Pasiūliau Lietuvaičiams pirkti keletą lazerinių komplektų nuo Kyocera lazerinių dauginimo aparatų. Tačiau nebuvo labai didelio susidomėjimo- eilinį kartą jaunimas neturi fantazijos. Keletas atkartojo “deginimo eksperimentą” ir užmetė lazeriukus. Todėl nutariau pasiūlyti keletą įdėjų.

Taigi, mums reikės dviejų senų kietų diskų, DVDRW lazeriuko iš įrašymo įrenginio, kolimatoriaus iš jau minėto dauginimo aparato, plastiko gabalo (panaudojom 15″ LCD matricos pagrindą), truputį termo klijų ir veidrodėlio iš to pačio dauginimo aparato.

Kietus diskus išardom, elektroniką numetam, diskelius išimam (galima juos palikti kitiems projektams), atpjaunam tą aliumininio korpuso dalį kur stovi magnetai ir taip vadinama voice coil (garsinė ritė). Veidrodėlį sulaužom ir jo gabalėlius priklijuojam prie voice coil vietoje HDD galvų. Raudoną DVD lazerį įdedam į kolimatorių vietoje infraraudono lazerio (IR). Viska sumontuojam ant plastiko. Gaunam maždaug tokią konstrukciją:

Konstrukcija nėra ideali- pirmas (horizontalus) veidrodėlis stovi kiek kreivai, kad spinduliukas kiek pakiltų iki vertikalaus lazerio. Tai duoda kiek kreivumo į galutinį rezultatą. Geriausiai būtų vertikalų veidrodėlį nuleisti iki horizontalaus lygio, arba su dviem veidrodžiais spindulį užkelti iki vertikalaus nukreipėjo lygio. Originalūs lankstus laidininkai (šleifai) atlieka tiesioginį savo darbą- perduoda signalą, ir dar jie dirba kaip spyruoklės.

Čia vertikalaus nukreipėjo didesnė nuotraukytė. Matosi, kad antrasis veidrodėlis yra kiek ilgesnis, nes į šį veidrodžiuką spindulys jau patenka judantis, nuo horizontalaus kreipiko. Pirmasis veidrodžiukas visai mažas.

Laideliai nuvesti prie patogios plokštelės, kur jie prilituoti. Taip padaryta dėl konstrukcijos estetikos ir dėl to, kad net ir pritvirtintas laidas sugeba pajudinti veidrodėlį ir pastumti lazerio spindulį. Beja, veidrodėliai klijuojami stiklu prie metalo. O metalizuotas darbinis paviršius atsuktas į lazerį. Paprasti, buitiniai, veidrodžiai padaryti atvirkščiai- darbinė pusė yra stiklinė. Lazerinė technikoje tokius veidrodėlius geriau nenaudoti, nes bus daugybė parazitinių atspindžių. O naudojant 200mW lazerį tai gali būti pavojinga akim.

Dabar į dvi, X ir Y, voice coil apvijas galima paduoti signalą iš kompiuterio ar mikrokontrolerio. Apie tai kitame weblog straipsnyje.

Kadangi normaliai peršalau, tai nedarau jokių eksperimentų. Čia dvi nuotraukytės to pačio objekto. Tiksliau visas objektas ir objekto dalis. Bendrai nuotraukytę galima pavadinti “koherentinės šviesos grožis”.

Čia detalė. Deja fotikas nesugeba parodyti viso grožio ir to “holografinio” švytėjimo.

Tai neteisingai ir kreivai sufokusuotas lazerio spindulys. Lazeris panaudotas iš DVD grotuvo. Srovė per diodą apie 75mA. Panaudotas vienas išgaubtas lęšis. Spindulys keliavo per pusę kambario ir visą koridorių- kokius 6 metrus.

Jau rašiau, kad diodai jautrūs. Todėl maitblokį reikia suderinti prieš jungiant prie diodo.
Surinkite schemą, prilituokite viena 1.2K rezistorių prie R4, R5 ar R6 vietos. Įjunkite schemą. Pasitikrinam ar 7805 gamina 5V, toliau pamatuojam įtampa kur lituojasi lazeriukas. Ten turi būti kiek mažiau nei 5V. Sakysim kokie 4.6V. Pajungiam ampermetrą vietoje lazerinio diodo. Aš su 1.2K rezistorium jungiau paprastą, “mechaninį” ampermetrą su 0.3A skale. Nusukam rezistorių į mažiausios srovės padėtį, ampermetras nusileidžia iki 0. Pasukam iki max srovės. Dabar galima nustatyti max srovę kuria tieks maitblokis. Man reikėjo prilituoti papildomą 1.2K rezistorių ir max srovė gavosi 200mA. Tik pas mane R7 pasirodo 13K. 🙂
Susigraduojam rezistoriaus skalę. Kad patestuoti srovės stabilizavimą, nuosekliai ampermetrui pajungiam kokį diodą (aš panaudojau pasvilusi galingą raudoną lazerį, jis jau vos šviečia, bet kaip diodas puikiausiai veikia) ir pasitikrinam sroves. Rezistoriaus skalė turi nesikeisti.

