"Lazer" terimi aslında "uyarılmış radyasyon emisyonu ile ışık amplifikasyonu" anlamına gelir. Rezonatör olarak gümüş kaplı yakut silindir kullanan ilk lazer, 1960 yılında California'daki Hughes Araştırma Laboratuvarlarında geliştirildi. Günümüzde lazerler, ölçmekten şifreli verileri okumaya kadar çeşitli şeyler için kullanılmaktadır ve bütçeye ve yeteneklere bağlı olarak lazer üretmenin birkaç yolu vardır.
Adım
Bölüm 1 / 2: Lazerlerin Nasıl Çalıştığını Anlama
Adım 1. Bir enerji kaynağı sağlayın
Lazerler veya "lazerler", elektronları belirli bir dalga boyunda ışık yaymaları için uyararak çalışır. (Süreç ilk olarak 1917'de Albert Einstein tarafından önerildi.) Işık yaymak için, elektronların daha yüksek bir yörüngeye itilmek üzere önce enerjiyi emmesi, ardından orijinal yörüngelerine döndüklerinde bu enerjiyi ışık olarak serbest bırakmaları gerekir. Bu enerji kaynağına “pompa” denir.
- CD ve DVD oynatıcılar ve lazer işaretçiler gibi küçük lazerler, bir diyota elektrik akımı sağlamak için bir pompa görevi gören bir elektrik devresi kullanır.
- Karbondioksit lazeri, elektronları uyarmak için bir elektrik akımıyla pompalanır.
- Excimer lazerler kimyasal reaksiyonlardan enerji alır.
- Kristal veya camdan yapılan lazerler, ark lambası veya flaş lambası gibi güçlü bir ışık kaynağı kullanır.
Adım 2. Güçlendirici ortam aracılığıyla enerjiyi kanalize edin
Yükseltici ortam veya aktif lazer ortamı, uyarılmış elektronlar nedeniyle ışın tarafından salınan enerjiyi yükseltir. Takviye ortamı aşağıdakilerden biri olabilir:
- Galyum arsenit, alüminyum galyum arsenit veya indiyum galyum arsenit gibi malzemelerden yapılmış yarı iletkenler.
- Hughes Laboratories tarafından yapılan ilk lazerde kullanılan yakut silindir benzeri kristal. Safir ve narların yanı sıra optik cam elyafları da kullanılmıştır. Cam ve kristaller, nadir toprak metallerinin iyonlarıyla işlenir.
- Nadir toprak metal iyonları ile ön işleme tabi tutulmuş seramikler.
- Sıvılar, genellikle boyalardır, ancak kızılötesi lazerler, amplifikasyon ortamı olarak bir cin tonik kullanılarak üretilir. Jelatin tatlısı (Jell-O) da güçlendirici bir ortam olarak başarıyla kullanılmıştır.
- Karbondioksit, nitrojen, cıva buharı veya helyum-neon karışımı gibi gazlar.
- Kimyasal reaksiyon.
- Elektron spot ışığı.
- Nükleer madde. İlk uranyum lazer, ilk yakut lazerin yaratılmasından altı ay sonra, Kasım 1960'ta yaratıldı.
Adım 3. Aynaları ışığı alacak şekilde ayarlayın
Ayna veya rezonatör, ışını, aynalardan birindeki küçük bir açıklıktan veya bir mercek aracılığıyla deşarj için istenen enerji seviyesine ulaşana kadar lazer odasında tutar.
- En basit rezonatör kurulumu olan lineer rezonatör, lazer odasında karşılıklı yerleştirilmiş iki ayna kullanır. Bu ayar, tek bir ışık huzmesi üretir.
- Daha karmaşık bir düzenleme olan halka rezonatörü, üç veya daha fazla ayna kullanır. Bu düzenleme, bir optik izolatör yardımıyla tek bir ışın veya bir çift ışın üretebilir.
Adım 4. Işını amplifikasyon ortamına yönlendirmek için bir odaklama merceği kullanın
Ayna ile birlikte mercek, ışığın odaklanmasına ve yönlendirilmesine yardımcı olur, böylece yükseltici ortam mümkün olduğunca fazla ışık alır.
