Как сделать лазерный диод. Как делают лазерную эпиляцию

Является наиболее прогрессивной, но и дорогой по стоимости технологией. Зато с ее помощью можно достичь таких результатов, которые не под силу другим способам обработки металла. Способности лазерных лучей придавать любому материалу нужную форму поистине безграничны.

Уникальные возможности лазера основываются на характеристиках:

• Четкая направленность – за счет идеальной направленности лазерного луча энергия фокусируется в точке воздействия с минимумом потерь,
• Монохроматичность – у лазерного луча длина волн фиксирована, а частот - постоянна. Это позволяет сфокусировать его обычными линзами,
• Когерентность – у лазерных лучей высокий уровень когерентности, поэтому их резонансные колебания усиливают энергию на несколько порядков,
• Мощность – вышеперечисленные свойства лазерных лучей обеспечивают фокусировку энергии высочайшей плотности на минимальной площади материала. Это позволяет разрушать или прожигать любой материал на микроскопически малом участке.

Устройство и принципы работы

Любое лазерное устройство состоит из следующих узлов:

• источника энергии;
• рабочего органа, продуцирующего энергию;
• оптоусилителя, оптоволоконного лазера, системы зеркал, усиливающих излучение рабочего органа.

Лазерным лучом точечно создается нагрев и плавление материала, а после продолжительного воздействия - его испарение. В результате шов выходит с неровным краем, испаряющийся материал осаждается на оптике, что сокращается срок ее эксплуатации.

Для получения ровных тонких швов и удаления паров используют технику выдувания инертными газами или сжатым воздухом продуктов расплава из зоны воздействия лазера.

Заводские модели лазеров, оборудованные высококлассными материалами, могут обеспечить хороший показатель углублений. Но для бытового использования у них слишком высокая цена.

Модели, изготовленные в домашних условиях, способны врезаться в металл на глубину 1-3 см. Этого хватит, чтобы изготовить, например, детали для декорирования ворот или заборов.

В зависимости от используемой технологии резаки бывают 3-х видов:

• Твердотельные. Компактны и удобны в использовании. Активный элемент – кристалл полупроводника. У моделей с малой мощностью вполне доступная цена.
• Волоконные. В качестве элемента излучения и накачки используется стекловолокно. Достоинствами волоконных лазерных резаков являются высокий КПД (до 40%), длительный срок эксплуатации и компактность. Так как при работе выделяется мало тепла, нет нужды в установке системы охлаждения. Можно изготавливать модульные конструкции, позволяющие объединять мощности нескольких головок. Излучение транслируется по гибкому оптоволокну. Производительность таких моделей выше твердотельных, но их стоимость дороже.
• . Это недорогие, но мощные излучатели, основанные на использовании химических свойств газа (азота, углекислого газа, гелия). С их помощью можно варить и резать стекло, резину, полимеры и металлы с очень высоким уровнем теплопроводности.

Самодельный бытовой лазер

Для выполнения ремонтных работ и изготовления металлических изделий в быту часто требуется лазерная резка металла своими руками. Поэтому домашние умельцы освоили изготовление и успешно пользуются ручными лазерными устройствами.

По стоимости изготовления для бытовых нужд больше подходит твердотельный лазер.

Мощность самодельного прибора, конечно же, нельзя даже сравнивать с производственными аппаратами, но для использования в бытовых целях он вполне подойдет.

Как собрать лазер, используя недорогие запчасти и ненужные предметы.

Для изготовления простейшего прибора понадобятся:

• лазерная указка;
• фонарик на аккумуляторных батареях;
• пишущий CD/DVD-RW (подойдет старый и неисправный);
• паяльник, отвертки.

Как сделать ручной лазерный гравер

Процесс изготовления лазерного резака

1. Из компьютерного дисковода нужно извлечь красный диод, который прожигает диск при записи. Обратите внимание, что дисковод должен быть именно пишущим.

После демонтажа верхних крепежей, извлекают каретку с лазером. Для этого аккуратно снимают разъемы и шурупы.

Для извлечения диода необходимо распаять крепления диода и извлечь его. Делать это нужно предельно аккуратно. Диод очень чувствительный и его легко повредить, уронив или резко встряхнув.

1. Из лазерной указки извлекают содержащийся в ней диод, и вместо него вставляют красный диод из дисковода. Корпус указки разбирают на две половинки. Старый диод вытряхивают, подковырнув острием ножа. Вместо него помещают красный диод и закрепляют клеем.
2. В качестве корпуса лазерного резака проще и удобнее использовать фонарик. В него вставляется верхний фрагмент указки с новым диодом. Стекло фонарика, являющееся для направленного лазерного луча преградой, и части указки надо удалить.

