Лазерный гравер своими руками: материалы, сборка, установка программного обеспечения. Лазерный диод из магнито оптического привода

Лазер из cd dvd привода своими руками

Для многих сборка подобного устройства для многих не секрет. Это наверно одно из того, что собираем.Лазер из дисковода своими руками . Он отличается от дешевых китайских указок, и прочего, тем что обладает определенной мощностью. Для его изготовления нам нужны только начальные азы,и cd или dvd привод .А если еще и пишущий, то мощность его гораздо больше.

Первое чем мы зададимся.Это как достать диод из привода .

Разбираем резак, вытаскиваем оптическую часть. Вот так выглядит эта часть резака:

Ценного там только выходная линза и два лазера. Теперь достаем самое главное - DVD лазер:

Прошу вашего внимания:

Пока вы еще не начали играть с новой игрушкой распишу-ка я вам технику безопасности. Лазер из DVD-RW привода относится к классу 3B, а значит он очень опасен для зрения ! Не направляйте луч в глаза и в зеркало! Даже глазом моргнуть не успеете, зрение станет значительно хуже! Парнишка на одном форуме засветил себе нечаянно, попал на несколько тысяч уёв. это ему считай повезло. сфокусированным лучом повредить зрение можно и со ста метров! Смотрите куда светите!

Можно ли испортить лазерный диод ? Можно! Даже очень просто. Стоит только превысить ток и диоду наступит конец. Причем доли микросекунд будет достаточно! Именно поэтому ЛД боятся статического электричества. Оберегайте ЛД от него! На самом деле ЛД не сгорает, просто рушится оптический резонатор внутри и ЛД превращается в обычный светодиод. Резонатор рушится не от тока , а от световой интенсивности, которая в свою очередь зависит от тока. Также надо быть внимательным к температуре. При охлаждении лазера , КПД его растет, и при том же токе интенсивность возрастает и может разрушить резонатор! Осторожнее! Еще его легко убить переходными процессами, возникающими при включении и выключении! От них стоит защититься.

Достаем лазер и сразу же тонкой жилой из многожильного провода обматываем ему ноги,чтобы электрически выводы ЛД были соединены. припаиваем к его ногам небольшой неполярный конденсатор на 0,1мкФ и полярный на 100мкФ и только потом снимаем жилу, которую намотали! Так мы спасем его от статики и переходных процессов, которые ЛД очень не любят!

Теперь время подумать о питании нашего лазера. Лазерный диод запитывается примерно от 3V и потребляет 200-400мА в зависимости от мощности(скорости привода). Лазер это не лампочка! Ни в коем случае не подсоединяйте его напрямую к батарейкам! Без ограничительного резистора его быстро убьют и 2 батарейки от лазерной указки! ЛД нелинейный элемент, поэтому питать его надо не напряжением, а током! то есть нужны токо ограничивающие элементы.

Вот так лазер выглядит изнутри:

И так. Нам теперь осталось запитать наш лазер. Рассмотрим несколько вариантов.

Первый вариант.

Тут будет ограничение тока резистором, как и обычного диода.

Сопротивление резистора определяется экспериментально, по току через ЛД. Следует остановиться на 200мА для 16х, дальше риск спалить больше. хотя мой ЛД и на 300мА работал прекрасно. для питания подойдут три любых аккумулятора на нужную емкость. Также удобно использовать аккумулятор от мобильного телефона.

Достоинства: простая конструкция, высокая надежность.

Недостатки: ток через ЛД постепенно падает. И толком не понятно когда конструкцию пора подзаряжать. Использование трех аккумуляторов усложняет конструкцию и неудобна зарядка.

Данную схему удобно размещать в китайском фонарике, где стоит батарея из трех ААА (мизинчиковых) батареек

В сборе будет следущее.

Два резистора по 1 Ому последовательно и два конденсатора.

Второй вариант.

Использование микросхемы LM317.

В этой схеме все гораздо сложнее, и она прекрасно подходит для стационарного варианта лазера! В драйвере используется микросхема LM317, которая включена стабилизатором тока. Драйвер поддерживает постоянный ток через ЛД независимо от питания(не меньше 7В) и температуры. Советую скачать даташит на эту микросхему и разобраться основательней, а так это лучший драйвер для дома!

Для того чтобы установить на самоделку лазерный модуль или лазерную указку, каретку от принтера необходимо доработать. И я обнаружил, что для этих целей отлично подходит накладка от корпуса компьютера, да и одна из них случайно оказалась под рукой. Бедолага.

Я каким-то чудом умудрился согнуть, подрезать, просверлить и, наконец, прикрутить ее к каретке. Нужно лишь творчески подойти к этому делу и соблюдать точность. Она во время этой мозгосборки является вашим верным товарищем, но может и оказаться худшим врагом, если вы пренебрегаете ей!

Каретка оказалась не под прямым углом к столу сканера, но, на мое счастье, маленькая гаечка спасла день.

Еще до этого я нашел небольшой шкив от кассетного плеера, его то я и установил на каретку, но потом понял, что он сталкивается с направляющей оси X, и его пришлось снять. Но определенно стоит сохранить его на случай последующих доработок.

Шаг 11: Травление печатной платы

После успешных испытаний моего прототипа, собранного на макетной плате и корректно выполняющего некоторые команды G-кода, я приступил к созданию печатной платы. До этого подобные вещи не делал, но являюсь помощником в хим.лаборатории, так что работа с химикатами страха во мне не вызывает.

И снова использовал для этого мозгоруководство Groover-а, взяв от туда макет лазерной платы , который находится в файле формата EagleCAD.

