A mutatókat oktatásra, iparra és szórakoztatásra használják. A mutatók lehetnek akkumulátorcellák és olyan eszközök, amelyekben szilárdtestlézerek találhatók. A színtől függően a lézermutatók költsége és teljesítménye eltérő.

Piros fény mutató

A piros lézermutatók a legolcsóbbak a gyártásban, mivel a színspektrum nem igényel energiafogyasztást, és a következő jellemzőkkel rendelkezik:

• akkumulátor - közönséges akkumulátorok;
• egy ilyen sugár teljesítménye 1 és 100 mW között van;
• az ilyen termékek élettartama nem haladja meg az 1-2 évet.

Idővel a vörös lézer hullámhossza csökken, a sugarak teljesítményét veszítik az akkumulátorcellák biztonsági tényezőjének csökkenése vagy a diódák kiégése miatt.

Vörös lézerek

Zöld lézermutatók

A zöld színnel felszerelt eszközöket az emberi szem jobban érzékeli, mint az összes többit, azonban ez a szabály csak a nappali órákban érvényes, éjszaka a zöld színt rosszabbul érzékeli.

A zöld lézer a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

• felhasználási alap - diódákkal felszerelt szilárdtestlézerek;
• hatékonysági tényező - a névleges teljesítmény 20% -a;
• tápegység - gombelem;
• a gyártás kezdete - 2006, más színelemekkel együtt;
• a zöld lézer hullámhossza 532 nm.

Kék lézermutató

A kék lézermutatók vezérlési és működési elve hasonló a zöldekhez. Az ilyen mutatók a következő jellemzőkkel rendelkeznek:

• sugárhossz - az árnyalattól függően változik, és 445 nm a fényes kék, 473 nm a halvány (türkiz), és 490 nm a kék esetében;
• az emberi egészségre gyakorolt ​​valószínű károsodás - a legnagyobb a mutatókban használt színek közül;
• hatékonysági tényező - 3%, ami az egyik legkisebb mutató;
• a fő elem a szilárdtestdiódák.

Lu sárga

A sárga fénymutatók kevésbé gyakoriak többek között, és a következő jellemzőkkel rendelkeznek:

• sugárhossz - 594 nm (az egyik legnagyobb mutató);
• hatékonyság - kevesebb, mint 1% - a legalacsonyabb az osztályban;
• élettartam - 2-4 év;
• működési elv - szilárdtest diódák;
• fejlesztés - 2008.

Lu lila

Egy speciális típusú fénymutató, amely a Blu-ray adathordozók digitalizálására szolgáló új technológia megjelenéséhez kapcsolódik. Az ilyen mutatók a következő funkciókkal rendelkeznek:

• fénysugár hossza - 405 nm;
• üzembe helyezés dátuma - 2008;
• élettartam - 3-5 év;
• működési elv - nagy teljesítményű szilárdtest diódák.

Lézeres mutatók használata

A lézermutatók használata széles körű, és az élet számos területére kiterjed. Leggyakrabban ezeket használják:

• célpontok kiemelésére lőfegyverek kollimátor-irányzékaiban (pisztolyok, puskák, géppuskák), valamint tüzérségi vagy repülési céltáblák rövid távolságon;
• a tudományos tevékenységben az ilyen mutatókat a folyadékokban lévő gáz kimutatására használják, amikor azt hétköznapi emberi szemmel lehetetlen felismerni;
• a kínai zöld lézert csillagászati ​​kutatásokban használják. Az ilyen mutatókkal a szemmel látható határvonalakat tanulmányozzuk és kijelöljük a térobjektumokat, azok rögzítését. Éjszaka a tudósok különféle spektrumú mutatókkal határozzák meg a csillagok irányát, és azt irányított fénysugárral rögzítik;
• oktatási tevékenységekben az ilyen mutatókat olyan előadások, előadások és tudományos szemináriumok bemutatására használják, amelyek színmutatóval történő bemutatását igénylik;
• a politikai és társadalmi tevékenységekben mutatókat használnak az előadásokhoz, a társadalmi folyamatok sémáinak ismertetésére és a terem, a nyilvánosság, az ülés figyelmének összpontosítására.

Lézeres biztonság

A lézerek használatának biztonsága, mindennapi működésük szerves része, az ilyen eszközök nem veszélytelenek, és a lézermutató kialakításától függően bizonyos veszélyt jelenthetnek. A zöld sugárnak van a legnagyobb veszélye.

A legerősebb lézermutató biztonsági óvintézkedések betartása nélkül történő használatának negatív következményei a következők lehetnek:

• ha a szemébe kerül, akár rövid időre is, a lézerfény megégetheti a szem retináját, ami látásromláshoz vagy részleges látásvesztéshez vezethet. Egy ilyen ütés végzetes következményekkel járhat, ha pilótáknál vagy autóvezetőknél használnak ilyen sugarat (2013-ban a polgári repülés pilótáinak elvakítása a közeledő városokban, ami repülőgép-szerencsétlenséghez vezethet), Oroszországban tömeges esetekké vált;
• bőrkárosodás - erős fénysugárral rendelkező, erős lézerek használatakor néhány percig 2-3 fokos égés maradhat a bőr nyitott területén.