На этапе подключения диода к питанию от аккумуляторных батарей важно четко соблюсти полярность.

1. На последнем этапе проверяют, насколько надежно зафиксированы все элементы лазера, правильно подключены провода, соблюдена полярность и ровно установлен лазер.

Лазерный резак готов. Из-за малой мощности использовать в работе с металлом его нельзя. Но если необходим прибор, режущий бумагу, пластик, полиэтилен и другие подобные материалы, то этот резак вполне подойдет.

Как усилить мощность лазера для резки металла

Изготовить более мощный лазер для резки металла своими руками можно, оснастив его драйвером, собранным из нескольких деталей. Посредством платы резаку обеспечивается нужная мощность.

Понадобятся следующие детали и приборы:

1. пишущий CD/DVD-RW (подойдет старый или неисправный), со скоростью записи больше 16х;
2. аккумуляторы по 3,6 вольт – 3 шт.;
3. конденсаторы на 100 пФ и на 100 мФ;
4. сопротивление 2-5 Ом;
5. коллиматор (вместо лазерной указки);
6. стальной светодиодный фонарь;
7. паяльник и провода.

К диоду нельзя подключать источник тока напрямую, иначе он сгорит. Диод берет подпитку от тока, а не от напряжения.

Фокусировка лучей в тонкий луч производится при помощи коллиматора. Он используется вместо лазерной указки.

Продается в магазине электротоваров. В этой детали есть гнездо, куда монтируется лазерный диод.

Сборка лазерного резака такая же, как у описанной выше модели.

Чтобы снять статичность с диода, вокруг него наматывают . С этой же целью можно использовать антистатические браслеты.

Для проверки работы драйвера измеряют мультиметром силу тока, подаваемого на диод. Для этого к прибору подсоединяют нерабочий (или же второй) диод. Для работы большинства самодельных устройств достаточна сила тока 300-350 мА.

Если нужен более мощный лазер, показатель можно увеличить, но не более 500 мА.

В качестве корпуса для самоделки лучше использовать светодиодный фонарик. Он компактный и его удобно использовать. Чтобы не испачкались линзы, устройство хранят в специальном чехле.

Важно! Лазерный резак является своего рода оружием, поэтому нельзя направлять его на людей, животных и давать в руки детям. Носить его в кармане не рекомендуется.

Следует заметить, что лазерная резка своими руками толстых заготовок невозможна, но с бытовыми задачами он вполне справится.

Я захотел собрать в одной теме ответы на все вопросы, которые возникают у новичков, так как много задают одних и тех же вопросов и наотрез отказываются юзать поиск. Постараюсь обьяснить все поверхностно, не вдаваясь в детали, на понятном языке. Со временем буду добавлять и другие материалы.

Вступление

Полное название современных полупроводниковых лазеров: «полупроводниковые инжекционные гетеролазеры». Сюда входят:

Лазерные диоды и линейки на их основе, в том числе с фотодиодами обратной связи, импульсного или непрерывного режима работы с выводом излучения непосредственно, или через волокно, или через интегратор;

Излучатели лазеров импульсного режима работы, представляющие собой импульсный трансформатор тока с лазерным диодом во вторичной обмотке;

Собственно лазеры, представляющие собой интегральный драйвер, нагрузкой которого является лазерный диод.

