Как далеко светит лазерная указка. Устройство и принцип действия лазерных указок

Вы представляете что это, но зачастую встает вопрос: Для чего они вообще нужны?

Для ответа на этот вопрос в первую очередь следует понять, какие группы людей теоретически могут нуждаться в лазерных указках. Ведь спектр использования этих девайсов очень широк. Их используют в презентациях различные лекторы и рассказчики, диджеи, астрономы, скалолазы, путешественники, рыбаки, шахтеры и просто люди, желающие сами насладиться и удивить окружающих мощью этого гаджета будущего.

Рассмотрим каждую из этих групп поподробнее.

Первая и самая очевидная это различные лекторы, рассказчики, экскурсоводы. Представьте, какой сильный инструмент для управления вниманием своих слушателей появляется у этих людей, с приобретением зеленой лазерной указки. Теперь больше не нужно вспомогательных слов типа "справа наверху", "слева по центру" и тому подобных, которые отвлекают и расслабляют. Теперь достаточно включить свою указку на пару секунд и все без исключения слушатели посмотрят, куда указывает рассказчик.

Все бывали на экскурсиях на открытом воздухе. Как вам часто приходилось мысленно удлинять руку экскурсовода, чтобы понять куда он показывает? Думаю регулярно. Но если бы ваш экскурсовод заранее купил бы зеленую лазерную указку или ему бы её подарили, то на сколько быстрее, четче, информативнее и интереснее стала бы уличная экскурсия!

Вторая и менее очевидная, в виду невероятности такого предположения, группа - это астрономы и просто любители посмотреть на звездное небо. Почему "невероятности"? Потому, что сразу и не верится(пока не попробуешь), что мощные лазерные указки способны светить на 20, 30 и даже 50 километров! А это больше, чем толщина слоя атмосферы у нашей планеты. И, следовательно, указывая ночью на небо вы видите как луч вашего лазера, пронзает небо у уходит вдаль, к звездам! Вы как будто указываете прямо на звезду! Опять таки не нужно больше слов типа "Правее" "Левее" "Под большой медведицей". Как же астрономам прошлого было тяжело без такого устройства.

Предлагаемая конструкция может пригодиться для охраны некапитальных проемов — окон, дверей проходов — или установлена по периметру открытого объекта. Принцип работы – срабатывание по прерыванию луча лазера нарушителем. Несмотря на свою простоту, система получилась достаточно надежной и экономичной, а красный лазер, работающий в режиме коротких импульсов практически незаметен нарушителю.

Рисунок 1. Схема передатчика лазерной охранной системы

Передатчик, схема которого изображена выше, состоит из генератора коротких импульсов и усилителя тока, нагруженного на лазерную указку, которую несложно найти практически в любом ларьке. Генератор собран на элементах DD1.1, DD1.2 и при указанных на схеме номиналах частотозадающей цепи работает на частоте около 5 Гц. Далее сигнал поступает на дифференцирующую цепь С2R3, которая формирует короткие импульсы длительностью около 10 мкс. Это не только делает устройство экономичным (одной шестивольтовой батареи типа 476 хватает более чем на год непрерывной работы передатчика), но и незаметным для нарушителя.

Далее импульсы выравниваются по форме и амплитуде элементами DD1.3, DD1.4 и поступают на усилитель, собранный на транзисторе VT1. Усилитель нагружен на лазерную указку, которую дорабатывают – исключают батареи и снимают конусообразный наконечник. Резистор R7, включенный последовательно с резистором, «впечатанным» в саму плату лазерного фонарика (его номинал порядка 50 Ом), является токоограничивающим для лазерного светодиода, тумблер SA1 включает непрерывный режим работы излучателя, необходимый для юстировки системы «передатчик-приемник».

