Hei Habr. I denne artikkelen vil jeg snakke om min nylige skapelse, laget av 500 lasermoduler, som billige laserpekere med lav effekt. Det er mange klikkbare bilder under kuttet.
Merk følgende! Selv laveffekts laserstrålere kan under visse forhold forårsake helseskade eller skade fotografisk utstyr. Ikke prøv å gjenta forsøkene beskrevet i artikkelen.
Merk. På hvor du kan se mer. Artikkelen beskriver imidlertid opprettelsesprosessen mer detaljert og her er bildet bedre (spesielt når du klikker).
Lasermoduler
Jeg starter med en beskrivelse av selve lasermodulene. Det er mange forskjellige alternativer for salg nå, forskjellig i bølgelengde, kraft og form på utgangsstrålingen, utformingen av det optiske systemet og monteringen, samt byggekvalitet og pris.
Jeg valgte de billigste modulene som selges i Kina i partier på 100 stykker verdt omtrent 1000 rubler per batch. I følge beskrivelsen til selgeren gir de ut 50 mW ved en bølgelengde på 650 nm. Når det gjelder 50 mW, tviler jeg på det, mest sannsynlig er det ikke engang 5 mW. Jeg kjøpte flere lignende moduler i Russland til en pris av 30 rubler stykket. I nettbutikker finnes de under navnet LM6R-dot-5V. De skinner som røde laserpekere, selges i forskjellige varianter i enhver bod med nips.
Strukturelt ser denne modulen ut som en metallsylinder med en diameter på 6 mm og en lengde på 14 mm (sammen med brettet). Kroppsmaterialet er mest sannsynlig stål, da det har gode magnetiske egenskaper. Huset er koblet til den positive kontakten.
Inne i etuiet er en plastlinse og en laserbrikke montert på et lite kretskort. Det er også en motstand på brettet, hvis verdi avhenger av den deklarerte forsyningsspenningen. Jeg brukte 5V moduler med en 91 ohm motstand. Med en inngangsspenning på 5V på modulen er spenningen på laserbrikken 2.4V, mens strømmen er 28mA. Designet er helt åpent fra siden av brettet, slik at eventuelt støv eller fuktighet lett kan komme inn. Derfor forseglet jeg baksiden av hver modul med varmt lim. I tillegg er ikke brikken og linsen nøyaktig plassert, så utgangen er kanskje ikke parallell med husets akse. Under drift varmes modulen opp til en temperatur på 35-40°C.
original versjon
Opprinnelig (det var et år siden) kjøpte jeg 200 lasermoduler og bestemte meg for å lede dem til ett punkt ved å bruke en rent geometrisk metode, det vil si uten å justere hver modul individuelt, men ved å installere hver emitter i spesielle utskjæringer. For å gjøre dette bestilte jeg spesielle festemidler laget av kryssfiner 4 mm tykk.
Lasermodulene ble presset mot utskjæringen og limt med varmt lim. Resultatet ble et oppsett som produserte en stråle på 200 laserpunkter med en diameter på ca. 100 mm. Selv om resultatet var langt fra å treffe et enkelt poeng, var mange imponert over denne ideen (jeg la ut en video på youtube) og det ble besluttet å fortsette emnet.
Jeg demonterte et system med 200 lasermoduler og laget en laserkrans av dem. Det viste seg interessant, men ikke praktisk, siden under vekten av kroppen ble alle strålene rettet nedover. Men på dette tidspunktet kjøpte jeg en røykmaskin og for første gang så jeg hvor kule disse laserne ser ut i tåken. Jeg bestemte meg for å gjenta den opprinnelige ideen, men styre hver laser manuelt til ett punkt.
laserlys
For den nye versjonen bestilte jeg ytterligere 300 lasermoduler. Som feste laget jeg en firkantet plate med en side på 440 mm av kryssfiner 6 mm tykk med en matrise av hull på 25 rader og 20 kolonner. Hulldiameter 5 mm. Senere malte jeg den sølv. For å montere platen brukte jeg et stativ fra en gammel LCD-skjerm.
Jeg festet platen i en skrustikke, og i en avstand på 1350 mm (lengden på bordet mitt) hengte jeg et papirmål som målte 30x30 mm, inn i midten som jeg rettet hver laserstråle.
Prosessen med å lime inn lasermodulen var som følger. Jeg satte ledningene til modulen inn i hullet og koblet krokodillene med forsyningsspenningen til dem. Deretter fylte jeg modulhuset og hullet i platen med varmt lim. Under platen lå en vifte for akselerert avkjøling av limet. Siden limet stivner sakte, kunne jeg enkelt justere posisjonen til modulen, med fokus på posisjonen til laserprikken på målet. I gjennomsnitt tok det meg 3.5 minutter for én lasermodul.
Det er praktisk å bruke smeltelim, da det kan varmes opp og modulen korrigeres. Det er imidlertid to ulemper. For det første førte oppvarmingen av modulene til deformasjon av modulstrukturen, som kom til uttrykk i utvidelsen av laserstrålen. Noen moduler mistet lysstyrken dramatisk på grunn av oppvarming og måtte skiftes ut. For det andre, etter avkjøling, fortsatte smeltelimet å deformeres i flere timer og avlede laserstrålen litt i en vilkårlig retning. Den siste faktoren tvang til å endre det opprinnelige navnet på prosjektet "500 laserpekere på ett punkt."
Siden arbeidet kun ble utført av og til på kveldstid og i helger, tok det cirka tre måneder å lime alle 500 lasermodulene. Med tanke på leveranse av moduler og platen blir det seks måneder.
For en spesiell effekt la jeg blå lysdioder til lasermodulene.
Å gi strøm til alle moduler er ikke en lett oppgave, fordi du må koble til 1000 kontakter og jevnt fordele strømmen. Jeg koblet alle de 500 positive kontaktene til en krets. Jeg delte negative kontakter i 10 grupper. Hver gruppe har sin egen vippebryter. I fremtiden kommer jeg til å legge til 10 mikrokontroller-kontrollerte elektroniske nøkler til musikk for å aktivere grupper.
For å drive alle modulene kjøpte jeg en konstant spenningskilde , som produserer en spenning på 5V med en strøm på opptil 60A. Den har en liten størrelse og en praktisk rekkeklemme for tilkobling av lasten.
Den endelige kretsen med alle lasermoduler slått på har et forbruk på ca. 14 ampere. Figuren nedenfor viser plasseringen av alle laserprikker på målet. Som du ser passer jeg nesten inn på "ett sted" med en størrelse på 30x30 mm. Ett sted utenfor målet dukket opp på grunn av at en modul hadde falsk sidestråling.
Den resulterende enheten ser ikke veldig pen ut, men all dens skjønnhet vises i mørket og tåken.
Jeg prøvde å berøre skjæringspunktet mellom strålene. Varme kjennes, men ikke sterk.
Og han rettet til og med kameraet direkte mot senderne (selv bruker jeg grønne briller).
Det var veldig interessant å bruke speil og linser.
Senere la jeg til muligheten til å modulere lasermoduler med et lydsignal og fikk en slags musikalsk laserinstallasjon. Du kan se på henne .
Dette prosjektet er utelukkende for fritid, og jeg var fornøyd med resultatene. For øyeblikket setter jeg meg ikke de samme tidkrevende oppgavene, men i fremtiden vil jeg nok finne på noe annet. Jeg håper du også var interessert.
Takk for din oppmerksomhet!
Kilde: www.habr.com