Oi Habr. Neste artigo, falarei sobre minha criação recente, criada a partir de 500 módulos a laser, semelhante a ponteiros a laser baratos de baixa potência. Há muitas fotos clicáveis ​​sob o corte.

Atenção! Sob certas condições, mesmo emissores a laser de baixa potência podem ser prejudiciais à saúde ou danificar equipamentos fotográficos. Não tente repetir as experiências descritas no artigo.

Nota Há o meu vídeo no YouTube, onde você pode ver mais. No entanto, o artigo descreve o processo de criação em mais detalhes e aqui a imagem é melhor (especialmente quando clicada).

Módulos Laser

Vou começar com uma descrição dos próprios módulos a laser. Agora estão sendo vendidas muitas opções diferentes que diferem no comprimento de onda, potência e forma da radiação de saída, no design do sistema óptico e na montagem, além de oferecer qualidade e preço.



Eu escolhi os módulos mais baratos vendidos na China em lotes de 100 peças a um custo de cerca de 1000 rublos por lote. De acordo com a descrição do vendedor, eles fornecem 50 mW a um comprimento de onda de 650 nm. Cerca de 50 mW, duvido, provavelmente não há nem 5 mW. Comprei vários módulos semelhantes na Rússia a um preço de 30 rublos cada. Nas lojas online, eles são encontrados com o nome LM6R-dot-5V. Brilha como ponteiros laser vermelhos, vendidos em diferentes variações em qualquer barraca com bugigangas.



Estruturalmente, este módulo se parece com um cilindro de metal com um diâmetro de 6 mm e um comprimento de 14 mm (junto com a placa). O material do corpo é provavelmente o aço, pois possui boas propriedades magnéticas. A caixa está conectada ao terminal positivo.



Dentro do gabinete, há uma lente de plástico e um chip de laser montado em uma pequena placa de circuito. Também está na placa um resistor, cujo valor depende da tensão de alimentação declarada. Eu usei módulos de 5V com um resistor de 91 ohm. Com uma tensão de entrada de 5V no módulo, a tensão no chip de laser é de 2,4V e a corrente é de 28 mA. O design é completamente aberto na lateral da placa, para que qualquer poeira ou umidade entre facilmente. Portanto, selei a parte traseira de cada módulo com cola quente. Além disso, o chip e a lente não são instalados com precisão, portanto a radiação de saída pode não ser paralela ao eixo do alojamento. Durante a operação, o módulo é aquecido a uma temperatura de 35-40 ° C.

Opção inicial

Inicialmente (isso foi há um ano), comprei 200 módulos a laser e decidi enviá-los a um ponto usando o método puramente geométrico, ou seja, não ajustando cada módulo individualmente, mas instalando cada emissor em recortes especiais. Para isso, encomendei parafusos especiais feitos de madeira compensada com 4 mm de espessura.



Ele pressionou os módulos de laser no recorte e os colou com cola quente. O resultado foi uma instalação que produziu um feixe de 200 pontos de laser com um diâmetro de cerca de 100 mm. Embora o resultado esteja longe de chegar a um ponto, muitos ficaram impressionados com essa ideia (publiquei o vídeo no youtube) e foi decidido continuar o tópico.



Desmontei um sistema de 200 módulos a laser e fiz uma guirlanda a partir deles. Acabou sendo interessante, mas não conveniente, pois sob o peso do casco todos os raios foram enviados. Mas nessa época eu comprei uma máquina de fumaça e, pela primeira vez, vi como esses lasers são frios no nevoeiro. Decidi repetir a ideia original, mas já direcionei manualmente cada laser para um ponto.

Luz laser

Para a nova versão, encomendei outros 300 módulos a laser. Como prendedor, fiz uma placa quadrada com um lado de 440 mm de contraplacado de 6 mm de espessura, com uma matriz de orifícios de 25 linhas e 20 colunas. O diâmetro dos furos é de 5 mm. Depois pintei de prata. Usei um rack de um monitor LCD antigo para montar o prato.



Fixei a placa em uma morsa e, a uma distância de 1350 mm (o comprimento da minha mesa), pendurei um alvo de papel medindo 30x30 mm, no centro para o qual cada feixe de laser direcionava.
O processo de colagem de um módulo a laser foi o seguinte. Insirai os fios do módulo no orifício e conectei a eles crocodilos com tensão de alimentação. Além disso, a caixa do módulo e o orifício na placa foram derramados com cola quente. Debaixo da placa havia um ventilador para resfriamento acelerado da cola. Como a cola endurece lentamente, eu poderia corrigir com calma a posição do módulo, focando na posição do ponto do laser no alvo. Em média, levei 3,5 minutos para obter um módulo a laser.



É conveniente usar adesivo hot melt, pois ele pode ser aquecido e o módulo corrigido. No entanto, existem dois pontos negativos. Em primeiro lugar, o aquecimento dos módulos levou a uma deformação do design do módulo, que foi expresso na expansão do feixe de laser. Alguns módulos perderam acentuadamente o brilho do aquecimento e tiveram que ser substituídos. Em segundo lugar, após o resfriamento, a cola hot melt por várias horas continuou a se deformar e desviar ligeiramente o feixe de laser em uma direção arbitrária. O último fator forçado a alterar o nome original do projeto "500 ponteiros a laser em um ponto".

Como o trabalho era realizado apenas ocasionalmente à noite e nos finais de semana, demorava cerca de três meses para colar todos os 500 módulos a laser. Dada a entrega de módulos e placas será de seis meses.

Para um efeito especial, LEDs azuis foram adicionados aos módulos a laser.



Não é uma tarefa fácil fornecer energia a todos os módulos, porque você precisa conectar 1000 contatos e distribuir uniformemente a corrente. Todos os 500 contatos positivos conectei em um circuito. Dividi contatos negativos em 10 grupos. Cada grupo tem sua própria chave seletora. No futuro, para incluir grupos, adicionarei 10 teclas eletrônicas controladas por um microcontrolador à música.



Para alimentar todos os módulos, comprei uma fonte de tensão constante Mean Well LRS-350-5 , que produz uma tensão de 5V com uma corrente de até 60A. Possui pequenas dimensões e um bloco de terminais conveniente para conectar a carga.



O circuito final com todos os módulos a laser ligados tem um consumo de cerca de 14 amperes. A figura abaixo mostra a localização de todos os pontos de laser no alvo. Como você pode ver, eu quase conheci o tamanho “um lugar” 30x30 mm. Um ponto fora do alvo apareceu devido a um módulo ter radiação lateral espúria.



O dispositivo resultante não parece muito bonito, mas toda a sua beleza se manifesta na escuridão e no nevoeiro.







Eu tentei tocar a interseção dos raios. O calor é sentido, mas não forte.



E até direcionei a câmera diretamente para os emissores (eu mesmo uso óculos verdes).



Foi muito interessante usar espelhos e lentes.



Mais tarde, adicionei a capacidade de modular os módulos a laser com um sinal de áudio e obtive uma espécie de configuração musical a laser. Você pode assistir no meu vídeo do YouTube .

Este projeto é exclusivamente para lazer e seus resultados me agradaram. No momento, não me proponho as mesmas tarefas demoradas, mas no futuro provavelmente terei outra coisa. Espero que você também esteja interessado.

Obrigado pela atenção!