Bölüm 2/2: Lazer Yapmak
Birinci Yöntem: Bir Lazer Cihazından Lazer Yapımı
Adım 1. Lazer cihazları satan bir dükkan bulun
Bir elektrik mağazasına gidebilir veya internette "lazer cihazı", "lazer modülü" veya "lazer diyot" için arama yapabilirsiniz. Lazer cihazı şunları içermelidir:
- kontrol devresi. (Bu parça bazen diğer bileşenlerden ayrı satılır.) Amperajı düzenlemenize izin verecek bir kontrol devresi arayın.
- Lazer diyotları.
- Ayarlanabilir lens, cam veya plastik. Genellikle diyot ve lens birlikte küçük bir tüp içinde paketlenir. (Bu bileşenler bazen kontrolör devresinden ayrı satılır.)
Adım 2. Kontrolör devresini monte edin
Birçok lazer cihazı, kendi kontrol devrenizi oluşturmanızı gerektirir. Bu tür bir cihaz, bir devre kartı ve ilgili parçaları içerir ve cihazla birlikte verilen şemaya göre bunları birlikte lehimlemeniz gerekir. Bununla birlikte, yerleşik bir kontrol devresine sahip başka cihazlar da vardır.
- Elektronik uzmanlığınız varsa, kontrol devresini kendiniz de tasarlayabilirsiniz. LM317 kontrol devresi, kendi devrenizi tasarlamak için harika bir şablondur. Üretilen enerjinin aşırı darbeler yaymaması için bir direnç-kapasitör devresi kullandığınızdan emin olun.
- Kontrol devresini kurduktan sonra, bir ışık yayan diyota (LED) bağlayarak test edin. LED hemen yanmazsa, potansiyometreyi ayarlayın. Sorun devam ederse, devreyi iki kez kontrol edin ve tüm parçaların doğru şekilde bağlandığından emin olun.
Adım 3. Kontrolör devresini diyot ile bağlayın
Dijital bir multimetreniz varsa, diyot tarafından alınan akımı izlemek için devreye bağlayın. Çoğu diyot 30-250 miliamper (mA) aralığını barındırabilirken, 100-150 mA aralığı oldukça güçlü bir ışın üretecektir.
Diyottan daha güçlü bir ışın daha güçlü bir lazer üretecek olsa da, ışını oluşturmak için gereken ek akım diyotu daha hızlı yakacak ve zarar verecektir
Adım 4. Güç kaynağını (pil) kontrolör devresine bağlayın
Diyot şimdi parlıyor olmalı.
Adım 5. Lazer ışınını odaklamak için merceği ayarlayın
Bir duvarı vurgulamak istiyorsanız, güzel bir parlak nokta görünene kadar ayarlayın.
Merceği doğru şekilde yerleştirdikten sonra, lazer yoluna bir kibrit çöpü yerleştirin ve merceği, kibrit başı tütmeye başlayana kadar ayarlayın. Ayrıca bir lazerle balonları şişirmeyi veya kağıda delikler açmayı da deneyebilirsiniz
İkinci Yöntem: Kullanılmış Diyotlardan Lazer Yapımı
1. Adım. Kullanılmış bir DVD veya Blu-Ray yazıcı edinin
16x veya daha hızlı yazma hızına sahip bir birim arayın. Ünite, 150 miliwatt (mW) veya daha yüksek çıkış gücüne sahip bir diyot içerir.
- DVD yazıcı, 650 nanometre (nm) dalga boyuna sahip kırmızı bir diyota sahiptir.
- Blu-Ray yazıcının 405 nm dalga boyuna sahip mavi bir diyotu vardır.
- DVD yazıcısı, başarılı olması gerekmese de, disk yazabilecek kapasitede olmalıdır. (Başka bir deyişle, diyot hala çalışmalıdır).
- DVD yazıcıyı değiştirmek için DVD okuyucu, CD yazıcı veya CD okuyucu kullanmayın. DVD okuyucuların kırmızı diyotları vardır, ancak DVD yazıcıları kadar güçlü değildir. CD yazıcı diyotları oldukça güçlüdür, ancak kızılötesi aralığında ışık yayar, bu nedenle göremediğiniz ışınları aramanız gerekir.
Adım 2. Diyodu DVD/Blu-Ray yazıcı cihazından alın
Çevirme cihazı. Cihaz açılmadan ve diyot çıkarılmadan önce çıkarılması gereken dört veya daha fazla vida vardır.
