Nedávno se mi podařilo získat několik výkonnějších laserových diod. Mají výkon 1W a vlnovou délku 808nm.
To bývá typická vlnová délka pro pumpování zeleného DPSS laseru. Tyto diody se však používají i k průmyslovým a lékařským účelům nebo jako přisvětlení
infrakamery.
Výkon diod je mnohanásobně vyšší, než u diod z CD-RW a DVD-RW mechanik (vypalovaček).
Nejprve jsem zkoušel diodu chladit zastrčením mezi žebra chladiče. To se ukázalo jako nedostatečné. Dioda je už po 10-20s příliš teplá.
Zjistil jsem, že tyto diody z těsné blízkosti pálí do černého plastu nebo izolační pásky i bez optiky. Také jsem zkoušel
zaostřovat paprsek čočkou drženou v klepající se ruce :) ale to není ideální řešení. Potom jsem diodu připevnil ke chladiči
ze zdroje ATX. S tím má dioda daleko lepší kontakt a nepřehřívá se. Před diodu jsem umístil optiku z CD mechaniky.
Tou už se dá paprsek docela rozumně zaostřit. Bál jsem se, že se plastová čočka bude tavit, ale nestalo se.
Nevýhou je, že čočka se těžko nastavuje přesně do osy diody a tak se paprsek nedá moc dobře zaostřit.
Napadlo mě také využít elektromagnetický systém zaostřování z CD nebo DVD mechaniky a ostřit pomocí potenciometru, ale nakonec jsme se k tomu nedostal.
Podařilo se mi získat šroubovací optiku se skleněnou čočkou, která je určena pro červené diody od cca 600nm a pro infračervené diody s více než 800nm.
Průměr diody je 9mm, pouzdro TO-5. Optika umožňuje přesné zaostřování laseru šroubováním čočky v "červu" s jemným závitem.
Lze zaostřit do blízkého ohniska i do rovnoběžného paprsku. Diodu lze napájet buď přes odpor z regulovatelného zdroje
(horší řešení) a nebo pomocí stabilizátoru proudu s LM317T ze zdroje s napětím v rozmezí 7-16V (lepší řešení).
Obvod LM317T je nutno umístit na chladič. Proud je určen odporem R1. Jeho hodnota se určí výpočtem R = 1,25 / I.
Lze použít např. tyto odpory nebo kombinace odporů:
3x 3R3 / 0,6W paralelně pro 1136mA,
2x 0R51 / 1W sériově pro 1225mA,
1x 1R / 2W pro 1250mA.
Případným zájemcům mohu prodat přebytečnou laserovou optiku a drobné součástky pro zdroj.
Více info zde.
Laser třídy IV
POZOR !!! Tyto laserové diody vyzařují neviditelné
laserové záření a jsou extrémně nebezpečné!
Jejich světlo může nenávratně poškodit zrak. Nikdy se nesmíte podívat do pracující diody ani
ji nasměrovat na lesklé povrchy. Vždy je nutno používat ochranné brýle.
K pozorování použijte kameru.
Laserový paprsek může způsobit popálení nebo požár. Vše děláte
na vlastní nebezpečí, autor nebere za vaše újmy žádnou zodpovědnost.
Poznámka: Blízké infračervené světlo může být při velmi vysokých intenzitách slabě viditelné, ale pokud dojde k situaci, že je již vidět
slabé červené světlo, ve skutečnosti se díváte do světla extrémní intenzity a hrozí poškození zraku! Zdánlivě malý jas je způsobem malou vnímavostí oka k této
vlnové délce. Z tohoto důvodu jsou infračervené lasery velmi ošidné. Citlivost kamer a fotoaparátů k infračervenému záření je větší.
To, co je zobrazeno níže, nelze pouhým okem pozorovat!
Schéma stabilizovaného zdroje proudu pro laserovou diodu a nejjednoduššího zdroje.
Vývody laserové diody a obvodu LM317T (pouzdro TO220).
Parametr
hodnota
jednotka
Pouzdro-průměr
9
mm
Vlnová délka
808 +/- 5
nm
Jmenovitý výkon
1000
mW
Jmenovitý proud
1160
mA
Maximální proud
1300
mA
Prahový proud
200
mA
Úbytek napětí při jm. I
1,83
V
Diferenciální účinnost
1,04
mW/mA
Max. pracovní teplota
50
°C
Životnost
10 000
h
Životnost v rukou lamy
1
ns
Parametry laserových diod
Laserové diody 1000mW 808nm v pouzdře TO-5 (průměr 9mm).
Uvnitř laserové diody je vidět čip se čtyřmi přívodními drátky.
1. test diody - ukázka, jak by chlazení nikdy vypadat nemělo :). Na víc než 10s se to použít nedá. Dioda s chladičem téměř nemá kontakt.
2. test - tady už to opravdu chladí. Dioda je připevněna na chladič celou spodní ploškou. Dá se to provozovat bez problému několik minut.
Vývody diody procházející dírou v chladiči.
Detail připevnění laserové diody.
Test diody
Optika z CD-ROM mechaniky
Optika přišroubovaná ke chladiči s diodou.
Laserová optika pro 9mm diodu s rukojetí.
Rozebraná laserová optika
Hlavice se závitem pro šroubovací čočku.
Čočka ve šroubu.
Dioda zasazená do hlavice
Sestavený laserový modul.
Propálená krabička od CD :).
Rovnoběžný paprsek.
Paprsek zaostřený do blízkého ohniska.
Jde s tím pálit i dřevo. Nápisy vypálené do prkna :).
Laser propalující díru do čtyř plastových desek za sebou.
Video 1 - první experimenty s diodou při 1000mA. Napájí se přes odpor 3R9 / 10W z regulovatelného zdroje, provizorní chlazení (lze zapínat jen krátce).
Dioda pálí s čočkou i bez čočky.
Video 2 - Dioda na plechovém chladiči z ATX, optika z CD-ROM.
Propaluje a krájí krabičku o CD, řeže pásku a zapaluje sirky.
Video 3 - Laser se šroubovací optikou zapaluje 3x tu samou sirku. Poprvé s hlavičkou, poté 2x bez hlavičky (pouze dřevo).
Video 4 - Laser 1W 808nm řeže igelit. Proud 1160mA.
Video 5 - Laser řeže krabičku od CD, pásku a vypaluje do krabičky od CD díry (ze zadní strany).
Video 6 - Vypalování nápisů laserem do dřeva a kartonu
Video 7 - Automatický laserový trubkořez :)
Výkonné laserové diody opravdu nejsou určeny lamám. Když mi někdo napíše, že tu kecám, protože má tu samou diodu a ta dioda 1) není infračervená ale červená, a 2)
ta dioda není rozhodně tak silná, jak tvrdím, protože svítí slabě, člověk by mlátil hlavou do zdi...
