Лазер из DVD

Лазер из DVD

Опыт создания лазера из DVD-RW привода Артёмом Калининым

Автор: Artemka 13.06.2008 18:13

Наверно у всех еще с детства была мечта иметь свой собственный мощный лазер, способный прожигать стальные листы, теперь мы можем на шаг приблизиться к мечте! листы стали резать не будет, а вот пакеты, бумагу, пластмассу легко!

Для нашего лазера нам понадобится во первых сломанный или не очень резак! Чем менее сломан резак и чем быстрее он может записывать диски тем лучше, да кстати он должен быть DVD-RW. Если привод записывает DVD+/-R со скоростью 16х то там стоят 200 мВт красные лазеры, в 20х приводах стоит лазер 270 мВт, а в приводах со скоростью 22х мощность может доходить до 300 мВт. Все DVD приводы также имеют сидишный ИК лазер, но как его определить вы узнаете позже. Сразу уточню, так как возникает много вопросов. Вырезка из FAQ, которое Вы можете прочитань на нашем сайте http://lasers.org.ru/faq.html

Вопрос: А какой лазерный диод подойдет?

Ответ: Подойдет ЛД только от пишущего привода! причем:

CD-RW — мощный 100–200 мВт ИК лазер 780нм

DVD-Combo (DVD-Drive/CD-recordeble) — слабый красный диод примерно как в китайской указке и мощный 100–200 мВт ИК лазер 780нм

DVD-RW — мощный красный ЛД 650нм 150–300 мВт и мощный 100–200 мВт ИК лазер 780нм

BLU-RAY ROM — сине-фиолетовый диод 405 нм мощностью 15 мВт.

BLU-RAY RW — сине-фиолетовый диод 405 нм мощностью 60-150 мВт. Светит ярче красного.

Во всех остальных бытовых устройствах (принтеры, мышки, сканеры штрих кода, и т. д.) лазеров достаточной мощности нет! Везде мощность порядка 5 мВт.

Итак приступим! Разбираем резак, вытаскиваем оптическую часть. Вот так выглядит эта часть резака:

Ценного там только выходная линза и два лазера. Теперь достаем самое главное — DVD лазер:

А теперь внимание! Пока вы еще не начали играть с новой игрушкой распишу ка я вам технику безопасности. Лазер из DVD-RW привода относится к классу 3B, а значит он очень опасен для зрения! не направляйте луч в глаза и в зеркало! даже глазом моргнуть не успеете, зрение станет значительно хуже! парнишка на одном форуме засветил себе нечаянно, попал на несколько тысяч уёв. Это ему считай повезло. сфокусированным лучом повредить зрение можно и со ста метров! Смотрите куда светите!

Можно ли испортить ЛД (лазерный диод)? Можно! Даже очень просто. Стоит только превысить ток и диоду наступит конец. Причем доли микросекунд будет достаточно! Именно поэтому ЛД боятся статического электричества. Оберегайте ЛД от него! На смом деле ЛД не сгорает, просто рушится оптический резонатор внутри и ЛД превращается в обычный светодиод. резонатор рушится не от тока, а от световой интенсивности, которая в свою очередь зависит от тока. Также надо быть внимательным к температуре. При охлаждении лазера, КПД его растет, и при том же токе интенсивность возрастает и может разрушить резонатор! Осторожнее! Еще его легко убить переходными процессами, возникающими при включении и выключении! От них стоит защититься.

Достаем лазер и сразу же тонкой жилой из многожильного провода обматываем ему ноги! чтобы электрически выводы ЛД были соединены! припаеваем к его ногам небольшой неполярный конденсатор на 0,1мкФ и полярный на 100мкФ и только потом снимаем жилу, которую намотали! Так мы спасем его от статики и переходных процессов, которые ЛД очень не любят!

Теперь время подумать о питании нашего лазера. ЛД питается примерно от 3V и потребляет 200–400 мА в зависимости от мощности(скорости привода). Лазер это не лампочка! Ни в коем случае не подсоединяйте его напрямую к батарейкам! Без ограничительного резистора его быстро убьют и 2 батарейки от лазерной указки! ЛД нелинейный элемент, поэтому питать его надо не напряжением, а током! то есть нужны токо ограничивающие элементы.

Вот так лазер выглядит изнутри:

Итак, надо бы запитать наш лазер!

Рассмотрим три схемы питания ЛД от простейшей, к наиболее сложной. Все схемы питаются от источников постоянного тока, например аккумуляторов.

1 Вариант. Ограничение тока резистором.

Cопротивление резистора определяется экспериментально, по току через ЛД. Cтоит остановиться на 200 мА для 16х, дальше риск спалить больше. Хотя мой ЛД и на 300 мА работал прекрасно. Для питания подойдут три любых аккумулятора на нужную емкость, также удобно использовать аккумулятор от мобильного телефона (любого).

Достоинства: простая конструкция, высокая надежность.