Ezek a következmények a lézermutatók birtoklásának törvényi tilalmához vezettek egyes országok területén, és ezek alapján az ilyen eszközök használatakor kövesse az óvintézkedéseket:

• ne ragyogjon a szemébe- mutató használatakor tilos a fénysugarat akár rövid időre is az ember szemébe irányítani a retina égési sérüléseinek elkerülése érdekében;
• ne célozzon a test nyitott területeire- erős lézerek használatakor a testfelületen is égési sérüléseket okozhat;
• ne sugározza be a járművezetőket – ez közlekedési balesetekhez és anyagi károkhoz, akár halálhoz is vezethet.

Fénykép egy lézermutatóról

Mi a legerősebb lézermutató

A lézermutatók piaca minden évben telítődik új modellekkel, amelyek tendenciája a teljesítmény növelése a modern LED-ek használata miatt.

Nem titok, hogy gyermekkorunkban mindannyian szeretett volna egy olyan eszközt, például egy lézergépet, amely képes fémtömítéseket vágni és átégetni a falakat. A modern világban ez az álom könnyen valóra válhat, hiszen most már lehet lézert építeni különféle anyagok vágására.

Természetesen otthon lehetetlen olyan erős lézeres telepítést készíteni, amely átvágja a vasat vagy a fát. De egy házi készítésű eszközzel vághat papírt, műanyag tömítéseket vagy vékony műanyagot.

A lézeres készülék különféle mintákat képes ráégetni rétegelt lemezre vagy fára. Használható távoli területeken található objektumok megvilágítására. Alkalmazási köre egyszerre lehet szórakoztató és hasznos az építő- és szerelési munkák során, nem beszélve a fa- vagy plexigravírozás területén a kreatív potenciál kiaknázásáról.

Vágó lézer

Szerszámok és tartozékok, amelyekre szükség lesz a lézer saját kezű készítéséhez:

1. ábra A lézer LED diagramja.

• hibás DVD-RW meghajtó működő lézerdiódával;
• lézermutató vagy hordozható kollimátor;
• forrasztópáka és kis vezetékek;
• 1 ohmos ellenállás (2 db);
• 0,1 uF és 100 uF kondenzátorok;
• AAA elem (3 db);
• kis eszközök, például csavarhúzó, kés és reszelő.

Ezek az anyagok elegendőek lesznek a következő munkához.

Tehát egy lézeres eszközhöz mindenekelőtt mechanikai hibás DVD-RW meghajtót kell választani, mivel az optikai diódáknak jó állapotban kell lenniük. Ha nincs kopott meghajtója, akkor azoktól az emberektől kell megvásárolnia, akik alkatrészként árulják.

Vásárláskor figyelembe kell venni, hogy a Samsung gyártó meghajtóinak többsége nem alkalmas vágólézer készítésére. Az a tény, hogy ez a cég olyan diódákkal ellátott DVD-meghajtókat gyárt, amelyek nem védettek a külső hatásoktól. A speciális ház hiánya azt jelenti, hogy a lézerdióda érzékeny a hőterhelésre és a szennyeződésekre. Könnyű kézi érintéssel megsérülhet.

2. ábra Lézer a DVD-RW meghajtóból.

Lézerhez a legjobb megoldás az LG meghajtója. Minden modell különböző teljesítményszintű kristállyal van felszerelve. Ezt a számot a kétrétegű DVD-lemezek írási sebessége határozza meg. Rendkívül fontos, hogy a meghajtó író meghajtó legyen, mivel infravörös sugárzót tartalmaz, ami a lézer készítéséhez szükséges. A szokásos nem fog működni, mivel csak információk olvasására szolgál.

A 16X rögzítési sebességű DVD-RW 180-200 mW-os vörös kristállyal van felszerelve. A 20X meghajtó 250-270 mW-os diódát tartalmaz. A 22X-es nagy sebességű rögzítők lézeroptikával vannak felszerelve, amelyek teljesítménye akár 300 mW.

Vissza a tartalomjegyzékhez

DVD-RW meghajtó szétszerelése

Ezt a folyamatot nagy körültekintéssel kell elvégezni, mivel a belső részek törékenyek és könnyen sérülhetnek. A ház szétszerelése után azonnal észreveszi a szükséges részt, úgy néz ki, mint egy kis üvegdarab, amely a mozgatható kocsi belsejében található. Az alapja és ki kell venni, az 1. ábrán látható. Ez az elem egy optikai lencsét és két diódát tartalmaz.

Ebben a szakaszban azonnal figyelmeztetni kell, hogy a lézersugár rendkívül veszélyes az emberi szemre.

Ha közvetlenül a lencsét éri, károsítja az idegvégződéseket, és az ember vak maradhat.

A lézersugár már 100 m távolságban is vakító, ezért fontos, hogy tisztában legyen azzal, hogy hová irányítja. Ne feledje, hogy Ön felelős a környezetében élők egészségéért, amíg egy ilyen eszköz a kezében van!

3. ábra LM-317 mikroáramkör.

A munka megkezdése előtt tudnia kell, hogy a lézerdióda nem csak a gondatlan kezelés, hanem a feszültségesések miatt is megsérülhet. Ez pillanatok alatt megtörténhet, ezért a diódák állandó áramforrásról működnek. Amikor a feszültség emelkedik, a készülékben lévő LED túllépi a fényerő normáját, aminek következtében a rezonátor tönkremegy. Így a dióda elveszíti hőképességét, közönséges zseblámpává válik.