Для большей экономии и стабильности частоты микросхема DD1 питается пониженным до 3-4 В напряжением, излишек гасится резистором R6. Средний ток потребления передатчиком не превышает 10 мкА, в импульсе светодиод потребляет около 20 мА, поэтому выключатель питания не предусмотрен. Передатчик сохраняет работоспособность (конечно, при снижении дальности) при снижении питающего напряжения до 4.5 В.

Приемник, схема которого изображена на рисунке 2, собран на интегральной микросхеме DA1, чувствительным элементом служит фотодиод ФД263-01. При его замене нужно учитывать длину импульсов засветки – время реакции светодиода на засветку должно быть в 5-10 раз ниже длительности импульса лазера.

На его месте смогут работать, к примеру, ФД320, ФД-11К, ФД-К-142, КОФ122 (А, Б) и многие другие. В ответ на каждую вспышку передатчика приемник формирует на выходе импульс высокого уровня амплитудой КМОП. Его можно использовать для дальнейшей обработки. Для исключения внешней засветки фотодиод нужно установить в непрозрачную трубку, выполняющую роль бленды.

Настройка системы сводится к ее юстировке. Делают это визуально, наводя луч лазера на фотоприемник как можно точнее. Для этого переключателем SA1 включают передатчик на непрерывное излучение. После окончания юстировки и приемник, и передатчик должны быть прочно закреплены. В принципе, «микронной» юстировки такая система не требует. Во время экспериментов она надежно работала, когда фотоприемник, отнесенный от передатчика на 50 м, находился в круге разброса излучения диаметром 30 см.

По материалам «Радио» №7, 2002 г.

Лазерная указка - полезный предмет, предназначение которого зависит от мощности. Если она не очень велика, то луч можно наводить на удаленные предметы. В этом случае указка может играть роль игрушки и использоваться для развлечения. Она же может нести и практическую пользу, помогая человеку показывать на тот объект, о котором он говорит. Используя подручные предметы, можно изготовить лазер своими руками.

Кратко об устройстве

Лазер был изобретен в результате проверки теоретических предположений ученых, занимающихся еще только начавшей тогда зарождаться квантовой физикой. Принцип, положенный в основу лазерной указки, был предсказан Эйнштейном еще вначале XX в. Недаром это приспособление так называется - «указка».

Более мощные лазеры используются для выжигания. Указка дает возможность реализовать творческий потенциал , например, с их помощью можно выгравировать на дереве или на оргстекле красивый качественный узор. Самые мощные лазеры могут разрезать металл, поэтому они применяются в строительных и ремонтных работах.

Принцип действия лазерной указки

По принципу действия лазер представляет собой генератор фотонов. Суть явления, которое лежит в его основе, состоит в том, что на атом оказывает воздействие энергия в виде фотона. В результате этот атом излучает следующий фотон, который движется в том же направлении, что и предыдущий. Эти фотоны имеют одну и ту же фазу и поляризацию. Разумеется, излучаемый свет в этом случае усиливается. Такое явление может произойти только в отсутствии термодинамического равновесия. Чтобы создать индуцированное излучение, применяют разные способы: химические, электрические, газовые и другие.

Само слово «лазер» возникло не на пустом месте. Оно образовалось в результате сокращения слов, описывающих суть процесса. На английском полное название этого процесса звучит так: «light amplification by stimulated emission of radiation», что на русский переводится как «усиление света посредством вынужденного излучения». Если говорить по-научному, то лазерная указка - это оптический квантовый генератор .

Подготовка к изготовлению

Как говорилось выше, можно сделать лазер своими руками в домашних условиях. Для этого следует подготовить следующие инструменты, а также простые предметы, которые практически всегда имеются в домашнем обиходе:

Этих материалов хватит, чтобы выполнить все работы по изготовлению как простого, так и мощного лазера своими руками.

Самостоятельная сборка лазера

Потребуется найти дисковод. Главное, чтобы его лазерный диод был исправен. Конечно, дома такого предмета может и не быть. В этом случае его можно приобрести у тех, у кого он есть. Зачастую люди выбрасывают оптические приводы, даже если их лазерный диод еще работает или продают их.

