Hej Habr. U ovom članku ću govoriti o svojoj nedavnoj kreaciji, kreiranoj od 500 laserskih modula, poput jeftinih laserskih pokazivača male snage. Ispod reza je mnogo slika na koje se može kliknuti.
Pažnja! Čak i laserski emiteri male snage pod određenim uvjetima mogu naštetiti zdravlju ili oštetiti fotografsku opremu. Ne pokušavajte ponoviti eksperimente opisane u članku.
Bilješka. On gde možete videti više. Međutim, članak detaljnije opisuje proces kreiranja i ovdje je slika bolja (posebno kada se klikne).
Laserski moduli
Počeću sa opisom samih laserskih modula. Sada postoji mnogo različitih opcija za prodaju, koje se razlikuju po talasnoj dužini, snazi i obliku izlaznog zračenja, dizajnu optičkog sistema i montaži, kao i kvalitetu izrade i ceni.
Odabrao sam najjeftinije module koji se prodaju u Kini u serijama od 100 komada u vrijednosti od oko 1000 rubalja po seriji. Prema opisu prodavca, daju 50 mW na talasnoj dužini od 650 nm. Što se tiče 50 mW, sumnjam, najvjerovatnije nema ni 5 mW. Kupio sam nekoliko sličnih modula u Rusiji po cijeni od 30 rubalja po komadu. U online trgovinama se nalaze pod imenom LM6R-dot-5V. Sjaju poput crvenih laserskih pokazivača, prodaju se u različitim varijantama na bilo kojoj tezgi sa sitnicama.
Strukturno, ovaj modul izgleda kao metalni cilindar prečnika 6 mm i dužine 14 mm (zajedno sa pločom). Materijal kućišta je najvjerovatnije čelik, jer ima dobra magnetna svojstva. Kućište je spojeno na pozitivni kontakt.
Unutar kućišta je plastično sočivo i laserski čip montiran na malu štampanu ploču. Na ploči se nalazi i otpornik čija vrijednost ovisi o deklariranom naponu napajanja. Koristio sam 5V module sa otpornikom od 91 oma. Sa ulaznim naponom od 5V na modulu, napon na laserskom čipu je 2.4V, dok je struja 28 mA. Dizajn je potpuno otvoren sa strane ploče, tako da prašina ili vlaga lako mogu ući unutra. Stoga sam stražnji dio svakog modula zapečatio vrućim ljepilom. Osim toga, čip i sočivo nisu precizno postavljeni, tako da izlaz možda neće biti paralelan s osom kućišta. Tokom rada, modul se zagreva na temperaturu od 35-40°C.
originalna verzija
U početku (bilo je to prije godinu dana) kupio sam 200 laserskih modula i odlučio da ih usmjerim u jednu tačku čisto geometrijskom metodom, odnosno bez podešavanja svakog modula pojedinačno, već ugradnjom svakog emitera u posebne izreze. Da bih to učinio, naručio sam posebne pričvršćivače od šperploče debljine 4 mm.
Laserski moduli su pritisnuti na izrez i zalijepljeni vrućim ljepilom. Rezultat je bila postavka koja je proizvela snop od 200 laserskih tačaka prečnika oko 100 mm. Iako je rezultat bio daleko od ijedne tačke, mnoge je ova ideja impresionirala (okačio sam video na youtube) i odlučeno je da se tema nastavi.
Rastavio sam sistem od 200 laserskih modula i napravio laserski vijenac od njih. Ispalo je zanimljivo, ali ne i zgodno, jer su pod težinom tijela sve zrake bile usmjerene prema dolje. Ali do tada sam kupio mašinu za dim i prvi put sam vidio kako ovi laseri izgledaju cool u magli. Odlučio sam ponoviti prvobitnu ideju, ali ručno usmjeriti svaki laser u jednu tačku.
lasersko svjetlo
Za novu verziju naručio sam još 300 laserskih modula. Kao pričvršćivač napravio sam četvrtastu ploču sa stranicom od 440 mm od šperploče debljine 6 mm s matricom rupa od 25 redova i 20 stupaca. Prečnik rupe 5 mm. Kasnije sam ga ofarbao u srebrnu boju. Za montiranje ploče koristio sam stalak sa starog LCD monitora.