Я зеркально распечатал этот макет на обычной бумаге, наклеил его на фоточувствительную омедненную плату, и дремелем высверлил нужные отверстия. Новомодного автоматического экспозиметра у меня нет, поэтому я просто взял немного спирта и снял защитный лак. С помощью контурной проекторной ручки и линейки прочертил дорожки вручную. Эта мозгоручка оставляет очень красивый блестящий след. Я еще пробовал использовать германский тонкий перманентный маркер (кислотостойкий), но он давал толстые некрасивые линии. А контурной ручкой нужно было лишь раз провести линию, а не несколько, и получался хороший защитный слой.

Травил плату поделки я хлористым железом (III), другие доступные средства мне не нравятся. Одни парят, другие сильно пахнут, третьи, содержащие пероксид, могут взорваться, если держать их в закрытой емкости. Поэтому хлористое железо самый оптимальный вариант, и для хранения, и для утилизации.

Но тем не менее, НЕ ВЫЛИВАЙТЕ его в канализацию! Он разъест канализационные трубы, если они сделаны их меди, и убьет все полезные бактерии в вашем септике.

Шаг 12: Лазерный шилд

Я не знаю как паяются штырьковые контакты (которые соединяются с контактами Arduino) с обратной стороны, поэтому я установил их с верхней стороны платы и протолкнул их.

На всякий случай нарисовал на плате драйвера мозголазера где какие электродетали должны располагаться. Примечание: тестовые запуски без лазера можно проводить и без этой платы.

Список электродеталей

Я приложил список из моего заказа у поставщика электроники, который со всеми описаниями выглядит немного пугающе.

Примечание 1:
В заказе поставщику ошибся с реле, поэтому пришлось разобрать старый блок питания от ПК, который отыскал в своих запасах. Своим «залежам» старой техники я безмерно рад, большая часть электроники до сих пор функционирует, и я храню ее вместо того, чтобы отдать на пункт приема. Они продают ее в Африку как «секонд-хэнд», хотя это не так. Я и построил данный мозгогравер , чтобы показать, что «старая техника» — не хлам. В умелых руках она также ценна, как и деньги.

Примечание 2 (важных):
При подключении Arduino с установленной платой, убедитесь, что сначала подключен внешний источник питания. Я заметил, что подключая Arduino к USB, без подключенного источника питания степперы начинают «кричать», что совсем не здорово.

Шаг 13: Альтернативный лазерный шилд (шилд Easylaser)

Лазерный шилд от Groover-а великолепен, но некоторые вещи не подходят для моего способа управления лазером:
— он не может переключаться в режим микростеппинга шаговых двигателей.
От степперов из DVD, который он использовал, этого не требовалось, но если используешь различные двигатели от разных устройств эта опция может помочь более точно управлять двигателями.
— еще я был не в восторге от реле, контролирующей включение/отключение лазера.
— и наконец, провода идущие от лазерного шилда к лазеру были слишком длинными, думаю более правильно разместить шилд поближе к лазеру.
Итак, резюмируя:

Я доработал драйвер от Groover-а
— переместил плату драйвера, расположил ее на терминальном зажиме для лазерного модуля ,
— добавил перемычки на Easydrivers, активировав тем самым режим микростеппинга.

Апгрейд: самодельщик jduffy54 был так добр, что исправил плату easylaser. Я обновил макет мозгоплаты , перемычки для режима микростеппинга теперь должны работать как и предполагалось.

Шаг 14: Лазерный диод

Использованный мной лазерный диод очень мощный. Это прицельный 300мВт-й, красный лазер 3-го класса, а значит ОБЯЗАТЕЛЬНО нужно использовать защитные очки. Иначе можно получить коньюктивит и катаракту. Это не как с курением, которое возможно приведет к раку. Нет, если луч попадет в глаза, то катаракта вам обеспечена. И даже отраженный от стен луч, намного опаснее, чем если вы посмотрите на солнце. Вы же не хотите рисковать своим зрением. Пауза…

БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ!!

Защитные очки не должны пропускать излучение с длиной волны 600-670нм (оптическая плотность 4+). Такие очки стоят не дешево, но глаза-то бесценны!

Оптическая плотность 4+ означает, фильтруется 10^-4 поступающего (красного) света.
К примеру:
300 мВт * 10 ^-4 = 0,03 мВт.

Распиновка лазерного диода:

Вынув лазерный диод из старого пишущего DVD или купив в интернете, первым делом нужно определиться с его полярностью. Я для этого взял две мозгобатарейки АА в корпусе, которые соответственно «+» и «-», и попробовал соединить их с лазерным диодом, пока он не засветился.

В корпусах таких лазерных диодов как aixiz расположен радиатор. Они зачастую поставляются с фокусирующей пластиковой линзой. Стеклянные линзы конечно лучше, так как дают на 10-20% больше полезной мощности.

Настройка мощности лазерного диода:

Перед тем как подключить лазер к цепи, нужно отрегулировать «мощность», которую он будет получать. Это легко сделать с помощью синего потенциометра.
Красный лазер из пишущего DVD может выдержать 300мВ (под нагрузкой — соответственно 300мА), но при этом я не знаю насколько его хватит.
Значит, если вы хотите увеличить срок его эксплуатации можно уменьшить поступающую на него мощность до 200мВ (под нагрузкой — 200мА).
И советую по возможности найти еще старый пишущий DVD, ведь вы же не хотите настраивать мощность лазерного диода на используемом в поделке лазерном модуле.

Звучит странно, но для этой настройки мы будем использовать эквивалент нагрузки, которую нужно поместить в цепь вместо реального лазерного диода. В таком случае можно постепенно увеличивать мощность, замеряя при этом напряжение, и не рискуя повредить «драгоценный» диод.
На фото вы можете видеть эту самую эквивалентную нагрузку, она симулирует красный лазер. А если у вас лазер синего цвета, то вам нужно использовать 6 диодов 1N4001.

Эквивалентная нагрузка для красного лазера — 4 диода 1N4001 и один резистор 1Ом.
для синего лазера — 6 диодов 1N4001 и один резистор 1Ом.

