English version

Modrý laser 1W 445nm

     Nyní se mi podařilo sehnat modrou laserovou diodu s výkonem 1W a vlnovou délkou 445nm a pouzdrem TO18 5,6mm a také optiku pro ní, a tak jsem mohl vyrobit vlastní výkonný modrý laser :). Tato dioda má sytě modré světlo s vlnovou délkou 445nm, na rozdíl od diod z blu-ray (BD-ROM, BD-R, BD-RE), které mají vlnovou délku 405nm a svítí téměř neviditelným fialovým světlem (na rozhraní viditelného a ultrafialového světla).
     Výkon diod je mnohanásobně vyšší, než u diod z CD-RW a DVD-RW mechanik (vypalovaček). Optika s diodou se však rychle zahřívá. Dioda je už po 10-20s příliš teplá. Zjistil jsem, že pro delší provoz bude potřeba lepší chlazení. Proto jsem optiku připevnil na velký hliníkový chladič.
     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 regulovaného zdroje (jednodušší řešení) a nebo pomocí stabilizátoru proudu s LM317T ze zdroje s napětím v rozmezí 7-16V (složitější řešení, ale proud se nemění v závislosti na napájecím napětí). Obvod LM317T je nutno umístit na chladič. Proud je určen odporem R1. Jeho hodnota se určí výpočtem R = 1,25 / I.
     Na laserovou diodu je připojen ochranný článek tvořený čtyřmi součástkami (ve schématu modře označeno). Kondenzátory, dioda 1N4007 a odpor chrání laserovou diodu před statickým nábojem, dioda 1N4007 navíc i před přepólováním. Tento článek by měl být s diodou pevně spojen hned po jejím vybalení z ochranného antistatického pytlíku a antistatické pěny. Dále by mělo již být s diodou a ochr. článkem zacházeno jako s celkem. Při manipulaci, úpravách nebo výměně zdroje neodpojujte přímo holou diodu, ale diodu i s tímto článkem. Pozor - této diody není kostra s ničím spojená. Proto je nutné ji s jedním z pólů spojit, jinak bude dioda velmi lehce zničena elektrostatickým nábojem. Já jsem jí spojil s katodou. Spojení vývodů s kostrou je nutné i během letování. Doba letování musí být co nejkratší. Dioda nesmí být letována bez chladiče (kovové optiky)! Pozor - elektrostatická citlivost této diody je daleko vyšší, než např. u unipolárních integrovaných obvodů.
     Diodu jsem testoval při proudu 960mA, při kterém je typický optický výkon diody 1W. Dioda má velmi jasné modré světlo a viditelný paprsek. Dioda pálí do papíru, plastů, látky, dřeva a pod. Pálí i ze vzdálenosti mnoha metrů a paprsek nemusí ani být příliš dobře zaostřen. Papír nebo plasty pálí slušně i s průměrem paprsku 3mm. Tepelné účinky se zdají větší, než u předchozích diod 1W 808nm. Může to být tím, že modré světlo je více pohlcováno, a nebo také horší kvalitou infračervených diod a jejich optik. Co se týče max. proudu, dioda má ještě značnou rezervu. Někteří bastlíří vybavení měřičem optického výkonu prý dokázali z tohoto typu diody dostat optický výkon 1,5 - 2W, ale já jsem se ke zvýšení proudu nad zmiňovaných 960mA neodvážil. Zvyšování výkonu nad 1W (proudu nad 960mA) může výrazně snížit životnost nebo vést k okamžité destrukci.

Případným zájemcům mohu prodat přebytečnou laserovou diodu, ochranné brýle, optiku a drobné součástky pro zdroj. Více info zde.

pozor laserové záření
Laser třídy IV.

     POZOR !!! Tyto laserové diody vyzařují viditelné 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. Laser nesmí být použit k nelegálním účelům. Vše děláte na vlastní nebezpečí a zodpovědnost. Autor neodpovídá za žádné vaše újmy či postihy.


Schéma stabilizovaného zdroje proudu pro laserovou diodu a nejjednoduššího zdroje.

Parametr hodnota jednotka
Pouzdro-průměr 5,6 mm
Vlnová délka 445 nm
Jmenovitý výkon 1000 mW
Jmenovitý proud 960 mA
Maximální proud 1400 mA
Prahový proud 200 mA
Úbytek napětí při jm. I 4,45 V
Diferenciální účinnost 1,36 mW/mA
Max. pracovní teplota 55 °C
Životnost 20 000 h
Životnost v rukou lamy :) 1 ns
Parametry modré laserové diody


Vývody laserové diody. Konstru doporučuji spojit s jedním z pólů, nejspíše se záporným (-). Vývod kostry je krátký, protože k připojení kostry se používá chladič.


Modrý laserový paprsek


Ještě jedna fotka viditelného modrého laserového paprsku.


Optiky pro laserové diody 5,6mm (TO18)





Modré laserové diody 445nm 1W.


Laserová dioda a čočka (nakonec nebyla použita, použil jsem čočku, která byla součástí šroubovací optiky).


Modrá laserová dioda 445nm 1W.


Laserová dioda a rozebraná optika - obrázek naznačuje, jak vše sestavit.


Dioda v optice bez čočky, omezený výkon


Dioda s optikou a čočkou, zaostřování při omezeném výkonu.


Laserový paprsek na jasné obloze.


Laserový paprsek za mírné mlhy.


Laserová dioda v optice a s přídavným chladičem


provizorní zdroj proudu


Laser pálí karton


Pálení do dřeva


Paprsek prochází skrz dvě vrstvy plastu


Díra v plastu


Ochranné brýle pro práci s laserem. Tyhle chrání proti vlnovým délkám 190 - 540nm a lze je tedy použít proti Fialovému laseru 405nm (blu-ray), modrému 445nm jako je tento a také proti zelenému DPSS 532nm. Hodí se i jako ochrana proti světlu rtuťové výbojky nebo UV zářivek včetně dezinfekčních UV-C 253,7nm (254nm).




Video 1 - první test. Proud 960mA, úbytek 4,45V. Laser zapaluje okamžitě 6 sirek, poté jednu vyhořelou sirku. Viditelný paprsek i bez kouře, pálí do dřeva, zapálení papíru.


Video 2 - Laser vytváří viditelný paprsek ve vzduchu, propaluje díry do plastu a řeže izolační pásku.


Video 3 - Laserový paprsek z okna (Pozor! paprsek nesmí být namířen proti letadlu, laser nesmí být nikdy použit v ochranném pásmu letiště).


Video 4 - Viditelný laserový paprsek, odraz od zrcátek.

pozor laserové záření není určeno lamám pozor laserové záření



Přidáno: 15. 11. 2011
zpět na hlavní stránku