Для импульсного режима работы - это генератор импульсов тока накачки. Для непрерывного режима работы — это генератор постоянного тока. Лазерный диод имеет вольт-амперную характеристику диодного типа, но «построен» не на обычном p-n переходе, как первые гомо-лазеры, а на гетеропереходах, которые выполняют функции эмиттеров для носителей заряда, одновременно локализуя их в активной области и оптического волновода для излучения. Как это работает: Ток накачки создаёт инверсную населённости носителей заряда в энергетических зонах полупроводникового материала активной области: электронов - в зоне проводимости; дырок — в валентной зоне. Процесс их рекомбинации начинается спонтанно, возможно с одной единственной пары. Но фотон, родившийся при этом, многократно проходит через оптический резонатор, образованный зеркалами активной области, буквально обрушивая электроны в валентную зону, где и происходит рекомбинация, которая носит лавинный характер, когда все рекомбинирующие пары одновременно, т.е. с одной фазой, рождают фотоны. Эти фотоны также многократно проходят через оптический резонатор, создавая таким образом положительную обратную связь, являющуюся непременным условием генерации. По сути лазеры правильнее называть оптическими квантовыми генераторами, т.к. они не усиливают свет (light amplification …), а генерируют его. Усилением света занимаются суперлюминесцентные светодиоды. Лазерные структуры, из которых в последствии изготавливаются лазерные кристаллы, выращивают различными методами эпитаксии, как правило на подложках n-типа. Профиль будущих кристаллов формируется различными методами: — фотолитографией; — пиролизом; — протонной бомбардировкой. Оммические контакты и припои наносятся на эпитаксиальную пластину ещё до её разделения на кристаллы. Зеркала оптических резонаторов не шлифуют и не полируют, а получают методом скалывания по плоскостям естественного скалывания, которые есть в любом монокристалле. Для того, чтобы зеркала были строго перпендикулярны к слоям лазерной структуры, монокристалл ориентируют перед резкой на подложки по кристаллографическим направлениям с помощью рентгеновских лучей. Излучение с заднего зеркала если и используется, то для фотодиода обратной связи. В других случаях на него напыляют отражающие покрытия. Для облегчения выхода излучения с переднего зеркала на него напыляют просветляющие плёнки. Типы корпусов лазерных диодов можно посмотреть Красные (длина волны около 650нм) и инфракрасные (ИК) (780нм) диоды можно достать из пишущих DVD приводов. Так же можно использовать и пишущие CD приводы или DVD Combo (в них есть только мощный ИК) . Список приводов содержащих подходящий для конструирования лазера можно посмотреть В таблице далеко не все приводы, которые подойдут. Обратите внимание на колонку №4 в таблице там указана скорость записи и ток которым нужно питать диоды, чем эти показатели выше, тем ярче будет светить диод (выше мощность). Опять же, если вы достали ЛД из привода, которого нет в списке, ориентируйтесь примерно так: для диода из дисковода со скоростью записи 16х желательно не подавать больше 250-260мА, для 18х — 300-350мА, 20-22х — 400-500мА, и пожалуйста опубликуйте этот привод в соответствующей теме. Как правильно извлечь диод из привода найдете . Фиолетовый (405нм) диод вы найдете в Blue-Ray приводах. Инфракрасные 808нм диоды вы можете приобрести в магазине (их как правило используют в зеленых лазерах для накачки склейки кристаллов). Лазеры с другими длинами волн излучения построены по технологии DPSS. Что расшифровывается как Твердотельный Лазер с Диодной Накачкой, т.е нужную длину волны излучает активный элемент, который в свою очередь накачивается ЛД. Желтых лазерных диодов пока не встречалось, зеленые в природе существуют, но до сих пор цены на них весьма высоки. Пример. Как работает зеленый(532нм) DPSS лазер: В составе установки находятся такие компоненты, как ИК ЛД 808нм, кристалл ванадата иттрия, кристалл KTP, «специальные» зеркала. Кристаллы находятся в «едином» резонаторе, т.е между зеркалами с различной пропускающей и отражающей способностью для разных длин волн. ИК излучение с длиной волны 808нм от мощного ЛД, проходя через зеркало резонатора, вызывает генерацию излучения с длиной волны 1064нм в кристалле ванадата иттрия легированного ионами неодима. В свою очередь это излучение, проходя через кристалл КТР, удваивается, проходит через выходное зеркало и мы видим зеленый лазерный луч. Желтое, синее, голубое излучение получают примерно также, но с другими кристаллами и зеркалами. КПД преобразования оптической мощности такого метода составляет до 20%. То есть для того, чтобы получить зеленый лазер 100 милливатт нужно 500 мВт ИК диода. Следует вывод, что в лазере ручке попросту не может функционировать зелень более 100-120 мВт.Не лоханитесь при покупке! До недавнего времени мощные синие лазеры были построены таким же способом, пока в дело не вмешалась компания CASIO с новыми проекторами А140 и подобными, где находятся диоды 445нм 1000 мВт.

Собираем лазер

Драйвер — это электронная схема, которая контролирует питание диода, без нее он сгорит, отсутствие ее даже не обсуждается! Статья про драйверы

