Hallo Habr. In diesem Artikel werde ich über meine jüngste Kreation sprechen, die aus 500 Lasermodulen erstellt wurde, ähnlich wie kostengünstige Laserpointer mit geringem Stromverbrauch. Unter dem Schnitt befinden sich viele anklickbare Bilder.

Achtung! Unter bestimmten Umständen können selbst Laserstrahler mit geringer Leistung gesundheitsschädlich sein oder fotografische Geräte beschädigen. Versuchen Sie nicht, die im Artikel beschriebenen Experimente zu wiederholen.

Hinweis Es gibt mein Video auf YouTube, in dem Sie mehr sehen können. Der Artikel beschreibt den Erstellungsprozess jedoch detaillierter und hier ist das Bild besser (insbesondere beim Klicken).

Lasermodule

Ich beginne mit einer Beschreibung der Lasermodule selbst. Sie werden jetzt mit vielen verschiedenen Optionen verkauft, die sich in Wellenlänge, Leistung und Form der Ausgangsstrahlung, dem Design des optischen Systems und der Halterung sowie der Verarbeitungsqualität und dem Preis unterscheiden.



Ich habe die billigsten Module ausgewählt, die in China in Chargen von 100 Stück zu einem Preis von etwa 1000 Rubel pro Charge verkauft werden. Nach der Beschreibung des Verkäufers geben sie 50 mW bei einer Wellenlänge von 650 nm ab. Über 50 mW bezweifle ich, höchstwahrscheinlich gibt es nicht einmal 5 mW. Ich habe in Russland mehrere ähnliche Module zu einem Preis von 30 Rubel pro Stück gekauft. In Online-Shops finden Sie sie unter dem Namen LM6R-dot-5V. Glänzen wie rote Laserpointer, die in verschiedenen Variationen in jedem Stand mit Schmuckstücken verkauft werden.



Strukturell sieht dieses Modul aus wie ein Metallzylinder mit einem Durchmesser von 6 mm und einer Länge von 14 mm (zusammen mit der Platine). Das Körpermaterial ist höchstwahrscheinlich Stahl, da es gute magnetische Eigenschaften aufweist. Das Gehäuse ist mit dem Pluspol verbunden.



Im Inneren des Gehäuses befinden sich eine Kunststofflinse und ein Laserchip, die auf einer kleinen Leiterplatte montiert sind. Auf der Platine befindet sich auch ein Widerstand, dessen Wert von der angegebenen Versorgungsspannung abhängt. Ich habe 5V-Module mit einem 91 Ohm Widerstand verwendet. Bei einer Eingangsspannung von 5 V am Modul beträgt die Spannung am Laserchip 2,4 V und der Strom 28 mA. Das Design ist an der Seite der Platine vollständig offen, so dass Staub und Feuchtigkeit leicht in das Board gelangen können. Deshalb habe ich die Rückseite jedes Moduls mit Heißkleber versiegelt. Außerdem sind der Chip und die Linse nicht genau installiert, sodass die Ausgangsstrahlung möglicherweise nicht parallel zur Achse des Gehäuses verläuft. Während des Betriebs wird das Modul auf eine Temperatur von 35-40 ° C erhitzt.

Erste Option

Anfangs (vor einem Jahr) kaufte ich 200 Lasermodule und beschloss, sie mit der rein geometrischen Methode an einen Punkt zu senden, dh nicht jedes Modul einzeln einzustellen, sondern jeden Emitter in speziellen Ausschnitten zu installieren. Dazu habe ich spezielle Befestigungselemente aus 4 mm dickem Sperrholz bestellt.



Er drückte die Lasermodule an den Ausschnitt und klebte sie mit Heißkleber. Das Ergebnis war ein Aufbau, der einen Strahl von 200 Laserpunkten mit einem Durchmesser von etwa 100 mm erzeugte. Obwohl das Ergebnis weit davon entfernt war, einen Punkt zu erreichen, waren viele von dieser Idee beeindruckt (ich habe das Video auf Youtube gepostet) und es wurde beschlossen, das Thema fortzusetzen.



Ich habe ein System von 200 Lasermodulen zerlegt und daraus eine Lasergirlande gemacht. Es stellte sich als interessant heraus, aber nicht bequem, da unter dem Gewicht des Rumpfes alle Strahlen nach unten geschickt wurden. Aber zu diesem Zeitpunkt kaufte ich eine Rauchmaschine und sah zum ersten Mal, wie cool diese Laser im Nebel aussehen. Ich beschloss, die ursprüngliche Idee zu wiederholen, aber jeden Laser bereits manuell auf einen Punkt zu lenken.