A kristályt a körülötte lévő hőmérséklet is befolyásolja, ha leesik, a lézer teljesítménye állandó feszültség mellett nő. Ha meghaladja a normál sebességet, a rezonátor hasonló elv szerint tönkremegy. Ritkábban a diódát a hirtelen változások okozzák, amelyeket a készülék gyakori, rövid ideig tartó ki- és bekapcsolása okoz.

A kristály eltávolítása után azonnal le kell kötni a végeit csupasz huzalokkal. Ennek célja, hogy kapcsolatot hozzon létre a feszültségkimenetei között. Ezekhez a kimenetekhez egy kis 0,1 μF-os negatív polaritású és 100 μF-os pozitív polaritású kondenzátort kell forrasztania. Az eljárás után eltávolíthatja a feltekercselt vezetékeket. Ez segít megvédeni a lézerdiódát a tranziensekkel és a statikus elektromossággal szemben.

Vissza a tartalomjegyzékhez

Táplálás

Mielőtt akkumulátort készítene a diódához, figyelembe kell venni, hogy 3 V-ról kell táplálnia, és a felvevő eszköz sebességétől függően akár 200-400 mA-t is fogyaszt. Kerülje a kristály közvetlen akkumulátorokhoz való csatlakoztatását, mivel ez nem egy egyszerű lámpa. Normál akkumulátorral is megromolhat. A lézerdióda egy önálló elem, amelyet szabályozó ellenálláson keresztül táplálnak árammal.

Az áramellátó rendszer háromféleképpen állítható, különböző bonyolultsági fokokkal. Mindegyik állandó feszültségforrásról (elemekről) való táplálást feltételez.

Az első módszer az elektromosság szabályozását jelenti ellenállás segítségével. A készülék belső ellenállását a diódán áthaladó feszültség érzékelésével mérik. 16X írási sebességű meghajtókhoz 200 mA elegendő. Ennek a mutatónak a növekedésével fennáll a kristály károsodásának lehetősége, ezért érdemes ragaszkodni a maximum 300 mA értékhez. Áramforrásként telefonelemet vagy AAA ujjelemeket javasolt használni.

Ennek az energiaellátó rendszernek az előnyei az egyszerűség és a megbízhatóság. A hátrányok között szerepel az akkumulátor telefonról történő rendszeres újratöltése miatti kényelmetlenség és az akkumulátorok készülékbe való behelyezésének nehézsége. Ezenkívül nehéz meghatározni az áramforrás újratöltésének megfelelő időpontját.

4. ábra LM-2621 mikroáramkör.

Ha három AA elemet használ, ez az áramkör könnyen beilleszthető egy kínai gyártmányú lézermutatóba. A kész kialakítást a 2. ábra mutatja, két egymás utáni 1 ohmos ellenállással és két kondenzátorral.

A második módszerhez az LM-317 mikroáramkört használják. Az energiaellátó rendszer elrendezésének ez a módja sokkal bonyolultabb, mint az előző, alkalmasabb stacioner típusú lézerrendszerekhez. Az áramkör egy speciális meghajtó gyártásán alapul, amely egy kis tábla. Úgy tervezték, hogy korlátozza az elektromos áramot és létrehozza a szükséges teljesítményt.

Az LM-317 mikroáramkör csatlakozó áramkörét a 3. ábra mutatja. Olyan elemekre lesz szükség, mint egy 100 ohmos változtatható ellenállás, 2 db 10 ohmos ellenállás, egy 1H4001 sorozatú dióda és egy 100 μF-os kondenzátor.

Az ezen az áramkörön alapuló meghajtó az áramellátástól és a környezeti hőmérséklettől függetlenül fenntartja az elektromos áramot (7 V). Az eszköz összetettsége ellenére ezt az áramkört tartják a legkönnyebben otthon összeszerelhetőnek.

A harmadik módszer a leginkább hordozható, így a legelőnyösebb az összes közül. Két AAA elemről látja el az áramot, állandó feszültségszintet tartva a lézerdiódában. A rendszer akkor is megtartja az áramot, ha az akkumulátor töltöttsége alacsony.

Amikor az akkumulátor teljesen lemerült, az áramkör működése leáll, és egy kis feszültség megy át a diódán, amelyet a lézersugár gyenge fénye jellemez. Ez a fajta tápegység a leggazdaságosabb, 90%-os hatásfokkal.

Egy ilyen energiarendszer megvalósításához LM-2621 mikroáramkörre lesz szüksége, amely 3 × 3 mm-es tokban található. Ezért bizonyos nehézségekbe ütközhet az alkatrészek forrasztása során. A tábla végleges mérete az Ön ügyességétől és ügyességétől függ, hiszen akár egy 2 × 2 cm-es táblára is elhelyezhetjük az alkatrészeket Az elkészült tábla a 4. ábrán látható.

A fojtót egy álló számítógép hagyományos tápegységéről lehet venni. Egy 0,5 mm keresztmetszetű huzal van rátekerve, legfeljebb 15 fordulattal, az ábra szerint. A fojtó átmérője belülről 2,5 mm lesz.

Bármilyen 3A értékű Schottky dióda megfelelő az alaplaphoz, például 1N5821, SB360, SR360 és MBRS340T3. A diódára jutó teljesítményt egy ellenállás szabályozza. Javasoljuk, hogy a beállítási folyamat során 100 ohmos változó ellenállással kösse össze. A legjobb, ha elhasználódott vagy felesleges lézerdiódát használunk a funkcionális teszt elvégzésekor. Az aktuális teljesítményjelző ugyanaz marad, mint az előző diagramon.