Опять же, берем макетку и последовательно соединяем диоды и резистор, на котором и замеряется напряжение. С какой стороны от диодов вы его поместить не важно. Мультиметр устанавливаем на 2000мВ и прикладываем щупы к выводам мозгорезистора . Далее к макетке подсоединяем провода от контактов драйвера лазера. Загружаем gcodesender,или тот терминал который вы используете, и соединяемся с микроконтроллером. Далее посылаем команду «М3» (включение шпинделя/лазера) и на мультиметре должны появиться показания.
Затем поворачиваем потенциометр по часовой стрелке, до получения нужного вам значения, например 300мВ. Это будет соответствовать тому, что будет поступать на лазерный диод.

CW = повысить напряжение
CCW = понизить напряжение
После этого посылаем команду «М5» для отключения лазера.

Фокусировка лазера:

Для фокусировки лазера я поворачивал линзу пока он не превратился в точку на стене, а потом попробовал зажечь спичку.
Чтобы «грубо» настроить фокус я наклеил на стол линейку и установил рядом лазер, так чтобы край его корпуса был на отметке 0мм. Далее перед лазером поместил лист черной бумаги и двигал его, пока он не загорелся. Возможно и вам нужно так «поиграть» с линзой и расстоянием листа.

Чистовую настройку фокусного расстояния я проводил подобным образом, но на этот раз я подсчитывал сколько времени потребуется на прожиг дырки в бумаге. Вот таким образом я и получил фокусное расстояние наиболее близкое к идеальному.

Шаг 15: Софт

Определение рабочей площади:

В редакторе Inkscape необходимо задать размеры рабочей площади. Для этого заходим «File» — «Document Properties (свойства документа)» и меняем страницу по вашим размерам.

Перед тем как приступить к гравировке нужно узнать одну вещь — как получить gcode для ваших узоров. Мой выбор это Inkscape с модифицированным Groover-м Gcodetools (Metalevel 8), который доступен на его странице .

Прежде чем создавать gcode узор нужно отзеркалить. Если вы хотите просто все выделить и отразить, то в Inkscape это может дать странный результат.
Поэтому перед отзеркаливанием выделяем все (сочетание клавиш Ctrl + a), объединяем в группу (Ctrl + g) и лишь потом отражаем (‘h’). После отзеркаливания разгруппировываем (Ctrl + Shift + g) и преобразуем в контур (Ctrl + Shift + c).

gcodetools нужно скопировать в «…\Inkscape\share\extensions».

А вот теперь для получения gcode нужно выполнить следующее:

1. Разгруппировать все объекты (возможно дважды)
2. Ctrl + a (select all) — Path — Object to path
3. Выбранное (selected all) — Extensions (расширения) — Laserengraver — Laser
4. В разделе «Preferences» (предпочтения) вытавьте выходную папку.
5. Важно! Переключитесь на вкладку «Laser»
6. Вводим нужную скорость. Ее можно позже перезаписать с помощью Gcodesender.
7. Вводим имя файла + .nc Далее нажимаем «Apply(применить)» и готово!
8. Запускаем Gcodesender, подключаемся к Arduino и загружаем.nc файл. При желании меняем скорость.
9. !!НАДЕВАЕМ ЗАЩИТНЫЕ ОЧКИ!!
10. Нажимаем «Print(печать)»

Шпаркалка по Inkscape

Действие Сочетание клавиш

Select all (выбрать все) Ctrl + A
Group (сгруппировать) Ctrl + G
Ungroup (разгруппировать) Shift + Ctrl + G
Mirror (horizontal) отразить горизонтально H
вертикально V
Convert object to path (конвертировать в контур) Shift + Ctrl + C
Align dialog (выровнять диалог) Shift + Ctrl + A
Fill / Stroke dialog (заполнить/заштриховать диалог) Shift + Ctrl + F

Шаг 16: Он ожил!!!

Некоторые их вырезанных или выгравированных работ.

Помнится лет 10 тому назад, среди начинающих радиолюбителей было популярно делать лазеры из прожигающего диски диода DVD привода. При всей примитивности конструкции, с синим лазерным диодом удавалось получить мощность до 0,6 ватт, питая это дело от батареек. Но китайская промышленность не стоит на месте и теперь уже не фольгу на CD-диске, а дерево и даже металл стало возможным резать с помощью мощных современных лазерных модулей на 1-15 ватт. Все они предназначены для использования на ЧПУ станках () и питаются от 12 вольт. Естественно они могут работать и без сетевого питания — на 3-х литиевых аккумуляторах, что позволяет эти лазерные модули использовать… скажем так — не только в станках))

Но перейдём к обзору. В нём примут участие модули на 1, 5, 10 и 15 ватт. Начнём с самого младшего, который устанавливается в .

1 Вт лазерная головка

• Длина волны 410 нм
• Выходная мощность 1 Вт
• Напряжение питания 12 В
• Рабочий ток 400 мА
• Способ охлаждения: принудительное воздушное охлаждение
• Материал корпуса — алюминий
• Оптические линзы в лазере
• Рабочая температура 40-75С
• Срок службы до 10000 часов
• Размер 33 х 55 мм
• Цена около 50 долларов

5 Вт лазерная головка

• Размеры внешние: Длина 53 мм х ширина 33 мм х высота 33 мм
• Длина волны: 450 нм
• Выходная мощность: 5.5 Вт
• Охлаждение: алюминиевый радиатор
• Частота модуляции: максимум 25 кГц
• Цвет отделки: Черный
• Материал корпуса: Алюминий
• Рабочее напряжение: DC = 12 В
• Рабочий ток: I < 3 A
• Время разогрева: Нет
• Рабочая температура: -10 ~ + 40 градусов
• Цена около 120 долларов

