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[技术] 150mw大功率激光器制作教程(转)

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发表于 2013-11-11 18:17:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
150mw大功率激光器制作教程(转)
【安全警告】
只要上几十毫瓦的激光都不可以对着生物体照射(聚焦时)
在制作前务必了解这一点,特别是人的眼睛,万万不可乱照,也不要对着能反光的物体照射。
激光极其危险,万万注意安全,否则拿了残疾证或者法院传票别怪我没说。
激光器的介绍
【激光】
具有定向发光、亮度极高、颜色极纯、能量密度极大等特点,广泛应用与切割、美容、投影设备、军事等方面。
激光二极管
【激光二极管】
laser diode
简称LD
定义:
以直接带隙半导体材料为光增益介质,通过pn结注入载流子实现粒子数反转,以法布里- 珀罗腔或分布布拉格光栅为谐振腔,进行受激发射光的放大,从而发出激光的二极管。
激光二极管可以说是驱动最简单、结构最简单、体积最小、最便宜的激光发射元器件、这也是本次制作激光手电的主角
原理以及注意事项
【注意】
激光二极管极为娇气、非常容易损坏:过热、静电、震动、粉尘、过流、电源波动、电源冲击、电源波纹都可能导致激光二极管的寿命减少、散射角变化、光斑不完整、功率下降甚至损坏。任何激光二极管都是这样,而且同样体积内功率越大的管子制造精度也越高也就越容易损坏。激光二极管不是一个物理电学的小灯泡、不允许用手触摸、不允许掉落冲击、不允许没有保护电路启动、不允许无静电保护措施的工具触碰
原理以及注意事项
【电路以及装置注意】
激光二极管非常害怕过热、静电、震动、粉尘、过流、电源波动、电源冲击、电源波纹等等
所以不能直接接电池(电流无限制、电压无稳定,几秒到几小时内就会损坏)
不能空置无热沉工作(温度升高在几秒内损坏)【“热沉”可以自行百度一下】
不能无驱动电路、不能使用低精密开关电源、大功率的管子还需要软启动电路(电流逐步升高至额定值的预热过程)
【电路原理】
所有的激光二极管都需要一个稳压恒流电路以确保所有工作数据在最合适的位置,否则寿命会很少,简单的恒流源电路有三端稳压器的恒流接法、再有就是运算放大器放大误差调整+调整管恒流电路、高精密低波纹恒流开关电源恒流电路等等。
功率较大较脆弱较贵重的激光二极管还需要软启动、防冲击、防反压等辅助电路。


 楼主| 发表于 2013-11-11 18:17:53 | 显示全部楼层


【制作准备】
工具:工作台、螺丝刀、镊子、手动冲压机、防静电焊台、可调限流的稳压电源等。
材料:手电外壳、透镜、激光管座、电池、驱动板、按键等(淘宝来的,具体后面会说)

这是外壳、

激光器制作

激光器制作

激光管座(充当热沉)、

激光器制作

激光器制作

驱动板、

激光器制作

激光器制作

透镜和150毫瓦激光管

激光器制作

激光器制作

另:渣照相勿喷


 楼主| 发表于 2013-11-11 18:18:12 | 显示全部楼层


如图用镊子夹住激光管管脚,放入激光管座里(不可以触碰任何其他地方)

激光器制作

激光器制作

激光管座的内径与激光管外径紧密贴合、需要大力臂杠杆来压进去,这样保证良好散热、不松不紧的固定、万万不可用钉子锤子之类的暴力手段把激光管砸入(我没有手动冲压机,用的是钻台+电**头压管子)

激光器制作

激光器制作

压好了,紧密贴合

激光器制作

激光器制作

用指甲刀把多余的腿剪掉,为了方便焊驱动板

激光器制作

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 楼主| 发表于 2013-11-11 18:18:40 | 显示全部楼层

激光器制作

激光器制作

激光器制作

激光器制作

激光器制作

激光器制作

激光器制作

激光器制作

焊好了就是这样的(具体管脚焊法我明天补充说明)

 楼主| 发表于 2013-11-11 18:19:02 | 显示全部楼层
这是详细图

激光器制作

激光器制作


激光管安装方法
如图所示,激光管的三个脚123

激光器制作

激光器制作

实物照片
 楼主| 发表于 2013-11-11 18:19:21 | 显示全部楼层
规格书的资料

激光器制作

激光器制作

激光器制作

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由图可知,2脚是空脚不接,三脚是激光二极管负级兼连通外壳,一脚是激光管正极


 楼主| 发表于 2013-11-11 18:19:48 | 显示全部楼层
【驱动板板详细】

激光器制作

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输出负极对激光管负级,输出正极对激光管正极,焊好即可

【激光管资料】

激光器制作

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根据规格书写的数据得知,此激光管电流应在320-330mA为150毫瓦持续输出功率,这也是它的标准工作数据。为了保证激光管的安全,我们需要调整驱动板恒流到相应电流。

激光器制作

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如图所示,把稳压电源的输出电压调到一节锂电池的最低电压3.7V,限流调整在400mA,接在驱动板电源上(驱动板出厂没有限定电流,所以需要电源的限流保证不会损伤激光管)然后调整板上电位器使电流到320-330mA(电流越小功率越小威力就越小,但是大也不能打过激光管允许范围,否则损伤寿命或者直接损毁)


 楼主| 发表于 2013-11-11 18:20:24 | 显示全部楼层
调整完毕,开始组装外壳。
把电线做成如图的样子,一头上好锡焊在板子的正极输入上(电池的正极是由外壳接过来的,做成这样把散开的一头随铝环压到外壳里便可接触良好。)

激光器制作

激光器制作


有细心的同学可能就会问了,手电外壳是正极,激光管外壳是负级,那不会通过铜座铝环短路么?
呵呵,有绝缘呢。。。。。。。。。。。。

激光器制作

激光器制作


【最后的组装工序】
把刚才的正极电线放到铝环外面,放好开关,用手动冲压机或者台钳把整个激光模组紧紧压到外壳里(同样不可以暴力砸入)。最后在开关被面和外壳之间用镊子放入一块弹性海绵,防止长期按开关把驱动板按歪。

激光器制作

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激光器制作

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 楼主| 发表于 2013-11-11 18:21:00 | 显示全部楼层
把透镜按如图方向拧到调焦头里。。

激光器制作

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激光器制作

激光器制作

不安装调焦头,装上电池试一试,看看光斑有无受损,如果有一些大斑点在上面,可能是脏了,这时要用修手表的吹球把激光管吹干净(我的激光管没有外壳没有玻璃,所以用吹的,有外壳的管子就用棉签棍和镜头笔小刷子擦干净)
如果不能做到这个效果那就是激光管坏了。

激光器制作

激光器制作

激光器制作

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组装好整个激光笔,如果调焦头的调焦范围不合适,可以调整透镜旋入调教头的深度,以达到合适范围。。
(我这个外壳后面带有安全锁的,用钥匙开关。)
 楼主| 发表于 2013-11-11 18:21:51 | 显示全部楼层
【最激动人心的部分】
威力测试
可以烧东西啦
在近距离内将光斑放到需要点的东西上,调焦到光斑最小,然后···

激光器制作

激光器制作

激光器制作

激光器制作

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激光器制作

激光器制作

激光器制作


结束语;
淘宝95%的大功率激光笔的功率都是虚标的,有的是骗傻子的标数千甚至上万毫瓦。

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