Miután megtalálta a legmegfelelőbb módszert, frissítheti azt, ha rendelkezik a szükséges készségekkel. A lézerdiódát miniatűr hűtőbordára kell helyezni, hogy ne melegedjen túl a feszültség emelkedésekor. Az elektromos rendszer összeszerelésének befejezése után gondoskodnia kell az optikai üveg felszereléséről.

Lézer mutató- hordozható kvantum-optikai generátor látható tartományú koherens és monokromatikus elektromágneses hullámok keskeny nyaláb formájában. A legtöbb esetben egy vörös lézerdióda alapján készül, amely 635-670 nm tartományban bocsát ki, és egy kollimátor - egy bikonvex lencse szűken irányított sugár megszervezésére. Egy hasonló eszközben ritkább kék és lila mutatók, és eddig (2016) még ritkább zöldek. A 2010-es évek elejéig és közepéig a zöld lézermutatók összetett szerkezetűek voltak, és egy infravörös lézerdiódával pumpált szilárdtestlézerből és egy ezt követő nemlineáris frekvenciakettőző elemből álltak.

A legelterjedtebb piros lézermutatók 1-20 mW-ig terjednek, a 100-200 mW-ig terjedő mutatók valamivel ritkábban. A legerősebb sorozatgyártású mutatók: zöld 1 W-ig és kék 5 W-ig, zöld 2 W-ig.

• Lézer mutató

Először egy neodímiummal adalékolt ittrium-ortovanadát kristályt (Nd: YVO 4) pumpálnak egy erős (általában 200-1000 mW-os) infravörös lézerdiódával, λ = 808 nm-rel, ahol a sugárzást 1064 nm-re alakítják át. Ezután egy kálium-titanil-foszfát kristályon (KTiOPO 4, rövidítve KTP) áthaladva a sugárzási frekvencia megkétszereződik (1064 nm → 532 nm), és látható zöld fényt kapunk. A zöld sugárzás generálását és kibocsátását tükrök biztosítják, amelyek közül az egyik teljesen visszaveri az 1064 és 532 nm hullámhosszú sugárzást, és teljes mértékben átereszti a 808 nm-es pumpáló sugárzást, a másik pedig teljesen visszaveri az 1064 nm-es sugárzást, de teljesen átengedi az 532 nm-t. A szivattyú sugárzása is részben visszaverődik.

A legtöbb modern zöld lézermutatóban az ittrium-vanadátot és a KTP-kristályokat a rezonátor tükrökkel együtt egy úgynevezett "mikrochipbe" egyesítik - két kristály ragasztása a szélére helyezett tükrökkel. A lézersugárzás előállításához elegendő egy pumpás lézerdióda sugárzását az Nd: YVO 4 kristály belsejébe fókuszálni.

Az áramkör hatásfoka erősen függ a szivattyú teljesítményétől, és nem érheti el a 20%-ot. A zöld fény mellett az ilyen lézer 808 és 1064 nm hullámhosszú infravörösben is jelentős teljesítményt bocsát ki, ezért az infravörös szűrőt (IR szűrőt) kell ezekbe a mutatókba beépíteni az infravörös sugárzás maradványainak eltávolítása és a szem károsodásának elkerülése érdekében. . A zöld pointerek olcsó változataiban előfordulhat, hogy ilyen szűrő nem szerelhető be, ilyenkor már egy 1-5 mW teljesítményű mutató is komoly veszélyt jelent a látásra, hiszen az infrasugárzás teljesítménye elérheti a tíz milliwattot is. Az 1064 nm-es sugárzás majdnem olyan jól fókuszált, mint a zöld, és akkor is veszélyt jelent, ha nagy távolságból is a szemet éri, míg a 808 nm-es pumpás sugárzás erősen defókuszált és nem koncentrálódik a nyaláb mentén, így távolról is veszélyt jelent. akár több méteres is.

Érdemes megjegyezni a zöld lézerek nagy energiafogyasztását - az elfogyasztott áram eléri a több száz milliampert. Mivel a termelés és a megkétszerezés hatásfoka a szivattyúteljesítmény növekedésével gyorsan növekszik, a kimenő teljesítmény 5 mW-ról 100 mW-ra történő növeléséhez a fogyasztott áramot csak körülbelül kétszeresére kell növelni.

A zöld lézermutató kis mérete nem teszi lehetővé a lézerdióda és az aktív közegek hőmérséklet-stabilizáló rendszerének telepítését. A hőmérséklet különösen erősen befolyásolja a lézerdióda által kibocsátott hullámhosszt, ami a neodímium abszorpciós vonal maximumától való eltéréshez és a kimenő teljesítmény csökkenéséhez vezet. Ez ahhoz a tényhez vezet, hogy az ilyen mutatók instabilok, amikor a hőmérséklet változik. Ezt a hátrányt részben kiküszöböli a lézerkimenet sugárzási teljesítményének stabilizálása. Ehhez a kimenetre sugárosztót (amelynek szerepét egy IR szűrő tölti be, amelyről a sugárzás egy része visszaverődik) és egy fotodiódát szerelnek be, és negatív visszacsatolást vezetnek be. Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy a lézerdióda jelentős hőmérsékleti eltéréssel meghibásodhat, amelynél a stabilizáló rendszer a kimenő teljesítmény csökkenését kompenzálva kénytelen jelentősen megnövelni rajta az áramot.