10 Вт лазерная головка

• Внешние размеры: длина 50 мм х ширина 50 мм х высота 100 мм (в том числе вентилятор)
• Длина волны: 445-450 (Blu-Ray)
• Предельная мощность: 10 Вт в импульсном режиме
• Средняя мощность 6 Вт
• Частота модуляции: ttl можно модулировать
• Частота шим < 9 кГц
• Рабочее напряжение: DC = 12 В
• Рабочий ток: < 3 A
• Фокусное расстояние: 18 мм
• Рабочая температура: 15 ~ 45C
• Диаметр пятна: 0,1 — 10 мм
• Режим работы: импульсный лазер 100 нс 50%, с TTL модуляцией
• Материал корпуса: твердый алюминий + латунь
• Отделка: черный анодированный Al + пескоструйная обработка
• Теплоотвод: радиатор и вентилятор
• Блок питания: 12 В 4 А
• Цена около 240 долларов

15 Вт лазерная головка

• Модель лазера: 570073
• Размер: длина 50 мм х ширина 50 мм х высота 100 мм
• Длина волны: 445 ~ 450 нм
• Выходная мощность: импульсная 15 Вт, средняя 8 Вт
• Частота модуляции: TTL модулированный, 0В-off 5В-on
• Частота ШИМ <9 кГц
• Рабочее напряжение: 12 В
• Рабочий ток: I <5 A
• Рабочая температура: 15-45С
• Фокусное расстояние: 18 мм
• Питание БП: 12 В 4 A
• Цена около 320 долларов

По внешнему виду и конструкции модели на 5-15 ватт очень похожи, поэтому без маркировки или тестов трудно сразу определить мощность.

Схема подключения лазера

Схема питания лазерного модуля

Схема питания лазерного модуля в ЧПУ

Подключаются модули к источнику постоянного напряжения 12 В, различаясь только током потребления. На станке для подачи питания служит специальный разъём на плате CNC, а при необходимости можно задействовать обычный импульсный блок питания, воткнув штекер в стандартное гнездо через такой переходник (идёт в комплекте).

TTL управление осуществляется через специальный блок, с помощью ШИМ импульсов. Схемы нет, но вот фото этой платы с деталями в хорошем качестве.

Какую выбрать мощность лазера

С самой мощной из доступных, 15-ваттной головкой, удаётся легко выполнять гравировку не только на дереве, но и почти на любом типе металла (одни поддаются выжиганию лучше — другие хуже). С лазером до 5 ватт получится гравировать и резать дерево, картон, пластик, кожу. Ну а модель на 1 ватт особым результатом не удивит — только картон и фанера.

Примечание:

Головка будет выдавать 100% от интенсивности лазерного излучения, когда вы непосредственно подключите её к источнику питания 12 В. Не использовать более 10 минут в таком режиме, иначе лазер сгорит. Желательно чуть снизить питающее напряжение, хотя бы на 1 вольт — это существенно увеличит ресурс диода без заметного снижения мощности луча.

У многих в детстве были лазерные указки, которые можно было приобрести в игрушечных магазинах. Но с развитием современных технологий появилась возможность создать такой лазер из своими руками. Для этого понадобится всего лишь неисправный DVD привод (важно, чтобы оставался исправным сам светодиод), отвертка и паяльник.

Следует помнить, что для создания лазера лучше использовать нерабочий DVD! Это связано с тем, что после разборки и извлечения светодиода он выходит из строя. Не стоит забывать, что такой лазер из привода намного мощнее обычной указки и может нанести непоправимый вред здоровью, поэтому никогда не нужно направлять луч на человека или животное.

При наведении луча такого устройства на человеческий глаз происходит выжигание сетчатки, и человек может частично или полностью потерять зрение.

Итак, давайте создадим лазер из DVD привода своими руками. Для этого необходимо аккуратно открутить болты на задней части корпуса, чтобы добраться до светодиода будущего лазера. Под крышкой находится узел, который осуществляет привод каретки. Для того чтобы ее извлечь, нужно открутить шурупы и отключить все шлейфы. Затем извлекают каретку.

Теперь необходимо ее разобрать, для чего следует открутить множество шурупов. Далее будут обнаружены два светодиода. Один из них инфракрасный, он отвечает за чтение информации с диска.

Нужен красный, при помощи которого происходит прожиг информации на диск. К красному светодиоду будет прикреплена печатная плата. Для того чтобы ее отключить, необходимо воспользоваться паяльником. Для проверки работоспособности диода достаточно подключить к нему две пальчиковые батареи, но важно учитывать их полярность. Помните, что лазерный диод хрупкий, поэтому с ним необходимо быть очень аккуратным.

Далее нужно приобрести любую лазерную указку. Создавая лазер из DVD привода своими руками, используйте ее в качестве "донора" для корпуса. После покупки необходимо аккуратно раскрутить указку на две части и извлечь из верхней половины Для этого можно воспользоваться ножом. Важно делать все аккуратно, потому что может повредиться диод. При помощи маленькой отвертки выбирают излучатель. Используя термоклей, устанавливают новый светодиод в корпус. А чтобы он прочно установился, можно использовать пассатижи, давя ими на края диода.

Лазер из DVD привода своими руками практически готов. Перед тем как запустить его, необходимо проверить, правильно ли определена полярность. Теперь смело можно подключать питание. После первого запуска может потребоваться настройка фокусировки. Далее можно установить указку в фонарик и подключить батарейки типа АА. Не стоит забывать, что лазер может прожигать различные предметы, поэтому нужно удалить оргстекло из рассеивателя.

Хорошо настроенный привода может не только прожигать бумагу или поджигать спички, но и оставлять след на оргстекле, взрывать шарики (лучше, чтобы они были черного цвета) и оставлять видимые следы на пластмассе. Если установить диод в головку графопостроителя, можно выполнять гравировку по оргстеклу.

Лазерные указки, с которыми многие из нас игрались в детстве, вполне можно сделать своими руками в домашних условиях. А можно создать достаточно мощное приспособление, которое способно прожигать своим лучом предметы. И для этого нам потребуется лазерный диод, который можно извлечь из DVD-RW проигрывателя.