Выбирая привод для изготовления лазерного устройства, нужно обращать внимание на фирму, в которой он был выпущен . Главное, чтобы этой фирмой не была Samsung: приводы от этого производителя оснащены диодами, которые не имеют защиту от наружного воздействия. Следовательно, такие диоды быстро загрязняются и подвергаются тепловым нагрузкам. Они могут быть повреждены даже в результате легкого прикосновения.

Лучше всего для изготовления лазера подходят приводы от компании LG: каждая их модель оснащается мощным кристаллом.

Важно, чтобы привод при использовании по прямому назначению мог не только считывать, но и записывать информацию на диск. В записывающих принтерах есть инфракрасный излучатель, необходимый для сборки лазерного устройства.

Работа заключена в следующих действиях:

Готовая лазерная указка, сделанная своими руками, может с легкостью разрезать целлофановые пакеты и моментально взрывать воздушные шары. Если же навести этот самодельный прибор на деревянную поверхность, то луч сию же минуту прожжет ее. При использовании необходимо соблюдать меры осторожности.

Лазерные указки первоначально появились в широкой продаже для замены обычных деревянных указок. Основное их назначение продолжает оставаться прежним - указание на настенных досках, картах, плакатах, картинах. Однако большинство реализуемых в широкой продаже указок используются вовсю не по прямому назначению. Их покупают как игрушки, чем активно пользуются маркетологи и производители. Они предлагают сотни различных моделей, причем их мощность в сотни раз превосходит необходимые для указывания на доске значения.

Устройство и принцип действия лазерных указок

Все современные лазерные указки от самых маломощных до самых мощных - полупроводниковые лазеры. Газовые лазеры не применяются. Полупроводниковые лазеры имеют простое устройство, им не требуются сложные блоки питания, но их теоретически невозможно построить на большую мощность. Она ограниченна несколькими ваттами. Для бытовых указок этого более чем достаточно. Лазерный луч в один ватт с хорошей собирающей оптикой будет уверенно виден на расстоянии до 10 км.

Полупроводниковые лазеры имеют очень схожее устройство со светодиодами. Свет генерируется в резонансных структурах. Для понимания процесса их можно представить в виде антенн, которые собираются в решетку из многих одинаковых элементов. Этот принцип используется в телевизионных антеннах (много одинаковых элементов установлены друг за другом на траверсе) и в радиолокаторах. В лазерах роль «антенн» играют кристаллические структуры полупроводников. При подаче тока электроны превращаются в фотоны и начинается процесс монохромного оптического излучения.

Длина волны света лазера очень невелика — от 0,2 до одного микрометра, поэтому излучающие ячейки в кристалле полупроводника имеют наноскопический размер. Кристалл обеспечивает строго одинаковое формирование решетки при большом числе ячеек. Именно поэтому длина волны лазера строго определена и не может быть изменена после его производства.

Питание, драйверы, батарейки и аккумуляторы

Лазерный диод может питаться напрямую от батареи только при очень малой мощности. Для диодов от 50 милливатт требуется специализированный блок питания. Главная его функция - стабилизация напряжения. Даже изменение на 0,1 вольт может резко сократить срок службы лазерного диода.

Тип блока питания определяет мощность лазерной указки. Он всегда делается с запасом мощности. Кстати, блок питания является одним из самых простых и дешевых элементов указки. Типовой вариант - простой драйвер питания на круглой плате поперек корпуса. Точно так же делаются блоки питания светодиодных фонариков или, наоборот, повышающие преобразователи, например, для компактных люминесцентных ламп. Из аккумуляторов используются 18650, 16340, 32650. Батарейки - обычные АА, ААА, С и D. В указках-брелках часто встречаются часовые батарейки.