Nežinau visų lazerių, bet kartais (galbūt) gali neužtekti įtampos- ant lazerinio diodo įtampos kritimas apie 3V. Gal koks super lazeris turi didesni kritima ir kelių voltų gali pritrukti sistemoje. Tada reikia kelti visos sistemos įtampą pakeičiant 7805 stabilizatorių (ar prikišant diodų-stabilitronų į mikroschemos žemės koją).

Darbas su prietaisu:

Diodai lituojami prie pilnai atjungo prietaiso. Geriau sistemą maitinti iš kokio akumuliatoriaus- aš naudoju seną signalizacijos akumą (12V 7Ah). Prieš lituojant, srovės rezistorių nusukam iki 0 padėties. Maitinimo šaltinio laidus atjungiam ir dar gal sujungiam į vieną vietą. Diodas lituojamas pagal visas “antistatines taisykles”.

Įjungiam maitblokį ir didinam srovę per lazerį. Iš pradžių lazeris vos vos švyti, poto švytėjimas kinta šuoliškai ir toliau didinant srovę, šviesos srauto stiprumas kinta eksponentiškai iki lazerio sunaikinimo. Nežinant lazerio charakteristikų nelabai rekomenduojama eksperimentuoti su srovėm. Jei turi laisvų lazeriukų, galima atlikti destrukcinius eksperimentus. Pvz paprastas DVD lazeriukas (skaitymo) turėtu buti kokiu 5mW galingumo (nežinau)- jis iš pradžių gana gerai šviečia, o prie “ekstremalių” srovių poto pastebimai “sėda” ir daugiau iš jo nieko gero nebelieka. Vienas lazeriukas gana įdomiai “miro”- jis kelis kartus užgeso pilnai ir vėl užsižiebė. Bet galiausiai užgeso visiems laikams.

IR lazeris iš CDRW įrenginio turėtų būt galingas. Jis drasiai groja prie 100mA, bet neaišku kiek tokiam režime jis veiks. Ar didinant srovę jis dar ryškiau šviečia negaliu pasakyti. Čia reikia lazerio stiprumo matuoklio, o per fotiką aš nepastebiu šviesos stiprumo pokyčių.

Raudonas lazeris pagal dokumentaciją pilnai palaiko 100mA, kogero trumpai gali patraukti arti 200mA. Impulsiniam rezime toks lazeriukas gal išlaikytu ir 300… 400mA sroves (netestuota). Šis maitblokis nepritaikytas dirbti impulsiniam režime. Bet impulsiniam režime ir gerai sufokusuotas jau turėtų deginti plonam popieriuje skylutes, uždegti degtukus ar sprogdinti guminius balionėlius.

Galingi lazeriukai naudojami tik su radiatoriais. Nes kitaip labai greitai perkais…

Ir aišku saugumas… (paveiksliukas iš www.electricstuff.co.uk – visai nieko puslapiukai beja)

O šiaip yra paprastesnė schema. Galima naudoti LM317 kai LED draiveryje. Lazeris tai irgi LEDas.

Kiek patobulinau lazerinio diodo maitinimo šaltinį. Įdėjau įtampos stabilizacija, max įtampos ant atviros lazerio grandinės ribojimą, impulsų (spike) gaudytoja ant lazerio. Ir keletą gal ir nereikalingų pakeitimų…

Taip atrodo plokštė su detalėmis. Deja, šios plokštės aš nepasidariau, bet manau ji teisinga. Aš visus pakeitimus dariau senojoje versijoje priklijuodamas naujas detales ar išpjaudamas naujus takelius. Pakitimus įrašinėjau į schemą.