Лазерный диод, взятый из DVD

Из этой статьи вы узнаете последовательность работы создания самодельного лазерного устройства , обладающего значительной мощностью.

Что понадобится в работе

Чтобы своими руками изготовить лазер, необходимо использовать лазерный диод красного цвета (650нм). Его можно извлечь из сломанного или старого DVD-RW привод.

Обратите внимание! Если прибор сломан, то существует высокая вероятность того, что его лазерный диод остался в рабочем состоянии. Поэтому он вполне пригоден для нашей работы.

Также можно использовать CD-RW привод. Некоторые используют даже пишущий Blu-ray дисковод. Но в таком случае для CD-RW привода будет характерен инфракрасный невидимый луч (780нм), а для Blu-ray дисковода - фиолетовый (405нм).
Кроме того понадобятся также инструменты, чтобы для разбора DVD-RW привода.

Поговорим о проигрывателе

Чтобы достать лазерный диод, взятый из DVD-RW привода, нужно аккуратно разобрать устройство. Для этого нужно понимать устройства привода. Он помещен в специальную металлический теплоотводящий корпус, который еще дополнительно помещен ещё в одну металлическую основу. От вас зависит, стоит ли вытаскивать прибор из такого корпуса или нет.

Обратите внимание! Разбирая DVD-RW прибор, не стоит вытаскивать бескорпусные лд.

DVD-RW привод

Можно также оставить в корпусе радиатор, а вот основы извлечь. Это влияет на качество теплоотвода, который необходим для нашей лазерной установки. Некоторые специалисты утверждают, что когда лд питает неимпульсный ток, то для каретки не будет хватать созданного теплоотвода. Это утверждение будет правильным для определенных моделей привода, а также, если необходимо получить максимальную мощность.
В DVD-RW встроены два лазерных диода. Из них один является инфракрасным и используется для записи и проигрывания CD. А второй красного цвета и применяется проигрывания и записи DVD. Как видим, при желании можно изготовить своими руками целых два лазера.

Обратите внимание! В модели привода BD-RE встроены целых три диода. А вот в современных моделях такого рода устройств применяются сдвоенные лд, установленные на одном кристалле.

В таких сборках нельзя одновременно подключать инфракрасный и красный диоды, если ток имеет большие значения.

О чем стоит помнить при работе

Создавая своими руками лазер необходимо помнить, что лазерный диод может повредиться от статического электричества. Поэтому, чтобы обеспечить нормальную работу данного элемента, необходимо три ножки лд
обмотать неизолированной проволокой.

Обратите внимание! Нельзя направлять в глаза лазерный луч . Его также нельзя направлять на отражающие поверхности. Это может привести к полной или частичной потере зрения.

Требования, которые существуют для работы с лазерами, актуальны и для инфракрасного излучения. Ведь оба эти излучения обладают мощной прожигающей способностью.

Лазерный луч красного цвета

Кроме этого необходимо знать о том, что питание лазерного диода должно осуществляться определенным током. Если ток питания будет превышать определенный порог, то это может привести к перегреву диода. В связи с чем он либо полностью перегорит, либо будет светить как стандартный светодиод.
Для того, чтобы ток имел правильные значения, нужно использовать определенную схему сборки лазера. При этом в ней обязательно должен иметься драйвер. Рассмотрим несколько схем по сборке лазера при использовании лазерного диода, взятого из DVD-RW привода.

Первый вариант сборки

В данной ситуации необходимо использовать следующую схему сборки устройства на основе лазерного диода, извлеченного из DVD-RW привода.

Схема сборки

Минусом такой схемы является наличие ситуации проседания напряжения аккумулятора в момент разрядки, что вызывает линейное падение степени яркости лазера.
Чтобы собрать лазерную установку по приведенной схеме, нужен не только диод, но и конденсаторы с любым напряжением (от 3В). На схеме они отмечен значком C1 и С2. Емкость первого конденсатора должна быть 0,1 мкФ, а второго – 100 мкФ. Они защитят диод от статического электричества, а также обеспечат плавный переход процессов. Когда конденсаторы были подсоединены к лазерному источнику света, с выводом можно будет снять проволоку. При соединении к диоду один из выводов на корпус будет подавать минус. В тоже время второй вывод будет плюсом, а третий – не применяется. Расположение плюсов достаточно хорошо показано на второй схеме, которая будет описана ниже.
Стоит знать, что на корпус некоторых диодов подается плюс (например, у 808нм лд). Для сдвоенных моделей характерно наличие среднего вывода для общего минуса (G), а крайний – C для питания DVD, CD, D.
Запитать такую схему можно от мобильного аккумулятора или 3 аккумулятора АА.

Обратите внимание! При сборке схемы необходимо учитывать, что напряжение аккумулятора может отличаться от указанного. Особенно это заметно сразу же после его зарядки. При 3,7 В может иметься 4,2 В. В связи с этим аккумулятор необходимо проверять мультиметром.

При этом ток также может иметь отличные значения. К примеру, при соответствующих скоростях записи DVD-RW привода, лазерный диод может иметь следующие значения таких параметров, как мощность и ток:

• при скорости 16 мощность составит 200мВт, а ток - 250-260мА;
• при скорости 18 мощность составит 200мВт, а ток - 300-350мА;
• при скорости 20 мощность составит 270мВт, а ток - 400-450мА;
• при скорости 22 мощность составит 300мВт, а ток - 450-500мА;
• при скорости 24 мощность составит 300мВт, а ток - 450-500мА.