Типовые модели, форм-факторы и мощность

Нижний предел мощности лазерных указок - 1-5 милливатт. Самая мощная лазерная указка - 10-20 Ватт. Лазерным указкам доступно только три цвета: красный, синий и зеленый. Иногда встречаются желтые модели, но они очень дороги, это экзотические изделия. Как средний вариант есть еще и зеленовато-голубые лазеры. Лучше всего использовать именно зеленые лазеры — green laser. Их длина волны максимально близка к пику чувствительности сетчатки глаза человека.

На основе green laser есть популярная лазерная указка для презентаций в виде ручки. Есть модели, которые встроены в обычную ручку. Большая мощность от таких изделий не требуется, наоборот, она будет мешать и вредить зрению, делая световой зайчик слишком ярким.

Выбор лазерных указок: на что обратить внимание

• Мощность - ключевой критерий. Она обозначается в милливаттах и прямо влияет на цену. Выше мощность - выше цена и общая сложность изделия. У более мощных лазерных диодов меньше срок службы. Они интенсивно нагреваются во время работы, и их световая отдача быстрее падает;
• Питание. Сменные аккумуляторы - лучший вариант. Лазерные указки с питанием от часовых батареек совершенно не подходят для продолжительной эксплуатации. Другой хороший вариант - унифицированные батарейки АА и ААА. Они подходят для нечастого применения. Если лазер берется в качестве редко используемой игрушки, то пальчиковые батарейки - лучший вариант. Аккумуляторы оправданны только при частом применении, либо, если у вас есть другое устройство, которое работает на таких же аккумуляторах. Тогда их можно будет быстро переставить;
• Корпус и теплоотвод. Литой алюминиевый корпус - лучший теплоотвод. Жестяной и пластиковый корпус применим только для маломощных моделей.

Если лазерная указка приобретается не для презентаций, а в качестве интересного сувенира или игрушки, то большая мощность будет полезной. Чем больше мощность, тем более интересной становится лазерная указка. Ее указатель будет виден с большего расстояния.

Очень важен режим регулируемой мощности. Это позволит лазерному диоду работать в более щадящем режиме, и он послужит дольше. Также регулируемая мощность добавляет новые функции, например, для кота нужно ставить самый слабомощный режим. Кошки хорошо реагируют на красный и зеленый лазер. Меры предосторожности здесь такие же как и с людьми. Глаз кошачьих точно также незащищен от лазеров, как и человеческий.

Какие возможности открывает мощный лазер?

• Сигнализация на дальние расстояния. Мощный лазер может заменить собой пиротехнические сигнальные средства. Особенно он эффективен в горной местности при хорошей видимости из населенных пунктов;
• Проведение измерений больших расстояний. Например, лазерной указкой green laser на 10 Вт можно провести замер кривизны земной поверхности;
• Использование мощного лазера в качестве источника света для стробоскопов и других развлекательных приборов. Оптические насадки для деления луча, высвечивания различных фигур и надписей выпускаются в бесчисленном многообразии. В них всегда можно найти самые неожиданные варианты;
• Лазерный тир с прожиганием шариков лазером. Устройство работает лишь на небольшом расстоянии;
• Лазерная ограда на большие расстояния. Фотореле, самодельные лидары, оптические станции связи и другие приборы.

Мощным лазером можно подсвечивать облака, что является эффективным средством сигнализации. При хорошем стечении обстоятельств такой сигнал даже более заметный, чем осветительная ракета. В приборах мощные лазеры работают в импульсном режиме.

Отдельное направление связано с использованием мощных лазерных указов для гравировки. На это годятся только самые мощные модели свыше 10 Вт. Гравировка возможна на мягких материалах, например, на древесине.

Меры предосторожности при обращении с лазерной указкой

Любой, даже самый маломощный лазер крайне опасен для зрения, поэтому первое и главное правило безопасности при обращении с лазерной указкой - не направлять ее в глаза. Зеленый green laser наиболее опасен для зрения.