Kék lézermutatók (473 nm)

Ezek a lézermutatók 2006-ban jelentek meg, működési elve hasonló a zöld lézermutatókhoz. A 473 nm-es fényt általában a 946 nm-es lézerfény frekvenciájának megduplázásával állítják elő. A 946 nm eléréséhez ittrium-alumínium gránát kristályt használunk neodímium hozzáadásával (Nd: YAG).

Kék lézermutatók (445 nm)

Ezekben a lézermutatókban a fényt egy erős, 1-5 W-os kék lézerdióda bocsátja ki. A legtöbb ilyen mutató a lézerveszélyesség 4. osztályába tartozik, és nagyon komoly veszélyt jelent a szemre és a bőrre, mind közvetlenül, mind a felületen szórt sugárzás formájában.

A kék mutatókat széles körben használják nagy teljesítményű lézerdiódák sorozatgyártása során, elsősorban kompakt LED-kivetítőkhöz, például a Casio Slimhez.

Lila lézermutatók (405 nm)

Az ibolya mutatókban lévő fényt egy lézerdióda állítja elő, amely 405 nm-es sugarat bocsát ki. Ezeket a lézereket Blu-ray lemezlejátszókban használják. A 405 nm-es hullámhossz az emberi látótávolság határán van, ezért az ilyen mutatók lézersugárzása halványnak tűnik. A mutató fénye azonban egyes objektumokat, amelyekre irányul, fluoreszkál, ami világosabb a szem számára, mint maga a lézer. Még a legkisebbek is rendkívül károsak a bőrre és a szemre.

A lila lézermutatók a Blu-ray meghajtók megjelenése óta léteznek, a 405 nm-es lézerdiódák tömeggyártása óta.

Lézeres mutatók használata

• A lézermutatókat általában oktatási környezetben és üzleti prezentációkban használják a hagyományos mutatók helyett. Beépített projektor távirányítókba vagy számítógépes távirányítókba prezentációkhoz. A piros lézermutatók beltéren és kültéren is használhatók esténként. A zöld lézermutatók ugyanilyen körülmények között használhatók, de a pirosakkal ellentétben jól láthatóak az utcán nappal és nagy távolságokról. A célpontra mutató lézermutatók egyetlen hátránya a pontrángatás, mivel az emberi kéz a remegés miatt nem tud sokáig mozdulatlanul maradni.
• A lézermutató által keltett fényfolt magához vonzza a macskákat, kutyákat és más háziállatokat, erős késztetést váltva ki, hogy elkapják, amit az emberek gyakran használnak, amikor ezekkel a háziállatokkal játszanak. A zöld lézermutatók azonban a lényegesen nagyobb sugár fényereje miatt megijeszthetik az állatot. Azt is szem előtt kell tartani, hogy egy személy vagy állat szemébe irányított lézermutató sugár károsíthatja a retinát.
• A zöld lézermutatók használhatók amatőr csillagászathoz. Egy hold nélküli éjszakán a zöld lézermutató segítségével a csillagokra és a csillagképekre mutathat. A lézermutató segítségével teleszkópokat is lehet igazítani, és a távcsőtükrök felületének alakját is lehet tanulmányozni (árnyékos módszerrel és interferometrikusan is).
• A precízen elhelyezett lézermutató lézerjelölőként használható lőfegyverek vagy légfegyverek célzására.
• A rádióamatőrök a lézermutatókat kommunikációs elemként használják látótávolságon belül.
• A piros mutatót a kollimátor eltávolításával az amatőr holográfiában használják. Ez a lézer azon kevés alkalmazásai közé tartozik a mindennapi életben, ahol a lézer legértékesebb tulajdonságát használják fel, ami alapvetően megkülönbözteti a LED-től - a sugárzás koherenciáját. Nem minden lézermutatónak van kellő koherenciája, ezért szükség lehet egy megfelelő minta kiválasztására és a lézerdióda áramának kiválasztására. A koherenciát otthon is felmérhetjük, például egy 1-2 cm vastag síkpárhuzamos üveglappal megfigyelve az interferenciát.
• A laboratóriumi gyakorlatban a lézermutató (különösen a zöld) nagyon hasznos eszköz, amely számos alkalmazási területtel rendelkezik - különösen alkalmas arra, hogy folyadékban, gázban vagy bármilyen átlátszó anyagban (például optikai üvegben) egy kis méretű mutatót észleljen. a fegyvertelen szem számára láthatatlan mennyiségű mechanikai szennyeződés vagy szuszpenzió. A zöld, és különösen a kék vagy lila mutatók megfelelő szűrővel kombinálva, amely nem adja át a sugárzást, lehetővé teszik a gyenge fluoreszcencia vizuális észlelését, például a felületi szerves anyagokkal való szennyeződéssel összefüggésben.
• A lézermutató szűken irányított koherens fényforrásként iskolai fizikaórákon használható az optika vizuális kísérleteinek bemutatására: fényvisszaverődés és -törés, diffrakció és interferencia, fluoreszcencia (zöld vagy kék mutatóval), fényvezetők, és a hasonlók.

Biztonság

A lézersugárzás szembe kerülve veszélyes.