Инфракрасный диод

Инфракрасный диод CD-RW привода будет иметь мощность в 100-200мВт. Для сравнения, фиолетовый в BLU-RAY RW - от 60 до 150мВт, а в не пишущих моделях -15 мВт.
Перед сборкой данной схемы, при использовании лазерного диода DVD привода, необходимо узнать, какое сопротивление требуется для резистора R1. Для этого можно использовать формулу R1=(Uвх.-Uпад.)/I , в которой:

• Uвх. – напряжение, идущее от аккумулятора;
• Uпад. - падение напряжения, которое принимает диод. Красный диод должен примерно иметь Uпад. равное 3 В. Такое напряжение пойдет для маломощного не пишущего DVD привода. Для инфракрасного диода Uпад. составит примерно 1,9 В, а для фиолетового или синего – 5,5 В и 4-4,4 В соответственно;
• I - сила тока. Ее можно узнать из специальной таблицы.

При сборке лазера многие специалисты рекомендуют использовать резисторы большего сопротивления , чем получилось при расчетах. Это позволит защитить полупроводник от тока чрезмерного значения. Используя мультиметр, далее можно будет уменьшить сопротивление.

Второй вариант сборки

В данном случае при сборке лазерной установки необходимо руководствоваться следующей схемой.

Схема сборки лазерной установки

Данная схема, в отличие от вышеописанной не имеет проблем с падением яркости лазера. Эта проблема была решена благодаря применению в схеме
специального регулируемого стабилизатора (например, КРЕН12А или его распространенного аналога LM317T). При этом необходимо знать, что выбранный стабилизатор является компенсационным. Он подает напряжение примерно на 1.4 В больше, чем требуется. В результате, чтобы получить в схеме на лазерный диод 3 В нужно подать от 4.4 В до 37 В. При этом на выходе все равно будет 3 В (конечно, при условии правильно подобранных резисторов).
Если на схему подавать меньше 4.4 В, то яркость лазера начнет падать, что характерно для первой схемы. В результате возникнет ситуация, аналогичная разрядке аккумулятора. Для диодов 780нм на схему потребуется подавать от 3,8 В до 37 В. Поэтому в такой ситуации данная схема может оказаться неэффективной, так как вольт-амперная характеристика здесь будет сильно плавать в зависимости от температуры окружающей среды . А это может привести к перегоранию схемы, если повышение значения тока вовремя не удаётся отследить.

Обратите внимание! Некоторые специалисты считают, что данный эффект характерен для синих лазерных диодов.

Чтобы избежать перегрева, необходимо до полного разогрева источника света измерять ток. Это позволить устранить риск повышения предельно допустимого значения тока.
Специалисты рекомендуют использовать сопротивление для R1 в значении Ом. А для определения параметра R2 необходимо использовать следующую формулу: R2=R1*(Uвых.-Uопор.)/Uопор.
Следует знать, что первоначально R2 нужно ставить несколько меньше, чем было получена цифра при вычислениях. При этом следует одновременно к диоду подключить последовательно мультиметр, чтобы оценивать силу тока. Это позволит избежать ситуации появления тока чрезмерного значения.
В этой схеме допускается использование таких же конденсаторов, как и в предыдущей. А вот резисторы должны быть более качественными, особенно их подключение. Если во время работы установки произойдет обрыв контакта (размыкание цепи), то из-за возросшего напряжения светодиодный диод перегорит.

Фокусировка светового потока в луч

Создавая лазерную установку и используя для этого диод, извлеченный из DVD-RW привода, необходимо понимать, что испускаемый свет будет аналогичным стандартному светодиоду.

Свечение светодиода

Но нам же необходим лазерный луч. Чтобы его сделать, необходимо использовать коллиматор – специальную линзу. С ее помощью будет происходить фокусирование светового потока в луч. Отличным решением будет применение в устройстве линзы, взятой из старой лазерной указки. Устанавливая ее при помощи гаек и пружин, появится возможность более точной фокусировки лазера (его приближение и удаление). Также линзу можно прикрепить к лазерному диоду с помощью эпоксидного клея или двухстороннего скотча.
Из-за того, что не всегда можно отыскать мощный диод, в данной ситуации рекомендуется использовать модель 808нм.

Получение зеленого луча

С помощью кристалла определенного цвета можно получить лазерный луч зеленого, желтого, красного и синего цвета.

Заключение

С помощью лазерного диода, извлеченного из DVD-RW привода, можно своими руками создать лазерную установку. Используя различные кристаллы, можно сфокусировать луч и придать ему необходимую расцветку. При этом необходимо обязательно учитывать особенности работы с таким приспособлением, чтобы получить желаемый результат и не ухудшить свое зрение.

Рекомендуемые статьи по темеКак собрать блок питания с регуляторами своими руками Обзор устройства беспроводных уличных светильников с датчиками движения Почему стоит обратить внимание на микроволновые датчики движения

Наверно у всех еще с детства была мечта иметь свой собственный мощный лазер , способный прожигать стальные листы, теперь мы можем на шаг приблизиться к мечте! листы стали резать не будет, а вот пакеты, бумагу, пластмассу легко!
Для нашего лазера нам понадобится во первых сломанный или не очень резак! причем DVD-RW . чем выше скорость записи DVD-R, тем мощнее там стоит лазер! в 16х приводах стоят 200мВт красные лазеры, а также лазер ИК диапазона, но о нем позже.

Разбираем резак ,
вытаскиваем оптическую часть.Вот так выглядит эта часть резака:

ценного там только выходная линза и два лазера.

Теперь достаем самое главное!

А теперь техника безопасности для вас и для лазера!

лазер из DVD-RW относится к классу 3B, а значит опасен для зрения! не направляйте луч в глаза! даже глазом моргнуть не успеете, как потеряете зрение! парнишка на одном форуме засветил себе нечаянно, попал на несколько тысяч уёв. это ему считай повезло. сфокусированным лучом ослепить можно и со ста метров! смотрите куда светите!