Недостатки: ток через ЛД постепенно падает. И толком не понятно когда конструкцию пора подзаряжать. Использование трех аккумуляторов усложняет конструкцию и неудобна зарядка.

Данную схему удобно размещать в китайском фанарике, где стоит батарея из трех ААА(мизинчиковых) батареек

А вот так он выглядит в сборе:

Два резистора по 1 Ому последовательно и два конденсатора.

Вариант 2. Использование микросхемы LM317.

В этой схеме все гораздо сложнее, и она прекрасно подходит для стационарного варианта лазера! В драйвере используется микросхема LM317, которая включена стабилизатором тока. См рисунок.

Драйвер поддерживает постоянный ток через ЛД независимо от питания (не меньше 7В) и температуры. Советую скачать даташит на эту микросхему и разобраться основательней, а так это лучший драйвер для дома!

3 Вариант. Компактный. На LM2621.

Это то, что нужно! Питание от двух аккумуляторов, стабильное напряжение (а следовательно и ток) на ЛД, которое не зависит от уровня зарядки акккумуляторов! Когда аккумуляторы разрядятся, схема выключится и через ЛД будет идти малый ток (слабое свечение). Наиболее умный и экономичный драйвер! КПД около 90 %. И все это на одной LM2621 в малюсеньком корпусе 3х3мм!! тяжело паять, зато у меня получилась плата 16х17мм! И это не придел! См рисунок.

Дроссель L1 я намотал на шару, микруха умная, сама во всем разберется). Я намотал 15 витков проводом 0.5мм на дросселе от компьютерного БП. Внутренний диаметр дросселя 2.5мм, проницаемость феррита неизвестна. Диод шоттки любой 3-х амперный. Например 1N5821,30BQ060,31DQ10,MBRS340T3,SB360,SK34A,SR360. Резистором R1 настраиваем ток диода. советую при настройке подключить туда переменник на 100к. Кстати, все испытания желательно проводить на мертвом ЛД! электрические параметры остаются неизменными. Выбрав для себя подходящую схему, собираем её! Ну а дальше полет для фантазии!! нужно придумать как закрепить оптику! причем ЛД нужно поставить на радиатор! При большом токе он очень хорошо греется! так что заранее продумывайте конструкцию.

Оптика лазера.

Удобно использовать лазерную указку как основу для коллиматора. В ней стоит неплохая линза. Но луч получается примерно 5мм диаметром, а это много. Лучшие результаты показывает родная оптика (выходная линза) но с ней свои трудности. Фокусное расстояние мало, а значит фокус очень сложно настроить, но в тоже время это позволяет получить луч диаметром 1мм!! К слову, чем уже луч, тем большая энергия прикладывается к 1мм² таким лучом можно влегкую шинковать черные пакеты)) если же выполнять фокусировку не в луч, а в точку, то в этой точке плавится пластмасса, режется изолента, дерево начинает аж светиться белым светом от нагрева!(6000 градусов не шутки) и многое другое!! Кстати у нас на форуме можно купить лазерные модули фирмы AixiZ — ими можно отлично сфокусировать луч и для дальности и для прожигания!

Вот несколько фоток луча и самой указки

Как выбрать лазерную указку на примере красного лазера 300 мВт

Автор: Artemka 19.11.2008 23:36

Добрый вечер!

На днях я задумался, какое же это удивительное изобретение лазер… Только подумайте, энергия способная проплавить пластик сосредоточена в луче и устремляется в бесконечнось! Луч, который исходит из твоих рук и достает до облаков! До тех, что кажутся недоступными для людей… ну а чего стоят взгляды прохожих! Про одногруппников и коллег по работе и речи нет, они в шоке когда видят как острый луч резво вырезает кружочки из черного пакета! Решил я рассказать Вам о характеристиках лазера, а именно о характеристиках лазерной указки на полупроводниковом лазере. Так уж завелось, что люди любят сравнивать и выяснять у кого больше, лучше, дороже… а по каким параметрам лазеры сравнивать? И тут пошел маркетинг… 99 % людей при выборе лазера ведутся на мощность! Она интересует их в первую очередь! как же они ошибаются… хотя примерно так же, как и люди которые гонятся за мегапикселями.

На самом деле мощность далеко не идеальный параметр, по которому стоит упорядочивать лазерные указки. Перечислю параметры, которые важны конечному пользователю: Мощность, надежность, толщина луча (апертура), расходимость луча, габариты, защита от перегрева, стабильность излучаемой мощности, удобство питания, механическая прочность. Не мало параметров, правда? А теперь о каждом помаленьку…

Мощность-мощность светового потока. так ли она важна? несомненно! чем мощнее, тем лучше! однако лампочка на 100Вт излучает гораздо больше световой мощности, но не прожигает ничего… В общем общий смысл: мощность нужна как можно больше, но при условии что остальные параметры тоже на высоте.