Esminiai pakeitimai nuo pirmos versijos: IC2- 5V stabilizatorius, C4 kondikas, R11 rezistorius. Kondensatorius C2 turi būti visai mažiukas. Jis skirtas tik apsaugoti operacinį stiprintuvą nuo galimo susižadinimo. Nedėkite čia didelės talpos- ji šuntuos stiprintuvo įėjimą ir formuosis srovės šuoliai. PIN2 teoriškai reikia jungti prie fotodiodo. Ši dalis nesukonstruota. Lazeriukas veikia be optinio atbulinio ryšio. Diodai D1…D3 tai greiti šotkiai su kiek mažesniu įtampos kritimu ir greitai atsidarantys. Vienas diodas kaip ir nereikalingas 🙂

Keletas patarimu- lazerio korpusas neturi susijungti su prietaiso korpusu. Susijungs ir bus pykšt. Lazeriai bijo elektrostatinių kruvių. Labai svarbu atjungti maitinimo šaltinį lituojant diodą. Ypač tinklo maitinimo šaltinį. Pilnai atjungti! Aš sudeginau kelis diodus per tokią grandinę: atjungtas maitblokis bet įjungtas į 230V tinklą — lazerio maitblokis su atjungtu (!) pliusiniu laidu — litavimo stotelės įžemintas lituoklis. Užteko įtampos per filtrinius ir parazitinius kondikus iš maitblokio ir per lituoklio įžeminimą, kad sudeginti diodą. (Šiaip lituoklis neturi būtį “pilnai” įžemintas. Jis turi jungtis prie žemės per kelių šimtų kiloomų rezistorių… kiniečiai pachaltūrino).

Pasinaudokite nuoroda žemiau ir pasigaminkite PCB UV ar “lygintuvo” metodu.

Plokštė spausdinimui (600dpi).

Čia mano “tarpinė” plokštė:

Kiek patobulinau maitinimo šaltinį. Įdėjau įtampos stabilizatorių, papildomus šotkti diodus, keletą kondensatorių ir kol kas sistema veikia su mažo galingumo raudonu lazeriu ir su padidinto galingumo IR lazeriu iš “DVD combo” įrenginio (DVD skaitymas + CDRW skaitymas rašymas). Tas radiatorius kaip ir nereikalingas, bet sistema kartais kiek pašyla. Kintamas rezistorius sugraduotas miliamperais. Nuo 0 iki 200mA. Kaip tik lazeriams.

Šalia maitblokio dvi identiškos linzės. Tai įgaubtos linzės, todėl jos nedidina ir nefokusuoja lazerio spindulio. Jos skiriasi savo medžiaga ar apsauginiu sluoksniu. Viena iš paprasto optinio stiklo, o štai kita iš specialaus, infraraudonus spindulius blokuojančio stiklo. Ji atrodo truputi melsva.

Va dabar eksperimentas apie spindulių filtravimą. Tik prašom atkreipti dėmesį i tai, kad IR lazeris gal 10x galingesnis nei mažytis (~5mW) raudonas DVD skaitymo lazeris.

Kaip matosi iš paveiksliukų, speciali linzė gana efektyviai blokuoja IR spindulius. Panašaus stiklo filtrai yra uždėti ant fotoaparato matricos. O štai raudonas spinduliukas gana beveik be pokyčių praeina pro abi linzes. (bendras spalvos pokytis pasidarė dėl to, kad fotikas bandė atlikti automatinį white balanse). Abiem atvejais srovė per lazerio diodą apie 40mA (IR diodas dirba ne max galingumu).

Filmukas: IR lazeris. 100mA. CDRW. Nesufokusuotas. (xvid, 1.5Mb)

Lazerio maitblokis tai pats primityviausias srovės šaltinis. Schema nukopijuota iš die4laser.com ir kiek pakeista. Kadangi tai linijinis srovės šaltinis, tai visa perteklinė energija išsiskiria ant tranzistoriaus. Kadangi naujoviški tranzai nebijo karščio (mano naudotas dirba iki 150oC!) tai radiatorius gali būti mažiukas arba visai be jo. Kai dariau eksperimentus tranzas ant tiek įkaito, kad atsilitavo laidas 🙂

Rezistoriai R4, 5, 6 tai priemonė nustatyti maksimaliai srovei. R8- tai šuntas. Čia reikia dėti apie 1 omo rezistorių. Aš idėjau 0.47 omo, tai maksimali srovė kiek per didelė. R2, 9- 1K. R1 apie 600 omų. R3, C1- tai soft-start grandinė. Aš ja nepasinaudojau. C2 saugo nuo autogeneracijos- keli šimtai pF. Aš nieko neįdėjau. C3- kiek didesnis kondikas. Tranzas- bet koks galingas lauko tranzas. Aš panaudojau kažkokį iš motininės plokštės.

Srovę tekančia per lazerį galima išsimatuoti matuojant įtampą ant šunto. Jei šuntas bus 1 omo, tai kiekvienas voltas ant šunto reikš po amperą.

