Hej Habr. I denne artikel vil jeg tale om min nylige skabelse, skabt af 500 lasermoduler, som billige laveffekt laserpointere. Der er en masse klikbare billeder under klippet.
Opmærksomhed! Selv laveffekt laseremittere kan under visse forhold forårsage sundhedsskade eller beskadige fotografisk udstyr. Forsøg ikke at gentage forsøgene beskrevet i artiklen.
Bemærk. På hvor du kan se mere. Artiklen beskriver dog oprettelsesprocessen mere detaljeret og her er billedet bedre (især når der klikkes).
Laser moduler
Jeg starter med en beskrivelse af selve lasermodulerne. Der er mange forskellige muligheder til salg nu, forskellige i bølgelængde, effekt og form af udgangsstrålingen, designet af det optiske system og montering, samt byggekvalitet og pris.
Jeg valgte de billigste moduler solgt i Kina i partier på 100 stykker til en værdi af omkring 1000 rubler pr. batch. Ifølge sælgers beskrivelse afgiver de 50 mW ved en bølgelængde på 650 nm. Hvad angår 50 mW, tvivler jeg på det, højst sandsynligt er der ikke engang 5 mW. Jeg købte flere lignende moduler i Rusland til en pris på 30 rubler stykket. I netbutikker findes de under navnet LM6R-dot-5V. De skinner som røde laserpointere, sælges i forskellige variationer i enhver bod med nips.
Strukturelt ligner dette modul en metalcylinder med en diameter på 6 mm og en længde på 14 mm (sammen med brættet). Husets materiale er højst sandsynligt stål, da det har gode magnetiske egenskaber. Huset er forbundet med den positive kontakt.
Inde i etuiet er en plastiklinse og en laserchip monteret på et lille printkort. Der er også en modstand på kortet, hvis værdi afhænger af den deklarerede forsyningsspænding. Jeg brugte 5V moduler med en 91 ohm modstand. Med en indgangsspænding på 5V på modulet er spændingen på laserchippen 2.4V, mens strømmen er 28mA. Designet er helt åbent fra siden af brættet, så eventuelt støv eller fugt nemt kan komme ind. Derfor forseglede jeg bagsiden af hvert modul med varm lim. Derudover er chippen og linsen ikke placeret nøjagtigt, så outputtet er muligvis ikke parallelt med husets akse. Under drift opvarmes modulet til en temperatur på 35-40°C.
Indledende version
I første omgang (det var et år siden) købte jeg 200 lasermoduler og besluttede at dirigere dem til ét punkt ved hjælp af en rent geometrisk metode, det vil sige uden at justere hvert modul individuelt, men ved at installere hver emitter i specielle udskæringer. For at gøre dette bestilte jeg specielle fastgørelseselementer lavet af krydsfiner 4 mm tykt.
Lasermodulerne blev presset mod udskæringen og limet med varmlim. Resultatet blev et setup, der producerede en stråle på 200 laserprikker med en diameter på omkring 100 mm. Selvom resultatet langt fra ramte et enkelt punkt, var mange imponerede over denne idé (jeg lagde en video på youtube), og det blev besluttet at fortsætte emnet.
Jeg afmonterede et system med 200 lasermoduler og lavede en laserguirlande af dem. Det viste sig interessant, men ikke praktisk, da under vægten af kroppen blev alle strålerne rettet nedad. Men på dette tidspunkt købte jeg en røgmaskine, og for første gang så jeg, hvor seje disse lasere ser ud i tågen. Jeg besluttede at gentage den oprindelige idé, men manuelt dirigere hver laser til et punkt.
laserlys
Til den nye version bestilte jeg yderligere 300 lasermoduler. Som fastgørelseselement lavede jeg en firkantet plade med en side på 440 mm af krydsfiner 6 mm tyk med en matrix af huller på 25 rækker og 20 søjler. Huldiameter 5 mm. Senere malede jeg den sølv. Til at montere pladen brugte jeg et stativ fra en gammel LCD-skærm.
Jeg fikserede pladen i en skruestik, og i en afstand på 1350 mm (længden af mit bord) hængte jeg et papirmål, der målte 30x30 mm, ind i midten af hvilket jeg rettede hver laserstråle.
Processen med at indsætte lasermodulet var som følger. Jeg indsatte modulets ledninger i hullet og tilsluttede krokodillerne med forsyningsspændingen til dem. Dernæst fyldte jeg modulkassen og hullet i pladen med varm lim. Under pladen lå en ventilator til accelereret afkøling af limen. Da limen hærder langsomt, kunne jeg nemt justere modulets position med fokus på laserprikkens position på målet. I gennemsnit tog det mig 3.5 minutter for et lasermodul.
Det er praktisk at bruge smeltelim, da det kan opvarmes og modulet korrigeres. Der er dog to ulemper. For det første førte opvarmningen af modulerne til deformation af modulstrukturen, hvilket kom til udtryk i udvidelsen af laserstrålen. Nogle moduler mistede deres lysstyrke dramatisk på grund af opvarmning og måtte udskiftes. For det andet, efter afkøling, fortsatte smelteklæbemidlet med at deformere i flere timer og aflede laserstrålen let i en vilkårlig retning. Den sidste faktor tvang til at ændre det oprindelige navn på projektet "500 laserpointere på et tidspunkt."
Da arbejdet kun blev udført lejlighedsvis om aftenen og i weekenden, tog det omkring tre måneder at lime alle 500 lasermoduler. Under hensyntagen til levering af moduler og pladen vil der være seks måneder.
For en speciel effekt tilføjede jeg blå lysdioder til lasermodulerne.
At levere strøm til alle moduler er ikke en nem opgave, fordi du skal forbinde 1000 kontakter og jævnt fordele strømmen. Jeg tilsluttede alle 500 positive kontakter til et kredsløb. Jeg opdelte negative kontakter i 10 grupper. Hver gruppe har sin egen vippekontakt. I fremtiden vil jeg tilføje 10 mikrocontroller-kontrollerede elektroniske nøgler til musik for at aktivere grupper.
For at drive alle modulerne købte jeg en konstant spændingskilde , som giver en spænding på 5V med en strøm på op til 60A. Den har en lille størrelse og en praktisk klemrække til tilslutning af belastningen.
Det endelige kredsløb med alle lasermoduler tændt har et forbrug på omkring 14 ampere. Figuren nedenfor viser placeringen af alle laserprikker på målet. Som du kan se, passer jeg næsten ind på "et sted" med en størrelse på 30x30 mm. Et sted uden for målet dukkede op på grund af et modul med falsk sidestråling.
Den resulterende enhed ser ikke særlig smuk ud, men al dens skønhed er vist i mørket og tågen.
Jeg prøvede at røre ved skæringspunktet mellem strålerne. Varme mærkes, men ikke stærk.
Og han rettede endda kameraet direkte mod emitterne (selv bruger jeg grønne briller).
Det var meget interessant at bruge spejle og linser.
Senere tilføjede jeg muligheden for at modulere lasermoduler med et lydsignal og fik en slags musikalsk laserinstallation. Du kan se på hende .
Dette projekt er udelukkende til fritid, og jeg var tilfreds med dets resultater. I øjeblikket stiller jeg mig ikke de samme tidskrævende opgaver, men i fremtiden skal jeg nok finde på noget andet. Jeg håber, du også var interesseret.
Tak for din opmærksomhed!
Kilde: www.habr.com