Запрещено использовать указки в аэропортах и на автомобильных дорогах. Там яркий световой зайчик (даже если никого не ослепляет) все равно может создать аварийную ситуацию. Водитель или пилот может быть ослеплен лазерной указкой с большого расстояния. Для мощных лазеров это расстояние превышает один километр. Это нужно учитывать для безопасного обращения. В комплекте с мощными лазерными указками идут защитные очки. Их требуется надевать согласно инструкции.

Перспективные разработки лазерных указок

Полупроводниковые лазеры уже сейчас обладают очень высоким КПД. Тем не менее, основное направление дальнейших разработок - повышение КПД путем подбора состава и технологии производства. Мощный лазер довольно интенсивно нагревается, что говорит о том, что его КПД далек от идеального. КПД лазеров растет примерно одинаково со светодиодами. Там схожая технология производства. И то, и другое - полупроводниковые источники света.

Другие разработки ведутся в получении новых цветов лазерных указок. Как ни странно, но эта техническая задача тоже не решена. Зеленый green laser и красный уже стал слишком привычным. Очень интересным было бы появление лазерных указок других цветов, однако полупроводники для получения желтых и оранжевых лазеров по-прежнему очень дороги. Ведутся разработки по их удешевлению.

Всем привет!
Сегодня обзор весьма бесполезной, но тем не менее интересной для некоторых пользователей вещицы.
Лазерная указка мощностью 5 mW, зеленое свечение.
Продавец обещает поджиг спичек. Проверим, так ли это?

Начну обзор как обычно, с упаковки.
Лазер приехал в большой посылке с несколькими фонарями. Доставка этой посылки - вообще отдельная история, не обделенная всяческими казусами))) Но про это я расскажу в конце обзора.
Мне достался полный, подарочный набор. Тут есть коробка.


Внутри сам лазер, аккум, зарядка (универсальная) и ключи.


Аккум знаменитый синий ультрафаер))) К сожалению знаменит он не своим супер качеством. Ну да ладно, есть и есть. Тем более лазер и от него светит отлично.

Сама указка сделана из алюминия, как самые простые китайские фонари. Размер довольно большой, корпус больше фонаря Конвой S2+.


Дополнительные части набора:

Аккум с заявленной на нём ёмкостью 4200 мАч. На деле же там около 700-800. Защиты нет. Длина точно такая же, как у незащищенного Самсунга.

Зарядное с китайской вилкой, переходника не положили. Есть двухцветный светодиод. При зарядке светится красным, при окончании - зеленым. Так же зеленым светит если просто всунуть аккум и не втыкать вилку в розетку.


Самая простая дешманская зарядка для почти любых литиевых аккумов. Заряд ровно до 4.2, тут всё честно. Но оставлять такую без присмотра, да ещё и с комплектным аккумом я бы не советовал.

Лазер имеет боковую кнопку. Сзади же стоит замок, закрытие которого прерывает цепь и лазер не зажжется. Тут так же всё работает без проблем!

Разбирается на несколько составных частей.

Лазерный диод:


Кстати, со снятой линзой лазерного луча не получится. Световое пятно получается довольно широкое.
Так же тут предусмотрено использование маленького аккума 16340 или 18350. С таким аккумом указка становится заметно компактнее. Достигается это выкручиванием центральной трубки. К тому же, у моих аккумов MECO ()16340 честная ёмкость примерно 700 мАч, что почти столько же, сколько и у комплектного аккума.

У данной указки есть фокусировочное кольцо, позволяющее сделать луч тоньше.


Но как бы я не пытался сфокусировать луч, поджечь что либо, или лопнуть воздушный шарик - мне не удалось. Так же я светил эти лазером прямо в глазок старой вэбки. Вывести её из строя не получилось, но после попадания луча матрица несколько секунд ловит «зайчиков»))) Так что портить камеры видеонаблюдения тоже не получится, ну разве что на время.