Čia PCB plokštės paveiksliukas. Jei atspausdinti jį su 200dpi rezoliucija, tai bus kaip tik klijuoti prie plokštės. Galite pasinaudoti lazerinio printerio ir “proso” technlogija, kad pasidaryti šią plokštę.

Prietaisą geriau maitinti ne didesne kaip 5V įtampa. Nors jis veikia kad ir nuo 12V. Tik labiau kais tranzistorius.

NAUDOKITE NAUJĄ SCHEMĄ!

Priklausiau visokių pletkų internete apie DVD-R lazerius. Teoriškai, kiekviename DVD įrenginyje yra du lazeriai- vienas raudonas, kitas infraraudonas (IR). Įrašančiam DVD įrenginyje abu lazeriai turi būti pakankamo galingumo, kad paveiktų fiziškai DVD ar CD diskelį. IR lazeriu mes nežaidžiam todėl, kad jis nesimato. O štai su raudonu galima pažaisti. Nors aš prieinu prie didelio šiukšlyno, DVD-R įrenginių randu mažokai. Ir paskutiniu metu beveik visi DVD-R įrenginiai ateina apardyti- pas visus išimti lazerių blokai.

Lazeriu blokuose būna tie reikalingi lazeriniai diodai ir visiškai nereikalinga optika. Aš kolkas užtikau trijų tipų modulius. Su apvaliais diodais, kur lazeriukai būna su trim kojom. Mobilių kompiuterių DVD-R įrenginiuose lazeriukai labai maži, bet ir jie turi būti tokio pat galingumo. Ir dar papuola moduliai su sudėtingais diodais- kur diode įmontuota daugiau technikos. Ten tikriausiai yra visas detekcijos blokas.

Diodai ganėtinai jautrūs. Kol pasiekiau kiek labiau apčiuopiamą rezultatą sudeginau kokius 4 lazeriukus. Geriausias (kol kas) rezultatas pavyko su šiais kvadratiniais lazeriais (pasiguglines radau, kad šitas lazeris vadinamas “hologram laser diode”). Pas lazerį, ant korpuso, priklijuotas optinis elementas. Jį reikia pašalinti. Šis elementas skaido signalą į kelias dalis (ir ne tik). Šiaip su šiuo elementu gaunasi gražios interferencinės juostelės, bet jis gana stipriai slopiną spindulį. Nulupus ši stikliuką saugokit diodą nuo drėgmės- pas šitą modelį niekas nebesaugo kristalo.

Lazerinis diodas, kaip ir paprastas šviečiantis diodas yra srovės, o ne įtampos, naudotojas. Tačiau leisti diodą per paprasta balastinį rezistorių nelabai apsimoką, nes nepavyks iš jo išspausti visos galios. Todėl maitinti lazeriui reikia susimontuoti nesudėtingą srovės šaltinį. Jis nereikalauja brangių detalių- beveik viską galima išlupti iš senos kompiuterio motinos. Schema bus sekančiam poste.

Čia šviečia vienas modulis, o šalia guli paprastesnis, trijų kojų, lazeriukas. Kuri aš kiek perkaitinau ir jis vos vos šviečia. Kol kas nerandu internete diodų parametrų ir kokios srovės jiems tinka. Šioje nuotraukoje, per veikianti lazerį eina apie 150mA srovė. Teoriškai optinė galia turėtu būti apie 100mW…

Nukreipus lazerinį diodą tiesiai į fotiko objektyvą gauname tokį vaizdelį. Čia išsklaidyta šviesa.

O čia pirmieji eksperimentai bandant sufokusuoti spindulį. Šis optinis blokas skirtas paprastiems diodams ir išluptas iš skaitmeninio dauginimo aparato. Deja, jis neskirtas fokusuoti spinduliuką į tą įprasta lazerio spindulį. Šiaip tai problemos su ta optika- reikia viską labai tiksliai daryti.

O dabar ispėjimas. DVD-R lazeriai veikiantys ribiniam režime yra pavojingi akim. Todėl: NEŽIŪRĖKIT Į LAZERIO SPINDULĮ SU LIKUSIA SVEIKA AKIM! IR (infraraudoni) lazeriai dar pavojingesni- jų spinduliai nematomi, bet gali pažeisti tinklainę taip pat kaip ir matomi lazeriai.

Radau Rohm firmos RLD65PZB5 lazeriuko aprašymą: max optinis galingumas (impulsinis 50% duty cycle): 240mW! Srovė pagal grafiką apie 400mA. Nors maksimali srovė per diodą tik 200mA.