- Cihaz açıldığında, vidalarla yerinde tutulan bir çift metal çerçeve olacaktır. Çerçeve lazer bileşenlerini tutar. Vidaları çıkardıktan sonra çerçeveyi çıkarabilir ve lazer bileşenlerini çıkarabilirsiniz.
- Diyotlar madeni paralardan daha küçüktür. Diyotun üç metal ayağı vardır ve şeffaf koruyucu pencereli veya penceresiz metalik bir katmanla kaplanabilir veya açık olabilir.
- Diyodu lazer bileşeninden almalısınız. İşleri kolaylaştırmak için, diyotu çıkarmaya çalışmadan önce lazer bileşeninden ısı emiciyi çıkarın. Antistatik bilek kayışınız varsa diyotu aldığınızda takın.
- Diyodu dikkatli kullanın, eğer açık bir diyot ise daha da dikkatli kullanın. Lazeri üretmeye hazır olana kadar diyotları saklamak için antistatik bir kasa hazırlayın.
Adım 3. Bir odaklama lensi alın
Bir lazer üretmek için diyotun ışını odaklama merceğinden geçmelidir. Bunu aşağıdaki iki yoldan biriyle yapabilirsiniz:
- Odak olarak bir büyüteç kullanın. Lazer ışınını üretmek için doğru noktayı bulana kadar büyüteci hareket ettirin ve bu, lazeri her kullanmak istediğinizde yapılmalıdır.
- 5 mW gibi düşük güçlü bir lazer diyotlu bir lens tüpü kiti alın ve diyotu bir DVD yazıcının diyotuyla değiştirin.
Adım 4. Bir denetleyici devresi edinin veya oluşturun
Adım 5. Diyodu kontrolör devresine bağlayın
Diyotun artı ucunu kontrol devresinin artı ucuna ve eksi ucunu da eksi ucuna bağlayın. Diyot pimlerinin konumu, DVD yazıcıdan kırmızı diyot veya Blu-Ray yazıcıdan mavi diyot kullanmanıza bağlı olarak değişir.
- Diyodu bacaklar size bakacak şekilde tutun ve bacakların tabanları sağa dönük bir üçgen oluşturacak şekilde döndürün. Her iki diyotta da üst bacak pozitif bacaktır.
- DVD yazıcının kırmızı diyotunda üçgenin tepe noktasını oluşturan ortadaki bacak negatif bacaktır.
- Blu-Ray yazıcının mavi diyotunda, alt bacak negatif bacaktır.
Adım 6. Güç kaynağını kontrol devresine bağlayın
Adım 7. Lazer ışınını odaklamak için merceği ayarlayın
İpuçları
- Lazer ışınını ne kadar küçük odaklarsanız, lazer o kadar güçlü olur, ancak yalnızca bu odak uzaklığında etkili olur. 1 m'lik bir mesafeye odaklanırsa, lazer yalnızca 1 m'lik bir mesafede etkilidir. Lazeri kullanmak istemiyorsanız, lazer ışını bir pinpon topunun çapına ulaşana kadar merceğin odağını dağıtın.
- Lazer cihazınızı korumak için kontrol devrenizin ne kadar küçük olduğuna bağlı olarak LED el feneri veya pil tutucu gibi bir yuvada saklayın.
Uyarı
- Lazeri ışığı yansıtan bir yüzeye tutmayın. Lazerler ışık ışınlarıdır ve odaklanmamış ışınlar gibi yansıtılabilirler, ancak daha büyük sonuçlarla.
- Daima çalıştığınız lazer ışınının dalga boyuna (bu durumda lazer diyotunun dalga boyuna) özel gözlük takın. Lazer gözlükleri, lazer ışınının rengini dengeleyen renklerde üretilir: 650 nm kırmızı lazer için yeşil, 405 nm mavi lazer için kırmızı-turuncu. Lazer gözlüğü yerine kaynak başlığı, oluklu gözlük veya güneş gözlüğü kullanmayın.
- Lazer ışını kaynağına bakmayın veya lazeri insanların gözlerine tutmayın. Bu makalede tartışılan lazer türü olan Sınıf IIIb lazerler, lazer gözlüklerinin kullanılmasıyla bile göze zarar verebilir. Bir lazer ışınını gelişigüzel bir şekilde parlatmak da yasanın ihlalidir.