Učvrstio sam ploču u škripcu i na udaljenosti od 1350 mm (dužine mog stola) okačio papirnu metu dimenzija 30x30 mm, u čiji sam centar usmjeravao svaki laserski snop.
Proces lijepljenja laserskog modula bio je sljedeći. Ubacio sam žice modula u rupu i spojio krokodile s naponom napajanja na njih. Zatim sam napunio kućište modula i rupu na ploči vrućim ljepilom. Ispod ploče je postavljen ventilator za ubrzano hlađenje ljepila. Pošto se ljepilo sporo stvrdnjava, lako sam mogao podesiti položaj modula, fokusirajući se na položaj laserske tačke na meti. U prosjeku mi je za jedan laserski modul trebalo 3.5 minuta.
Pogodno je koristiti ljepilo za topljenje, jer se može zagrijati i korigirati modul. Međutim, postoje dvije negativne strane. Prvo, zagrijavanje modula dovodi do deformacije strukture modula, što se izražava u širenju laserskog snopa. Neki moduli su dramatično izgubili svoju svjetlinu zbog zagrijavanja i morali su biti zamijenjeni. Drugo, nakon hlađenja, topli ljepilo je nastavilo da se deformira nekoliko sati i lagano usmjerava laserski snop u proizvoljnom smjeru. Posljednji faktor natjerao je da se promijeni originalni naziv projekta "500 laserskih pokazivača u jednoj tački".
S obzirom na to da su se radovi izvodili samo povremeno u večernjim satima i vikendom, za lijepljenje svih 500 laserskih modula bilo je potrebno oko tri mjeseca. Uzimajući u obzir isporuku modula i ploče, biće šest mjeseci.
Za poseban efekat, laserskim modulima sam dodao plave LED diode.
Osiguravanje napajanja svim modulima nije lak zadatak, jer je potrebno spojiti 1000 kontakata i ravnomjerno rasporediti struju. Povezao sam svih 500 pozitivnih kontakata u jedno kolo. Negativne kontakte sam podijelio u 10 grupa. Svaka grupa ima svoj vlastiti prekidač. U budućnosti ću dodati 10 elektronskih tastera kontrolisanih mikrokontrolerom u muziku kako bih omogućio grupe.
Za napajanje svih modula kupio sam izvor konstantnog napona , koji proizvodi napon od 5V sa strujom do 60A. Ima malu veličinu i praktičan terminalni blok za spajanje opterećenja.
Završni krug sa svim uključenim laserskim modulima ima potrošnju od oko 14 ampera. Slika ispod prikazuje lokaciju svih laserskih tačaka na meti. Kao što vidite, skoro se uklapam u „jedno mjesto“ veličine 30x30 mm. Jedna tačka izvan mete pojavila se zbog toga što je jedan modul imao lažno bočno zračenje.
Dobijeni uređaj ne izgleda baš lijepo, ali se sva njegova ljepota vidi u mraku i magli.
Pokušao sam da dodirnem presek zraka. Osjeća se toplina, ali ne jaka.
Čak je i kameru usmerio direktno na emitere (ja koristim zelene naočare).
Bilo je vrlo zanimljivo koristiti ogledala i sočiva.
Kasnije sam dodao mogućnost modulacije laserskih modula audio signalom i dobio neku vrstu muzičke laserske instalacije. Možeš je pogledati .
Ovaj projekat je isključivo za slobodno vrijeme i bio sam zadovoljan njegovim rezultatima. Trenutno ne postavljam sebi isto toliko dugotrajne zadatke, ali u budućnosti ću vjerovatno smisliti nešto drugo. Nadam se da ste i vi bili zainteresovani.
Spasibo za vnimanie!
izvor: www.habr.com