 필름을 조심스럽게 다림질해야 합니다.

이 영상은 그 과정을 매우 명확하게 보여줍니다.

PCB에 "붙어" 있으면 다리미를 끄고 다음 단계로 넘어갈 수 있습니다.

일반 다리미를 사용하여 토너를 전사한 후의 모습은 다음과 같습니다.

일부 트랙이 전송되지 않았거나 제대로 전송되지 않은 경우 CD 마커와 날카로운 바늘을 사용하여 수정할 수 있습니다. 돋보기를 사용하는 것이 좋습니다. 트랙은 0.4mm에 불과한 매우 작습니다. 보드를 에칭할 준비가 되었습니다.

우리는 염화제2철로 중독될 것입니다. 항아리 당 150 루블, 오래 지속됩니다.

우리는 용액을 희석하고 거기에 공작물을 던지고 보드를 "저어"주고 결과를 기다립니다.

프로세스를 제어하는 것을 잊지 마십시오. 핀셋을 사용하여 보드를 조심스럽게 잡아 당깁니다. (하나를 구입하는 것이 더 좋습니다. 이렇게 하면 납땜할 때 향후 보드에 과도한 매트와 땜납의 "코딱지"가 생기는 것을 방지할 수 있습니다).

글쎄, 보드가 에칭되었습니다!

고운 사포로 조심스럽게 청소하고 플럭스를 바르고 주석 처리합니다. 서비스 후에 이런 일이 발생합니다.

다른 곳보다 접촉 패드에 약간 더 많은 납땜을 적용하여 추가 납땜을 적용하지 않고도 부품 납땜을 더욱 편리하게 만들 수 있습니다.

이 구성표에 따라 드라이버를 조립하겠습니다. 참고: R1 - 18 밀리옴, 하지만 메가옴!

납땜할 때는 끝이 얇은 납땜 인두를 사용하는 것이 가장 좋으며, 부품이 매우 작기 때문에 돋보기를 사용할 수 있습니다. 이 납땜에는 Flux LTI-120이 사용됩니다.

따라서 보드는 실제로 납땜되었습니다.

와이어는 0.028 Ohm 저항 대신 납땜되어 있습니다. 왜냐하면 그러한 저항을 찾을 가능성이 거의 없기 때문입니다. 3-4개의 SMD 점퍼를 병렬로 납땜할 수 있으며(저항처럼 보이지만 0으로 표시됨) 실제 저항은 약 0.1ohm입니다.

그런데 그런 게 없어서 비슷한 저항의 일반 구리선을 사용했어요. 정확하게 측정한 것은 아닙니다. 일부 온라인 계산기를 사용하여 계산한 것뿐입니다.

우리는 테스트 중입니다.

전압은 4.5V로만 설정되어 있어서 빛이 그리 밝지는 않습니다.

물론 플럭스가 씻겨 나가기 전에는 보드가 약간 더러워 보입니다. 간단한 알코올로 씻어낼 수 있습니다.

이제 콜리메이터에 대해 쓸 가치가 있습니다. 사실 레이저 다이오드 자체는 얇은 빔으로 빛나지 않습니다. 광학 장치 없이 켜면 일반 LED처럼 발산각이 50~70도 정도 빛납니다. 빔을 생성하려면 광학 장치와 콜리메이터 자체가 필요합니다.

콜리메이터는 중국에서 주문되었습니다. 약한 빨간색 다이오드도 포함되어 있지만 필요하지 않았습니다. 기존 다이오드는 일반 M6 볼트로 녹아웃할 수 있습니다.

콜리메이터의 나사를 풀고 렌즈와 뒷부분의 나사를 풀고 다이오드에서 드라이버의 납땜을 뺍니다. 나머지 패스너를 바이스에 고정합니다. 다이오드를 쳐서 녹아웃시킬 수 있습니다.
다이오드가 녹아웃되었습니다.

이제 새로운 보라색 다이오드를 눌러야 합니다.
하지만 다이오드의 다리를 누를 수 없으며 다른 방법으로 누르는 것이 불편합니다.
무엇을 해야 할까요?
콜리메이터의 뒷면은 이에 적합합니다.
다리가있는 새 다이오드를 실린더 뒷면의 구멍에 삽입하고 바이스에 고정합니다.
다이오드가 시준기에 완전히 눌려질 때까지 바이스를 부드럽게 조입니다.