Лазерный диод не светит прямым пучком, он светит конусом и его надо фокусировать, а фокусировать нужно коллиматором, как по мне идеальный выбор модули AIXIZ, сразу получаете и коллиматор и примитивное охлаждение в одном флаконе. Но также можно использовать линзы из DVD для фокусирования на небольшом расстоянии. На первое время можно самим сделать стационарный модуль. Если же вы собрались делать монстра 1Вт и более, нужно подумать про охлаждение. Давайте посчитаем: Напряжение 4.2 В, Ток около 1.1 А: 4.2 х 1.1=4.6 Вт, а луч ~1 Вт А куда делось еще 3.6 Вт? А они ушли на нагрев. Температура губительна для диода, кроме того чем выше температура, тем ниже мощность, поэтому тепло надо отводить. Идем на радиорынок и покупаем подержанный радиатор для процессора, сверлим в нем дырку под AIXIZ, впрессовываем туда модуль, предварительно смазав его термопастой. И вообще советую перечитать вот . А также не эксплуатируйте лазер на морозе, если он работает на пределе! При низкой температуре мощность лазера растет и может настать оптический пробой резонатора, тогда лазерный диод сгорит. В конце хочу добавить: Если вы делаете лазер на продажу для начала перечитайте тему, реальная история которая случилась со мной. Сложившаяся ситуация стояла мне кучи нервов и здоровья ни в чем не повинного человека. Мне очень повезло, что я так отделался, реально все могло кончится небом в клеточку, друзьями в полосочку, занесением судимости в личное дело, а как следствие невозможностью найти нормальную роботу и испорченной жизнью. Подумайте дважды. А дальше все упирается в вашу фантазию, так что дерзайте! Внимание! Лазер опасен для зрения! Защитите свое зрение, КУПИТЕ ЗАЩИТНЫЕ ОЧКИ взята с небольшими правками. Оригинал :

Лишняя растительность на теле для многих людей независимо от пола – это предмет жутких комплексов. Сегодня гладкая чистая кожа – осуществимое желание.

Лазерная эпиляция – один из методов, способных избавить пациента от лишней растительности без особых усилий и надолго. О том, как проходит и работает лазерная эпиляция, расскажет данная статья.

Лазерная эпиляция на сегодня, пожалуй, самая частая и востребованная косметическая процедура. Популярность процедуры обусловлена безопасностью процесса. Соблюдая все рекомендации до и после процедуры, у пациента не будет никаких побочных явлений. Эффект от лазерной эпиляции – гладкая кожа на долгие годы, и это не рекламный слоган, а реальность.

Как действует лазерная эпиляция: метод основан на разрушении фолликула волоса, после чего он просто перестаёт расти на обработанном месте. Лазерный прибор способен удалять волоски на малых и больших участках кожи, охлаждающее устройство, которым прибор оснащён, защищает кожный покров от перегрева и проявления пигментных пятен.

Длительность и результат процедуры зависит от структуры кожи обрабатываемого участка: на более тонкой коже (область подмышек и бикини) волос удаляется быстрей, на спине – чуть дольше. Например, усики над верхней губой исчезнут приблизительно за 25 минут, глубокое бикини занимает до 45 минут, классическое – 20 минут.

Поскольку волосы растут не равномерно, действие лазерной эпиляции нужно будет повторить. После первой процедуры (опять же в зависимости от участка кожи) удаляются от 15 до 40% растительности.

Виды, возможности и краткая характеристика лазеров для эпиляции

Аппараты лазерной эпиляции работают на коротких и длинных волнах. В зависимости от этого одни устройства могут быть более эффективны, другие – менее. Есть приборы, которые причиняют меньше дискомфорта пациенту по сравнению с другими. Также каждый прибор рассчитан на определённый тип кожи.

Александритовый

Александритовый лазер считают эффективным прибором, он используется во многих салонах, и его результативность довольно высока.

Достоинства:

• прибор способен удалять светлые волоски;
• при процедуре нет болевых ощущений;
• риск получения ожога – минимальный;
• быстрый результат.

Минусы прибора:

• слишком светлые или седые волосы могут не поддаться прибору;
• цена процедуры высокая.

Рубиновый

Принцип работы рубинового лазерного эпилятора основан на коротких волнах. Данный прибор является самым старым из всех ныне применяемых, но по-прежнему используется в косметологических салонах.

Достоинства:

• низкая цена процедуры;
• работает на любом участке тела.

Минусы:

• длительность процесса;
• заниженная эффективность;
• ощущение дискомфорта при процедуре;
• возможность раздражительной реакции;
• прибор не годится для рыжих и светлых волос, для смуглой кожи.

Диодный

Данный прибор оснащён функцией охлаждения кожи, которая убирает неприятные ощущения, во время того как делается лазерная эпиляция.

Достоинства:

• в отличие от рубинового, полностью уничтожает фолликулу;
• подходит для удаления мужской более жёсткой растительности;
• процедура не вызывает болезненных ощущений.

Минусы:

• не подходит для светлых волос.

Неодимовый

Данный лазер работает на более длинных волнах. Лазерная эпиляция данным прибором имеет особенность: действие аппарата идёт непосредственно на луковицу волоса и сосуд, который её питает, поэтому эффект есть даже на светлых волосах.

Достоинства:

• удаляет рыжие и светлые волосы;
• удаление возможно на более глубоком уровне.

Минусы:

• процедура болезненная;
• частое повторение процедур по сравнению с другими лазерами.