Надежность: ну тут вроде все ясно, чем дольше проработает и чем больше "защит от дурака" тем лучше. это к слову о китайских указках, которые продают в сети интернет. Почитайте отзывы людей и поймете, что если лазер проработает неделю, это уже удача.

Толщина луча: казалось бы, что в ней такого? а вот что! если распределить 300 мВт мощности лазерного излучения на площадь 1квадратный метр, то его почти не будет видно! ни о каких эфектах плавления, горения и речи нет! Короче, для того, чтобы плавить, резать, зажигать необходима достаточная плотность излучения. её можно увеличить двумя способами, либо увеличивать мощность, либо уменьшать площадь, на которую воздействуем. Если 300 мВт мощности сосредоточить на круглой площадке диаметром 3мм (точка обычной китайской указки на 1 мВт), то максимум можно проплавлять пакеты, и то долго! пластик не плавится, спички не зажигаются… но если поставить хорошую оптику и сделать луч в два раза тоньше, то плотность возрастает в 4 раза! тут и пластик плавится, и спички зажигаются.

Расходимость луча: так уж сложилось что нет ничего идеального, и луч лазера постепенно становится шире и шире… уже через пару десятков метров диаметр луча достигает 1 см! расходимость зависит от толщиы луча. чем тоньше луч, тем быстрее он расходится. Однако даже тонкий луч достает до облаков и на них видно маленькую точку.

Габариты: все стремятся к минимуму размеров и массы без проигрыша в остальных параметрах..

Защита от перегрева: лазер достаточно мощный и ощутимо греется. без охлаждения за пару секунд он перегревается. Установив радиатор побольше и обеспечив хороший контакт можно с уверенностью сказать что лазер не выйдет из строя от того, что забыли его выключить.

Стабильность излучаемой мощности: Вот тут интересно) видели яркие лозунги в интернете? 100 мВт, 200 мВт, 300 мВт? а на деле раза в два меньше… дело в том, что при использовании примитивных драйверов мощность лазера сильно зависит от состояния батареек. Я погулял по сайтам производителей батареек и видел графики разряда батареек, так вот когда батарейка новая, на ней 1.5Вольта, но уже через секунду напряжение падает до 1.2–1.3Вольт! и так достаточно долгое время, после чего напряжение начинает стремительно падать-батарея разряжена. ну так вот, эта мощность приводится для напряжения питания 4.5В, а в реальной жизни после включения лазер сначала моргнет полной мощностью, а потом выйдет на режим в пол мощности… вот такие результаты… чтобы такого не было, нужно применять интеллектуальные драйверы, которы стабилизирую ток лазера вне зависимости от состояния батареек. но они дороги и в китайцами не используюся.

Удобство питания: Видел в сети лазер, питается от двух CR2 литиевых батареек, вроде хорошо, да? маленькие, легкие… вот только какого отдать за каждую батарейку 100 рублей? через час она сядет, и что? снова 200р выкидывать? Да и далеко не в каждом магазине можно наити эти редкие батарейки. Другое дело стандартные ААА и АА батарейки и аккумуляторы. дешёвые и распространенные.

Механическая прочность: очень обидно смотреть на обломки лазера, который выпал из рук на асфальт… чем прочнее лазер, тем больше вероятность что он выживет в экстремальных условиях. Я занимаюсь продажей лазеров, поэтому для меня крайне важны все эти параметры. И вот чего я достиг в этой области:

Нормально? «Голова» выточена на токарном станке из алюминия, лазер точно не перегреется!)) остальная часть взята от фонарика.

Драйвер: Вот тут я постарался и разработал отличный драйвер! Он независимо от источника питания поддерживает выходную мощность на уровне 300 мВт! То есть не нужно беспокоиться, что при замене батареек на аккумуляторы упадет мощность, да и эффект первых трех секунд тут устранен, мощность всегда 300 мВт пока батарейки не сядут. Кстати контролируется еще и температура! Известны случаи когда лазер сгорал от холода. На холоде возрастает КПД и лазер выходит из строя. Мой драйвер следит за температурой и при охлаждении постепенно снижает ток через диод. Испытывал до 0 градусов, все работает! Сразу предупрежу, нигде в сети описаний этого драйвера нет и просить меня чтоб я дал схему бесполезно.

Оптика: Предлагаю покупателям два варианта, либо толстый луч (~3мм) или тонкий (~1мм). Кому нужно для световых эффектов, тот берет с толстым, потому что расходится меньше. А для прожигания, зажигания и наблюдения луча покупают с тонким лучом. Лазер с тонким зажигает спички, плавит пластик, коробку от ДВД диска за несколько секунд насквозь! Все это можно посмотреть на видео в конце статьи.

Питание: Для питания лазера используется 3 ААА элемента (аккумуляторы или батарейки) независимо от этого гарантируется полная мощность. при питании от батареек полная мощность примерно полчаса, потом постепенно снижается. от аккумуляторов (ввиду их большей емкости) время работы на полную раза в 4 больше.