A hagyományos lézermutatók 1-5 mW teljesítményűek, és a 2-3A veszélyességi osztályba tartoznak, és veszélyesek lehetnek, ha a sugár kellően hosszú ideig az emberi szembe irányul, vagy optikai eszközökön keresztül. Az 50-300 mW teljesítményű lézermutatók a 3B osztályba tartoznak, és akár rövid távú közvetlen lézersugárnak való kitettség mellett is képesek súlyos károsodást okozni a szem retinájában, valamint tükör- vagy diffúz visszaverődés esetén is. Még az alacsony fogyasztású zöld DPSS-mutatók is sokkal erősebb IR lézereket használnak belsőleg, és gyakran nem biztosítanak elegendő infravörös szűrést. Az ilyen sugárzás láthatatlan, ezért veszélyesebb az emberek és állatok szemére.

A lézeres mutatók legjobb esetben is csak bosszantóak. De a következmények veszélyesek lesznek, ha a fénysugár valakinek a szemébe ütközik, vagy a vezetőre vagy pilótára irányul, és elvonhatja a figyelmét, vagy akár elvakíthatja őket. Egyes országokban ez büntetőjogi felelősséghez vezethet. Például 2015-ben egy amerikai lakost 21 hónap börtönbüntetésre ítéltek, mert lézermutatóval rövid időre megvakított egy rendőrhelikopter pilótát. 2017-ben Németországban egy 22 éves német lakost másfél év börtönbüntetésre ítéltek hasonló cselekmények miatt.

Egyre több "lézeres incidens" követeli Oroszországban, Kanadában, az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban a lézermutatók korlátozását vagy betiltását. Már Új-Dél-Walesben pénzbírságot szabnak ki a lézermutató birtoklásáért, a "lézeres támadásért" pedig 14 évig terjedő szabadságvesztés.

A lézermutatók használatát a FIFA futballstadionok biztonsági előírásai tiltják. E tilalom alkalmazásának egyik példája az 50 000 forintos bírság volt

A lézeres mutatókat eredetileg a hagyományos fából készült mutatók helyettesítésére hozták forgalomba. Fő rendeltetésük továbbra is ugyanaz – fali táblákon, térképeken, plakátokon, festményeken való feltüntetés. A széles akcióban értékesített mutatók többségét azonban nem a rendeltetésüknek megfelelően használják. Játékként vásárolják őket, amelyet a marketingesek és a gyártók aktívan használnak. Több száz különböző modellt kínálnak, több százszor akkora energiával, mint egy táblához.

A lézermutatók készüléke és működési elve

Minden modern lézermutató a legalacsonyabbtól a legmagasabbig félvezető lézer. Gázlézert nem használnak. A félvezető lézerek egyszerű felépítésűek, nem igényelnek bonyolult tápegységeket, de nagy teljesítményen elvileg lehetetlen megépíteni őket. Néhány wattra korlátozódik. Ez több mint elég a háztartási mutatókhoz. A jó konvergáló optikával rendelkező egy wattos lézersugár magabiztosan látható lesz akár 10 km távolságból is.

A félvezető lézerek nagyon hasonlítanak a LED-ekhez. A fény rezonáns struktúrákban keletkezik. A folyamat megértéséhez antennákként ábrázolhatók, amelyek sok azonos elemből álló tömbbe vannak összeállítva. Ezt az elvet alkalmazzák a televíziós antennákban (sok ugyanazt az elemet egymás után szerelik fel a traverzre) és radarokban. A lézerekben az "antennák" szerepét a félvezetők kristályszerkezetei töltik be. Áram alkalmazásakor az elektronok fotonokká alakulnak, és megkezdődik a monokróm optikai sugárzás folyamata.

A lézerfény hullámhossza nagyon kicsi - 0,2-1 mikrométer, így a félvezető kristályban lévő kibocsátó cellák nanoszkopikus méretűek. A kristály pontosan ugyanazt a rácsképzést biztosítja nagyszámú sejttel. Ezért a lézer hullámhossza szigorúan meghatározott, és a gyártás után nem módosítható.

Teljesítmény, meghajtók, elemek és akkumulátorok

A lézerdióda csak nagyon alacsony teljesítmény mellett táplálható közvetlenül az akkumulátorról. Az 50 milliwatttól kezdődő diódákhoz külön tápegység szükséges. Fő feladata a feszültség stabilizálása. Már egy 0,1 voltos váltás is drasztikusan lerövidítheti a lézerdióda élettartamát.

A tápegység típusa határozza meg a lézermutató teljesítményét. Ez mindig erőtartalékkal történik. A táp egyébként a mutató egyik legegyszerűbb és legolcsóbb része. Egy tipikus lehetőség egy egyszerű árammeghajtó egy kör alakú táblán a házon keresztül. Ugyanígy készülnek a LED-es zseblámpák tápegységei, vagy fordítva, a fokozatos átalakítók, például a kompakt fénycsövekhez. A használt elemek közül 18650, 16340, 32650. Az elemek hagyományos AA, AAA, C és D. Az óraelemek gyakran megtalálhatók a kulcstartó-mutatókban.

Tipikus modellek, formai tényezők és teljesítmény

A lézermutatók alsó teljesítményhatára 1-5 milliwatt. A legerősebb lézermutató 10-20 watt. A lézermutatókhoz csak három szín áll rendelkezésre: piros, kék és zöld. Néha vannak sárga modellek, de nagyon drágák, ezek egzotikus termékek. Középső lehetőségként zöldeskék lézerek is vannak. A legjobb a zöld lézerek használata - zöld lézer. Hullámhosszuk a lehető legközelebb van az emberi retina érzékenységének csúcsához.

