В последнее время китайцы освоили производство относительно мощных и недорогих твердотельных лазеров с диодной накачкой ( ДПСС ).
Наверняка многим было бы интересно узнать, что у них внутри, какие характеристики у этих лазеров и на чем сэкономили китайцы.
Ниже под катом представлен обзор такой необходимой в каждом доме вещи, как зеленый лазер мощностью один ватт.
Прежде чем что-либо писать, хочу подчеркнуть заглавными буквами: при работе с такими лазерами необходима защита! Как минимум вам нужны очки, защищающие от 808нм и 532нм.
Далее я покажу вам, почему это так важно.
В этот обзор не будут включены видео о том, как лазер зажигает спички, лопает воздушные шары и т. д.: их полно на Youtube. Вместо этого мы проверим, соответствуют ли заявленные характеристики реальным, и, конечно же, посмотрим на дизайн этого устройства — обязательная доза гик-порно предусмотрена.
Основные показатели
| Длина волны (нм) | 532 |
| Выходная мощность (мВт) | > 1000 |
| Дивергенция, полный угол (мрад) | 2.0 |
| Диаметр луча на апертуре (мм) | ~2.5 |
| Поперечный режим | ТЭМ 00 |
| Режим модуляции | ТТЛ до 30 кГц |
| Режим охлаждения | ТИК &Воздух |
| Ожидаемый срок службы (часы) | 10 000 |
кроме защиты (очков) при работе с ним необходимо использовать ловушку-поглотитель излучения, а также обязательно фиксировать излучатель неподвижно, чтобы задетый провод не поворачивал голову в неизвестном направлении.
Пройдемся по характеристикам по порядку.
Длина волны: 532 нм
НЕУДАЧА.Из апертуры светятся не только 532 нм (зеленый), но также 808 нм и 1064 нм (невидимый инфракрасный свет).
Более того, оно сияет так, что его невозможно игнорировать.
В лазер не поставили инфракрасный фильтр.
Выходная мощность: > 1 Вт
ИСТИННЫЙ.Суммарная выходная мощность на всех длинах волн превышает 2,5 Вт. Урожайность полезной зелени – порядок 1,8 Вт , что к тому же значительно превышает заявленную мощность – это характерная особенность всех китайских лазеров этого типа.
Из измерений следует, что невидимый инфракрасная часть излучения составляет около 700 милливатт, и попасть в незащищенный глаз гораздо легче, чем кажется (см.
следующий пункт).
Расходимость луча: 2 мрад
НЕУДАЧА.
Измеренное расхождение для длины волны 532 нм составило 2,3 мрад. Для 808нм оно на порядок больше, примерно 30 мрад. Это выглядит так: 
Фиолетовый — ИК.
Обратите внимание на относительную яркость ИК-излучения и зеленого цвета.
Диаметр зеленого луча соответствует белому пятну на фотографии, зеленая кайма рассеивается от поверхности.
Таким образом, держа голову возле зеленого луча (при регулировке оптики и т.п.
) есть немалая вероятность попасть под ИК-луч, который беспрепятственно пройдет сквозь очки, защищающие от 532нм, и доставит немало радости врачам-офтальмологам.
Поэтому еще раз: Обязательно установите инфракрасный фильтр!
Диаметр луча в апертуре: ~2,5 мм.
ИСТИННЫЙ.
Это верно.
Поперечный режим: ТЭМ 00
НЕУДАЧА.Мода Гаусс-Лагерр низшего порядка получается лишь при совершенно незначительной мощности (менее 50 мВт).
Выше этого порога мы имеем что-то вроде этого: 
Больше не ТЭМ 10 , но еще не ТЭМ 11 .
Это вполне типично: при таком резонаторе и мощности трудно избежать усиления мод высших порядков.
Модуляция: до 30 кГц TTL
НЕУДАЧА.
Для тестирования я собрал на коленке простой ТТЛ ШИМ на частоте 26 кГц (Внимание, смертельная цифра! Без микроконтроллеров и ПЛИС!) из доступных компонентов (компаратор LM339 плюс жгут): 
И при разных скважностях я получил на фотодиоде следующие осциллограммы: 
25% 
50% 
75%
От входного прямоугольного TTL здесь мало что осталось.
Спектр сигнала, как и ожидалось, изобилует гармониками: 
Охлаждение: элемент Пельтье с вентилятором.
ИСТИННЫЙ.
Присутствуют и Пельтье, и вентилятор.
В процессе работы корпус излучателя практически не нагревается.