Как можно испортить ЛД?
Да очень просто! стоит превысить ток и ему конец! причем доли микросекунд будет достаточно!
именно поэтому ЛД боятся статического электричества. Оберегайте ЛД от него!
на смом деле ЛД не сгорает, просто рушится оптический резонатор внутри и ЛД превращается в
обычный светодиод. резонатор рушится не от тока, а от световой интенсивности, которая в свою
очередь от тока и зависит. Также надо быть внимательным к температуре. при охлаждении лазера
КПД его растет и при том же токе интенсивность возрастает и может разрушить резонатор! Осторожнее!
Еще его легко убить переходными процессами, возникающими при включении и выключении! от
них стоит защититься.

Теперь продолжим разбирать привод))
Достаем лазер и его радиатор, сразу же припаеваем к его ногам небольшой
неполярный конденсатор на 0,1мкФ и полярный побольше! так мы спасем
его от статики и переходных процессов, которые ЛД очень не любят!
Теперь время подумать о питании нашего лазера.ЛД питается примерно
от 3V и потребляет 200мА. Лазер это не лампочка!! никогда не соединяйте
его напрямую к батарейкам! без ограничительного резистора его убьют и
2 батарейки от лазерной указки!! ЛД нелинейный элемент, поэтому питать его
надо не напряжением, а током! то есть нужны токо ограничивающие элементы.
рассмотрим три схемы питания ЛД от простейшей, к наиболее сложной.
Все схемы питаются от аккумуляторов.
1 вариант
ограничение тока резистором. см рисунок

сопротивление резистора определяется экспериментально, по току через ЛД.
стоит остановиться на 200мА, дальше риск спалить больше.
хотя мой ЛД и на 300мА работал прекрасно. для питания подойдут три любых
аккумулятора на нужную емкость. также удобно использовать аккумулятор от
мобильного телефона(любого).

Пробный запуск

В темноте работает как фонарик.

Линза для фокуссировки

Через линзу получается сфокусировать луч, но без жесткого корпуса занятие утомительное.

Изготовление корпуса

Обязательно нужно все изолировать.

Линза

Кстати, эта линза работает лучше, если ее перевернуть выпуклой частью к лазерному диоду.

Регулируем и получаем более-менее собранный луч.

Точно отрегулировать, наверное, можно, но нам и этого хватило, чтобы черный пластик начал плавиться.

Спичка мгновенно загоралась.

Черная изолента разрезалась как ножом по маслу.

Из этого лазера получилась бы отличная пушка для игры в солдатики.

Видео

DVD ЛАЗЕР "ДЫМОК"

Многие занимаются изготовлением всяких ненужных, но прикольных девайсов, не стал исключением и я. Решил по примеру многих сделать лазер из DVD - прожигающего диода, выдранного из нерабочего ДВД-пишущего привода. Итак, просим своего радиокота помочь раскрутить компьютер:

Потом снимаем крышку привода и вытаскиваем планку, на которой установлен л азер из DVD.

Для подключения его к аккумулятору, можно использовать специализированную со стабилизацией тока. Но эти микросхемы стоят 5-10$, а сгорают при неправильной наладке в момент! К тому-же их не везде достанешь. Поэтому решено было сделать свою схему питания, как оказалось прекрасно работающую, ещё и вместе с зарядным устройством от 220В.

Аккумулятор: никель-кадмиевые пальчики 3 шт или литий-ионник от мобильника. Итак приступаем, берём из дивидишника диод-

Говорят они боятся статики, но я никаких мер по защите не принимал и всё равно не сгорели. А вот когда поднимал ток свыше 0.3А - вылетали в момент. Четыре штуки спалил! Запихиваем весь этот лазер из DVD в какой-нибудь подходящий корпус, например китайский фонарик,

Линзу для фокусировки я сначала взял от того-же ДВД привода , но как оказалось с ней работает лазер плохо - фокусировка ни к чёрту. Пришлось идти на базар и тратить доллар на покупку лазерной указки. Вот её линза просто супер - фокусирует в точку .

И к тому же удобно крепится! В качестве бонуса, имеем три пуговичных 1,5в батарейки, кнопку и очень яркий красный светодиод. Спереди фонарика, вместо стекла ставим круглый кусок пластмассы с отверстием 10 мм для луча. Вот и всё, боевой лазер из DVD "дымок" готов!

Поджигает спички за 1 метр, заставляет хорошо дымиться дерево, резину, пластмассу, чёрную бумагу. Ток потребления - до 0.3А, но рекомендую не устанавливать предельный, а снизить до безопасных 0.2А. Ещё будет лучше, если питать его от со сверхнизким падением напряжения - 0.05В.

По всем вопросам пишите на

В разделе есть вакантные места для фотографий Ваших лазеров и других девайсов!

Сегодня во многих приборах бытового и любого другого плана используются лазерные диоды (полупроводники) для создания целенаправленного луча. И самым важным моментом в самостоятельной сборке лазерной установки является подключение диода.

Лазерный диод

Из этой статьи вы узнаете обо всем, что нужно для качественного подключения лазерного диода.

Особенности полупроводника и его подсоединения

От led диода лазерная модель отличается очень маленькой площадью кристалла. В связи с чем наблюдается значительная концентрация мощности, что приводит к кратковременному превышению значения тока в переходе. Из-за этого такой диод может легко перегореть. Поэтому, чтобы лазерный диод прослужил как можно дольше, необходима специальная схема – драйвер.

Обратите внимание! Любой диод лазерного типа необходимо питать стабилизированным током. Хоте некоторые разновидности, дающие красный свет, ведут себя достаточно стабильно, даже если имеют не стабильное питание.

Красный лазерный диод

Но, даже если используют драйвер, диод нельзя подключать к нему. Здесь необходим еще «датчик тока». В его роли часто выступает общий провод низкоомного резистора, который включается в разрыв между этими деталями. В результате схема имеет один существенный недостаток — минус питания оказывается «оторван» от минуса, имеющегося в питании схемы. Кроме этого данная схема имеет еще один минус — на токоизмерительном резисторе происходит потеря мощности.
Собираясь подключить лазерный диод, необходимо понимать, к какому драйверу его следует подключать.