A zöld lézeren alapuló népszerű lézermutató toll formájú prezentációkhoz. Vannak olyan modellek, amelyek normál fogantyúba vannak beépítve. Az ilyen termékekből nincs szükség nagy teljesítményre, éppen ellenkezőleg, zavarja és károsítja a látást, túl világossá teszi a fényfolt.

Lézeres mutatók kiválasztása: mire kell figyelni

• A hatalom a kulcs. Milliwattban van megadva, és közvetlenül befolyásolja az árat. Minél nagyobb a teljesítmény, annál magasabb az ár és a termék összetettsége. A nagyobb teljesítményű lézerdiódák élettartama rövidebb. Működés közben intenzíven felmelegszenek, fényhatékonyságuk gyorsabban csökken;
• Táplálás. A cserélhető akkumulátorok a legjobb megoldás. Az óraelemekkel működő lézermutatók teljes mértékben alkalmatlanok folyamatos használatra. Egy másik jó lehetőség az egyesített AA és AAA elemek. Ritka használatra alkalmasak. Ha a lézert ritkán használt játéknak tekinti, akkor az AA elem a legjobb megoldás. Az akkumulátorok használata csak gyakori használat mellett indokolt, vagy ha van másik készüléke, amely ugyanazokkal az akkumulátorokkal működik. Aztán gyorsan átrendezhetők;
• Ház és hűtőborda. Az öntött alumínium test a legjobb hőelvezetés. Az ón és műanyag tok csak kis fogyasztású modellekhez használható.

Ha egy lézermutatót nem prezentációkhoz vásárol, hanem érdekes ajándéktárgyként vagy játékként, akkor nagyobb teljesítmény lesz hasznos. Minél nagyobb a teljesítmény, annál érdekesebb lesz a lézermutató. A mutatója nagyobb távolságból is látható lesz.

A szabályozott teljesítmény mód nagyon fontos. Ez lehetővé teszi a lézerdióda takarékosabb működését és hosszabb élettartamát. Ezenkívül az állítható teljesítmény új funkciókat ad hozzá, például egy macska esetében be kell állítani a legalacsonyabb energiafogyasztási módot. A macskák jól reagálnak a vörös és zöld lézerekre. Az óvintézkedések itt ugyanazok, mint az embereknél. A macskaszem éppoly védtelen a lézerrel szemben, mint az emberi szem.

Milyen lehetőségeket nyit meg egy erős lézer?

• Távolsági riasztó. Egy erős lézer helyettesítheti a pirotechnikai jelzőberendezéseket. Különösen hatékony a hegyvidéki területeken, ahol a településekről jó a kilátás;
• Nagy távolságú mérések. Például egy 10 W-os zöld lézermutató képes mérni a földfelszín görbületét;
• Nagy teljesítményű lézer használata villogó lámpák és egyéb szórakoztató eszközök fényforrásaként. A gerenda elosztására, különféle formák és feliratok kiemelésére szolgáló optikai rögzítések számtalan változatban kaphatók. Mindig megtalálhatja bennük a legváratlanabb lehetőségeket;
• Lézeres lőtér labdák lézeres égetésével. A készülék csak kis távolságra működik;
• Távolsági lézeres kerítés. Fotórelék, házi készítésű lidarok, optikai kommunikációs állomások és egyéb eszközök.

A felhőket erős lézerrel lehet megvilágítani, ami a jelzés hatékony eszköze. Jó körülmények között egy ilyen jelzés még jobban észrevehető, mint a fellobbanás. A készülékekben erős lézerek működnek impulzus üzemmódban.

Külön irány kapcsolódik az erőteljes lézermutatók használatához a gravírozáshoz. Csak a legerősebb, 10 W feletti modellek alkalmasak erre. Gravírozás lehetséges puha anyagokra, például fára.

A lézermutató óvintézkedései

Bármelyik, még a legkisebb teljesítményű lézer is rendkívül veszélyes a látásra, ezért a lézermutató kezelésénél az első és legfontosabb biztonsági szabály, hogy ne irányítsa a szemébe. A zöld lézer a látás szempontjából a legveszélyesebb.

Repülőtereken és autópályákon tilos mutatókat használni. Ott egy erős fénysugár (még ha nem is vakít el senkit) mégis vészhelyzetet kelthet. A vezetőt vagy a pilótát a lézermutató nagy távolságból is elvakíthatja. Nagy teljesítményű lézereknél ez a távolság meghaladja az egy kilométert. Ezt figyelembe kell venni a biztonságos kezelés érdekében. Az erős lézermutatókhoz védőszemüveg is tartozik. Az utasításoknak megfelelően kell viselni.

Lézeres mutatók fejlett fejlesztése

A félvezető lézerek már nagyon nagy hatásfokkal rendelkeznek. Ennek ellenére a további fejlesztések fő iránya a hatékonyság növelése az összetétel és a gyártástechnológia megválasztásával. Egy erős lézer meglehetősen intenzíven melegszik fel, ami azt jelenti, hogy a hatásfoka messze nem ideális. A lézerek hatékonysága körülbelül ugyanúgy nő, mint a LED-eké. Van egy hasonló gyártási technológia. Mindkettő félvezető fényforrás.

Más fejlesztések is folyamatban vannak a lézermutatók új színeinek megszerzésében. Furcsa módon ez a technikai probléma sem oldódott meg. A zöld lézer és a piros már túlságosan ismerőssé vált. A lézermutatók más színei nagyon érdekesek lennének, de a sárga és narancssárga lézerek előállításához használt félvezetők még mindig nagyon drágák. Fejlesztés folyik ezek olcsóbbá tételére.