Ну и конечно же давайте посмотрим как оно светит)))
У меня были лазеры в сотни раз мощнее этого (), всё таки зеленый цвет воспринимается глазом намного лучше синего, и по ощущениям этот зеленый светит ярче того синего гиперболоида (так его окрестил ктото из коментирующих). В общем ВАУ эффект у невхожих в тему обеспечен. Я гарантирую это!








Так же при помощи большой выдержки на камере можно рисовать буквы и всяческие фигуры.

Вот такая вот игрушка. Даже не знаю, куда её применить. Детям не подаришь, чтоб нечаянно в глаза не светили.
Ах да! Коты носятся за лучом как угорелые))) Но опять же, есть опасность попадания в глаза. Будьте осторожны!!!

Ну и в конце обзора я расскажу историю попадания ко мне этой указки, и не только её.
Гдето в середине лета мне в ВК написала девушка из магазина TOMTOP и предложила товары на обзор. Уже даже не помню что она предлагала, но какую то хрень, и я попросил что нибудь другое, фонарики например. Она согласилась, сказав что я могу выбрать фонариков на 40 баксов. Сказано - сделано))) Уже на следующий день я предоставил ей список. Туда входили два фонарика LIXADA, модели X5 и X3, несколько аккумов 16340, и чтобы добить до 40 баксов я попросил эту указку))) Кстати она тоже относится к данной марке, о чём нам говорит наклейка с надписью Lixada. Так как я до сих пор в поисках недорогих но качественных фонарей, я решил проверить данного производителя. Хотя таких указок полный Алиекспресс и без наклеек. Ну да ладно, это не самое интересное.
Через неделю мне выдали трек. Ну и стал я ждать. Посылка трекнулась, но зависла на таможне. Через пару недель я спросил у той девушки, всё ли в порядке, на что она ответила - посылку развернули на таможне в аэропорту из за наличия в ней тех самых 16340 аккумов. Почта Китая кстати.
Через какое то время она написала, что получила посылку назад и переотправила её, только уже почтой Турции, и так же выдала трек. И что Вы думаете? Точно такая ситуация произошла и на этот раз))) Всё потому что я победитель по жизни)))
Дело было примерно в августе, и я благополучно забил на это всё. И вот недели две назад мне позвонили из DHL и спросили в какое время мне будет удобно получить посылку. Я удивился сразу два раза, так как я ничего через эту компанию никогда не заказывал, и что в моём мухосранске вообще есть их офис))) Ну в общем, как Вы уже поняли посылка эта оказалась именно с Томтопа, и содержала в себе два фонаря и эту указку.

Два центральных, если что.

Фонари оказались очень достойными, кстати.

Но и на этом приключения не закончились.
Пока посылка блуждала, эти фонари пропали с сайта))) Теперь по старым ссылкам мне выдаёт ошибку 404. И что делать я не знаю. Пишу той девушке третий день, пока тишина. Хотя обзоры уже почти готовы, но ссылок нет.
Вот такая вот история))) Хотите верьте, хотите - нет.

Как то так. Подводя итоги скажу, что обозреваемая игрушка специфична, и есть (или когда нибудь была) у многих. Зачем она мне? Сам не знаю. За бабло не купил бы. Нужна разве что для ВАУ эффекта))) В быту применений мало.
Но тем не менее указка оказалась у меня в руках и я рассказал про неё «со своей колокольни»))) Всем спасибо за просмотр обзора! Конструктивная критика приветствуется! Если что нибудь не дописал - спрашивайте, отвечу всем!
До скорых встреч!

ВАЖНОЕ ДОПОЛНЕНИЕ!
Лазер всё таки жжот! Только что запили видео:

В виду своей неграмотности в данном вопросе не сразу сообразил как сфокусировать луч чтобы спичка зажглась.
Неистово плюсую прямо в карму пользователю за предоставленный совет!
Прошу меня простить)))

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить +5 Добавить в избранное Обзор понравился +19 +43