Классификация драйверов

На данный момент существует два основных типа драйверов, которые можно подключить к нашему полупроводнику:

• импульсный драйвер. Представляет собой частный случай преобразователя напряжения импульсного характера. Он может быть как понижающим, так и повышающим. У них входная мощность приблизительно равна выходной. При этом имеется незначительное преобразование энергии в тепло. Упрощенная схема импульсного драйвера имеет следующий вид;

Упрощенная схема импульсного драйвера

• линейный драйвер. На такой драйвер схема обычно подает больше напряжения, чем требует полупроводник. Для его гашения необходим транзистор, который лишнюю энергию будет выделять с теплом. Такой драйвер имеет небольшой КПД, в связи с чем его используют крайне редко.

Обратите внимание! При использовании линейных микросхем-стабилизаторов интегрального плана при падении входного напряжения на диоде ток будет уменьшаться.

Схема линейного драйвера

В связи с тем, что питание любого лазерного диода может осуществляться через два разных типа драйверов, то схема подключения будет различаться.

Особенности соединения

Схема, которая будет использоваться для питания лазерного диода, может содержать в себе не только драйвер и «датчик тока», но и источник питания – аккумулятор или батарею.

Вариант схемы подключения

Обычно аккумулятор/батарея в таком случае должны иметь напряжение в 9 В. Кроме них в схему обязательно должны входить лазерный модуль и токоограничивающий резистор.

Обратите внимание! Чтобы не тратиться на диод, его можно извлечь из DVD привода. При этом это должен быть именно компьютерное устройство, а не стандартный проигрыватель.

Компьютерный DVD-привод

Лазерный полупроводник имеет три вывода (ноги), два из которых размещены по бокам, а один – посредине. Средний выход следует подключать к минусовой клемме выбранного источника питания. Положительную клемму нужно подсоединять к левой или правой «ноге». Выбор левой или правой стороны зависит от производителя полупроводника. Поэтому нужно определить, какой именно вывод будет: «+» и «-». Для этого на полупроводник следует подать питание. Здесь отлично справятся две батарейки, каждая по 1,5 вольт, а также резистор в 5 Ом.
Минусовый вывод у источника питания следует подключить к центральному минусовому выводу, определенного у диода. При этом плюсовая сторона должна подсоединяться к каждой из двух оставшихся клемм полупроводника поочередно. Таким образом его можно подключать и к микроконтроллеру.
Питание для лазерного диода можно осуществить с помощью 2-3 пальчиковых батареек. Но при желании в схему можно включить и аккумулятор от мобильного телефона. В таком случае необходимо помнить, что понадобиться еще дополнительный ограничительный резистор на 20 Ом.

Подсоединение к сети 220 В

Полупроводник можно запитать от 220 В. Но здесь необходимо создать дополнительную защиту от высокочастотных всплесков напряжения.

Вариант схемы питания диода от сети в 220 В

Такая схема должна включать в себя следующие элементы:

• стабилизатор напряжения;
• токоограничивающий резистор
• конденсатор;
• лазерный диод.

Сопротивление и стабилизатор будут образовывать блок, который сможет препятствовать токовым выбросам. Для предотвращения всплесков напряжения необходим стабилитрон. Конденсатор будет препятствовать появлению высокочастотных всплесков. Если такая схема была правильно собрана, то стабильная работа полупроводника будет гарантирована.

Пошаговая инструкция подсоединения

Самым удобным в плане создания лазерной установки своими руками будет красный полупроводник, имеющий выходную мощность примерно в 200 милливатт.

Обратите внимание! Именно таким полупроводником оснащен любой компьютерный DVD-проигрыватель. Это значительно упрощает поиск источника света.

Подключение выглядит следующим образом:

• для подключения необходимо использовать один полупроводник. Их обязательно нужно проверить на работоспособность (достаточно просто подключить к батарейке);
• выбираем более яркую модель. При проверке инфракрасного светодиода (при взятии его из компьютерного проигрывателя), он будет светить слабым красным свечением. Помните, что его

ЗАПРЕЩАЕТСЯ направлять в глаза, иначе можно полностью лишиться зрения;

Проверка диода

• далее лазер устанавливаем на самодельный радиатор. Чтобы это сделать, нужно просверлить в алюминиевой пластине (толщина примерно 4 мм) отверстие с таким диаметром, чтобы диод входил в него достаточно туго;
• между лазером и радиатором необходимо нанести небольшой слой термопласты;
• далее берем проволочный керамический резистор, имеющий сопротивление 20 Ом с мощностью в 5 Вт и соблюдая полярность подключаем его к схеме. Через него нужно подключить лазер и источник питания (мобильный аккумулятор или батарейку);
• сам лазер следует зашунтовать с помощью керамического конденсатора, имеющего любую емкость;
• далее отворачивая устройство от себя, следует подключить его к сети питания. В результате должен включить красный луч.

Красный луч от самодельного устройства

После этого его можно сфокусировать при помощи двояковыпуклой линзы. Сфокусируйте его на несколько секунд в одной точке на бумаге, которая поглощает красный спектр. Лазер на ней оставит красный свет.
Как видите, получилось работающее устройство, которое подключено к сети в 220 В. Используя различные схемы и варианты подключения, можно создать разные приспособления, вплоть до карманной лазерной указки.

Заключение

Подключая лазерный диод, необходимо помнить о безопасном обращении с ним, а также знать нюансы, которые присутствуют в его работе. После этого останется только подобрать понравившуюся схему и подключить полупроводник. Главное помните, что все контакты должны быть хорошо запаяны, иначе деталь может перегореть в процессе работы.

Расчет люменов на одного квадратного метра под разные помещения