Полезный инструмент
При работе с лазерами ДПСС полезно иметь инфракрасный прицел.Самый доступный вариант — купить дешевую цифровую мыльницу и убрать из нее инфракрасный фильтр.
В результате вместо одной бесполезной вещи мы получаем две полезные: ИК-камеру и фильтр.
ИК-съёмку я делаю на Olympus VG-150, который с доставкой мне обошелся менее 2000 рублей.
Кроме того, фильтр в нем не приклеен к матрице, а просто лежит на ней, прижатый резинкой, и без труда и повреждений снимается за две минуты.
Тот же фильтр можно использовать и для лазера: его максимальное пропускание находится именно в зеленой области.
Только не рекомендую прикреплять его непосредственно к выходному отверстию (даже изнутри) — света, рассеянного на фильтре, достаточно, чтобы вызвать неприятные блики.
Перейдем к компьютерному порно
блок питания
 |
 |
- Разъем блокировки – для работы лазера контакты должны быть замкнуты.
- Провод торчит из отверстия триггера — ТТЛ-модуляция, активный уровень — низкий
- Выключатель питания на задней панели устройства
- Кнопка «Стоп» – аварийное отключение (требование IV класса опасности)
- Ключевой выключатель - лазерный запуск (требования класса опасности)
- Три показателя: мощность, излучение и ошибка соответственно
- Разъем лазера, распиновка следующая:
1.ТЕК+ 2.ЛД+ 3.ЛД- 4. Термодатчик 5. Термодатчик 6. Фанат+ 7.ТЕК- 8. Фан-
При этом я проверил кнопку «Стоп».
Вскрытие блока показало, что для удобства пользователя разъемы ключа и замка закрыты «солями» на обратной стороне платы, а переключатель с ключом вообще не подключается: 
Конструктивно блок состоит из двух модулей: импульсного блока питания на напряжение 5 и 12 вольт и драйвера диодов, совмещенного со стабилизатором на два термоэлемента.
Источник импульсов
Состоит из двух одинаковых источников в одном корпусе: первый 12В 6,5А, второй регулируемый 4,6–6,3В 6,5А.
Пусть вас не смущают одинаковые цвета проводов: верхние красные — 5В, а нижние красные — 12В.
Водитель
Не отличается изысканностью дизайна:
Три линейных стабилизатора тока на ОУ LM358 и выходные каскады на IRF530N (МОП-транзисторы на задней стороне платы) - для лазерного диода и двух термопар.
Используется только одна термопара.
Верхняя левая микросхема — 74LS00, она включает лазер, когда на разъеме модуляции TTL высокий уровень, температура датчика соответствует ожидаемой и срабатывает пятисекундный таймер задержки на микросхеме NE555 (внизу слева).
Все остальные чипы — LM358. Крайний левый резистор контролирует ток лазера.
Резисторы большой емкости используются в качестве токочувствительных шунтов.
МОП-транзисторы прикреплены болтами к массивному радиатору размером со всю плату драйвера.
Стабилизатор тока лазера питается от +5В, а термоэлементы – от +12В.
Качество пайки среднее, со следами ручной доводки напильником.
На фильтрующих элементах мы сэкономили, а в остальном особого криминала нет. Ток лазера установлен на уровне 5,4А, что говорит о том, что накачка рабочего тела осуществляется пятиваттным лазерным ИК-диодом.
Отсутствие второй термопары означает, что кристалл КТР не нагревается и, следовательно, может не работать на оптимальном уровне, что сокращает срок его службы.
Заключение
Пожалуй, единственное, что соответствует спецификации этого лазера, — это мощность.Но дали про запас.
Ожидаемый срок эксплуатации также вызывает сомнения, но это выяснится при разборке излучателя.
Этот обзор уже получился достаточно объёмным, в т.ч.
Конструкцию самого лазера я опишу во второй части.
Этот лазер очень опасен: он не только светит инфракрасным светом мощностью 700 мВт, но еще и неожиданно включается.
Однако оба просто устраняются.
На момент написания статьи такой лазер можно было купить напрямую у китайцев на Алиэкспресс за $650, не считая доставки.
Спасибо всем, кто дочитал до этого момента! Теги: #Сделай сам или Сделай сам #лазеры #ДПСС #532 #532
-
Уязвимость В Skype Для Android
19 Oct, 24 -
Как Я Не Лазил По Белорусскому Интернету
19 Oct, 24 -
Поиск Yahoo Cc Мертв
19 Oct, 24 -
Пикаба Выиграл Open Web Awards
19 Oct, 24