Ilyen kijelentésekkel találkoztam a neten:
Elmozdíthatja a lézert az erkélyről, és megégetheti valakinek a retináját. Neked, szüleidnek, gyermekeidnek. Érted, mi? Szabadon, korlátozások nélkül elérhető.
A kiégett retina nem áll helyre. Azokat az idiótákat, akik ilyen dolgokat adnak el ugyanazoknak az idiótáknak, meg kell büntetni. Ha meglátok egy idiótát az utcán egy ilyen játékkal, akkor elveszem a fiataltól és adok neki pár pofont. Az idősebbeket sokkal komolyabban megbüntetem, a szúrásig és a lövésig. Vásárolt - égesse el a retinát maga. Veszélynek teszel ki másokat – fogadd el.

Az ilyen kijelentések szerzőjének lelki állapotának kérdésével itt nem foglalkozunk, de a lézermutatók biztonságáról beszélhetünk.

Először is érdemes megjegyezni, hogy a lézer természetesen egy olyan eszköz, amely veszélyt jelent a látásra, és néha az életre is. Általában nem lehet oda irányítani, ahol egy személy arca lehet. És macskákkal csak a legkevésbé erős modellekkel játszhat. Az 5 mW-nál nagyobb teljesítményű lézereknél nagyon kívánatos a védőszemüveg, és ha több száz milliwattban mérik a teljesítményt, akkor nem csak veszélyes, de egyszerűen kellemetlen is a munka nélküle.

DE, a modern mutatók veszélye a tömegtudatban erősen eltúlzott. Ebben a cikkben már érintettem ezt a témát. Itt külön idézem a mutatók veszélyének kérdését, művészi szempontból tömörítve, információs szempontból kibővítve.

Először is érdemes azonnal megjegyezni, hogy a "bam - és vak vagy" lézermutatót nem tud biztosítani. Még akkor is, ha a legerősebb modellt szándékosan közvetlenül a szemébe irányítja. Ez általában azt a tényt eredményezi, hogy a retinán egy másik vak folt jelenik meg (amellett, hogy mindenki születésétől kezdve). A sérülés után néhány hónapon belül az agy frissíti a „halott pixeltérképet”, és a folt már nem okoz kellemetlenséget. De a folt területére eső tárgyak képét természetesen a szem nem érzékeli. Általában különös erőfeszítést kell tennie, hogy észrevegye ezt (keressen az interneten a "vakfolt-érzékelés" kifejezésre). Egy ismerősömnek, aki lézeres igazítással foglalkozott, több ilyen foltja van, de az életben nem zavarják őt semmiképpen. Ez persze nem ok arra, hogy „rossz oldalra kerüljünk”, főleg, hogy esetenként sokkal komolyabb látásvesztés is lehetséges. De ez ok arra, hogy ne féljen attól, hogy valaki bármelyik pillanatban megfoszthatja a látásától, és egy mutatót felmutat az erkélyről.

Másodszor, súlyos hiba lenne azt feltételezni, hogy a lézer fénye szigorúan párhuzamosan terjed. Van egy bizonyos eltérés. A legtöbb mutató esetében 1-2 mrad, a legrosszabb esetében pedig 5 mrad és még több. Látásra csak az a fény veszélyes, amely a szem pupillájába jutott, amelynek területe még sötét éjszaka sem haladja meg az 50 mm 2 -t. Minél távolabb van a szem a mutatótól, annál kisebb ereje kerülhet a szembe. A nagy teherbírású pointerek egyik jól ismert gyártója a jellemzőikben felsorolja többek között azt a tartományt, amelyre veszélyt jelentenek. Egy 1000 mW-os (pontosan ezer) mutatónál 1,5 mrad eltéréssel ez 150 m. Továbbá nem jelent komoly veszélyt. De az ilyen hatalmas teljesítményű mutatók többsége ma már legalább kétszer akkora eltérést mutat, ami arányosan csökkenti a veszélyes távolságot. Tehát egy több száz méterrel arrébb "érkezett" sugár már nem tud senkit megsebesíteni. Ugyanez vonatkozik a visszavert sugár véletlenszerű szembetalálására is: a legtöbb esetben csak a lapos vagy enyhén homorú felületről történő tükröződés veszélyes. A domború vagy matt felületről való visszaverődés csak hosszan tartó megfigyelés esetén károsíthatja a látást. a kisugárzott teljesítménynek csak kis része jut be a szembe.

Végül a teljesítményrekordoknak semmi közük a föld alatti járatokban árusított mutatók teljesítményéhez. Valószínűleg még 500 mW-os modelleket sem talál ott. 200-300 mW teljesítményen. De még ezek a számok is erősen túlbecsültek. A tapasztalat azt mutatja, hogy a kínai zöld mutatók teljesítménye általában 1,5-3,0-szer kisebb a deklaráltnál. Néha akár 10-szer is megtévesztenek... Bár a jó minőségű, erőteljes mutatók egyre olcsóbbak, de egyáltalán nem olyan gyorsan, mint amilyen gyorsan megijesztenek minket. Ha öt évvel ezelőtt egy kiváló minőségű 300 MW-os modell 1000 dollárba került, most az ára 300 dollárra csökkent. Még ha további 5 év múlva az ár 100 dollárra csökken is, akkor is egyértelműen nem ez az az ár, amelyen az iskolások tömegesen megveszik.