Laserlicht

Für die neue Version habe ich weitere 300 Lasermodule bestellt. Als Befestigungselement habe ich eine quadratische Platte mit einer Seite von 440 mm aus 6 mm dickem Sperrholz mit einer Lochmatrix von 25 Reihen und 20 Spalten hergestellt. Der Durchmesser der Löcher beträgt 5 mm. Später habe ich es silber gestrichen. Ich habe ein Rack von einem alten LCD-Monitor verwendet, um die Platte zu montieren.



Ich befestigte die Platte in einem Schraubstock und hängte in einem Abstand von 1350 mm (der Länge meines Tisches) ein 30 x 30 mm großes Papiertarget auf, in dessen Mitte jeder Laserstrahl gerichtet war.
Der Prozess des Klebens eines Lasermoduls war wie folgt. Ich steckte die Moduldrähte in das Loch und verband sie mit Krokodilen mit Versorgungsspannung. Ferner wurden das Modulgehäuse und das Loch in der Platte mit Heißkleber gegossen. Unter der Platte lag ein Ventilator zur beschleunigten Abkühlung des Klebers. Da der Kleber langsam aushärtet, konnte ich die Position des Moduls ruhig korrigieren und mich auf die Position des Laserpunkts auf dem Ziel konzentrieren. Im Durchschnitt habe ich 3,5 Minuten gebraucht, um ein Lasermodul zu bekommen.



Es ist zweckmäßig, Schmelzklebstoff zu verwenden, da dieser erwärmt und das Modul korrigiert werden kann. Es gibt jedoch zwei Minuspunkte. Erstens führte die Erwärmung der Module zu einer Verformung des Moduldesigns, die sich in der Ausdehnung des Laserstrahls äußerte. Einige Module verloren durch die Heizung stark an Helligkeit und mussten ausgetauscht werden. Zweitens verformte sich der Heißschmelzkleber nach mehrstündigem Abkühlen weiter und lenkte den Laserstrahl leicht in eine beliebige Richtung. Der letzte Faktor, der gezwungen war, den ursprünglichen Namen des Projekts zu ändern "500 Laserpointer an einem Punkt".

Da die Arbeiten nur gelegentlich abends und am Wochenende durchgeführt wurden, dauerte das Verkleben aller 500 Lasermodule etwa drei Monate. Bei Lieferung von Modulen und Platten beträgt die Lieferzeit sechs Monate.

Für einen besonderen Effekt wurden den Lasermodulen blaue LEDs hinzugefügt.



Es ist keine leichte Aufgabe, alle Module mit Strom zu versorgen, da Sie 1000 Kontakte anschließen und den Strom gleichmäßig verteilen müssen. Alle über 500 Kontakte habe ich in einem Stromkreis angeschlossen. Ich habe negative Kontakte in 10 Gruppen aufgeteilt. Jede Gruppe hat einen eigenen Kippschalter. Um Gruppen einzubeziehen, werde ich in Zukunft 10 elektronische Tasten, die von einem Mikrocontroller gesteuert werden, zur Musik hinzufügen.



Um alle Module mit Strom zu versorgen, kaufte ich eine Mean Well LRS-350-5- Konstantspannungsquelle, die eine Spannung von 5 V mit einem Strom von bis zu 60 A erzeugt. Es hat kleine Abmessungen und einen praktischen Klemmenblock zum Anschließen der Last.



Die Endschaltung mit allen eingeschalteten Lasermodulen hat einen Verbrauch von ca. 14 Ampere. Die folgende Abbildung zeigt die Position aller Laserpunkte auf dem Ziel. Wie Sie sehen können, habe ich fast die "One Place" -Größe 30x30 mm getroffen. Ein Punkt außerhalb des Ziels erschien aufgrund eines Moduls mit störender Seitenstrahlung.



Das resultierende Gerät sieht nicht sehr hübsch aus, aber all seine Schönheit manifestiert sich in der Dunkelheit und im Nebel.







Ich versuchte den Schnittpunkt der Strahlen zu berühren. Hitze ist zu spüren, aber nicht stark.



Und richtete die Kamera sogar direkt auf die Sender (ich selbst benutze eine grüne Schutzbrille).



Es war sehr interessant, Spiegel und Linsen zu verwenden.



Später habe ich die Möglichkeit hinzugefügt, die Lasermodule mit einem Audiosignal zu modulieren, und ich habe eine Art musikalisches Laser-Setup erhalten. Sie können es in meinem YouTube-Video sehen .

Dieses Projekt ist ausschließlich für die Freizeit gedacht und die Ergebnisse haben mir gefallen. Im Moment stelle ich mir nicht die gleichen zeitaufwändigen Aufgaben, aber in Zukunft werde ich mir wahrscheinlich etwas anderes einfallen lassen. Ich hoffe du warst auch interessiert.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!