תכנון מעגל נהגי דיודות לייזר

במדריך זה אנו נראה לכם כיצד לחבר דיודת לייזר במעגל אלקטרוני. בהשוואה לאור LED, אור הלייזר מרוכז מאוד, יש לו זווית ראייה קטנה וצרה יותר. לחיבור דיודת לייזר במעגל אלקטרוני אנו זקוקים למעגל דרייבר לייזר דיודות.

רכיבים נדרשים

• מודול לייזר דיודות (650nm, 5mw)
• ויסות מתח LM317 IC
• קבלים אלקטרוליטיים של 1 µF
• קבלים קרמיים של 0.1 µF
• נגד 300Ω
• פוטנציומטר 10k
• סוללה 9v

תרשים מעגל

מעגל דרייבר לייזר דיודות

מעגל הנהג לייזר דיודה הוא מעגל אשר משמש כדי להגביל את אספקת הזרם ולאחר מכן אל דיודות לייזר, כך שזה יכול לעבוד כמו שצריך. אם נחבר אותו ישירות לאספקה, בגלל זרם רב יותר זה יפגע. אם הזרם נמוך אז הוא לא יפעל מכיוון שאין לו מספיק כוח להתחיל. לכן, יש צורך במעגל נהג בכדי לספק ערך נכון של הזרם שבאמצעותו דיודת לייזר מגיעה למצב הפעלה. נורית נורית פשוטה זקוקה רק לנגד כדי להגביל את הזרם, אך בדיודת לייזר אנו זקוקים למעגלים מתאימים כדי להגביל ולווסת את הזרם. בדרך כלל LM317 משמש לוויסות חשמל במעגל דרייבר לייזר דיודות.

דיודת לייזר (650nm, 5mw)

דיודת לייזר היא מכשיר הפולט אור בתהליך ההגברה האופטית תלוי בפליטה מגורה של קרינה אלקטרומגנטית, בפשטות אנו יכולים לומר זאת אור לייזר . הצורה המלאה של לייזר הוא " L ight mplification ידי S timulated E המשימה של R adiation". אור לייזר שונה מקור אחר של האור כפי שהוא לשחרר את אור קוהרנטי, מרחבית ו זמנית. אור לייזר הוא מונוכרומטיבטבע, מה שאומר שזה רק אור אחד בעל אורך גל ואנרגיה זהים, לא שילוב של צבעי אור.

1. בניית דיודות לייזר

דיודת לייזר מורכבת משני מוליכים למחצה, מחוברים יחד בחול. בחלקו העליון יש גליום ארסניד שרכושו מלא מדי על ידי אלקטרון מכיוון שיש בו חורים. מוליכים למחצה הלוקחים אלקטרונים נקראים כמוליכים למחצה מסוג P. בחלק התחתון יש גליום ארסניד וסלניום שרכושם למלא חור, מכיוון שיש לו אלקטרון נוסף. המוליכים למחצה המעניקים אלקטרון נוסף נקראים כמוליכים למחצה מסוג N. פורמט בנייה זה יוצר צומת PN ביניהם, בו מיוצר אור לייזר.

2. עבודה של דיודת לייזר

ככל שעובר זרם דרך מוליך למחצה, גם אלקטרונים עם מטען שלילי וגם חורים בעלי טעינה חיובית מתחילים לזרום לכיוון צומת PN. כאשר אלקטרון וחור משתלבים יחד, עקב קיומו של חור ברמת אנרגיה נמוכה יותר מאלקטרון הוא מאבד כמות מסוימת של אנרגיה לשילוב עם אלקטרון. אנרגיה זו יוצאת בצורה של פוטון. לכידת פוטון האור ההוא, המשטח העליון והתחתון של צומת PN מצופה בחומר שיקוף. ואז פוטון זה עודד חורים ואלקטרונים אחרים לשלב ולשחרר פוטון. תהליך זה יסתיים כאשר כל ה- PN מלא באור לייזר ואז הוא פולט דרכו אור לייזר בחוץ.

3. יישומים

• יישומים תעשייתיים: חריטה, חיתוך, רישום, קידוח, ריתוך וכו '.
• יישומים רפואיים: להסרת רקמות לא רצויות, אבחון של תאים סרטניים באמצעות פלואורסצנטי, תרופות דנטליות.
• טֵלֵקוֹמוּנִיקַציָה
• יישום צבאי
• אחסון נתונים

ויסות מתח LM317 IC

זה ויסות מתח מתכוונן לשלושה טרמינלים, הוא יכול לתת ולפלט מתח של 1.25 וולט עד 37 וולט. אשר אנו יכולים להשתנות בהתאם לצורך באמצעות שני נגדים חיצוניים על ה- PIN המתכוונן של LM317. שני נגדים אלה פועלים כמעגל מחלק מתח המשמש להגדלת או הפחתת מתח המוצא. ה- IC LM317 מסייע בהגבלת זרם, הגנה מפני עומס יתר תרמי והגנה על אזור הפעלה בטוח. אם ניתק את המסוף המתכוונן עדיין LM317 יעזור להגנת עומס יתר. יש לו ויסות קו ועומס אופייני של 0.1%.

מספר PIN.	שם PIN	תיאור PIN
1	לְהַתְאִים	אנו יכולים להתאים את ה- Vout דרך סיכה זו, על ידי חיבור למעגל מחיצות הנגד.
2	תְפוּקָה	סיכת מתח יציאה (Vout)
3	קֶלֶט	סיכת מתח כניסה (Vin)

עבודה במעגל דרייבר לייזר דיודות

כאשר הסוללה מתחילה לספק אספקה, היא זורמת תחילה דרך הקבל הקרמי (0.1uf). קבלים אלה משמשים לסינון רעשים בתדירות גבוהה ממקור ה- DC שלנו, ונותנים PIN3 קלט של ויסות המתח LM317 IC. הפוטנציומטר (10k) והנגד משמשים כמעגל הגבלת המתח המחובר ל- PIN1 המתכוונן. מתח המוצא תלוי לחלוטין בערך הנגד והפוטנציומטר הללו. ואז מתח המוצא מוצא מ- PIN2 היציאה ומתח זה מסנן מהקבל השני (1uf). קבל זה מתנהג כמאזן עומסי חשמל לסינון האותות התנודיים. אנו יכולים להתאים את עוצמת אור הלייזר על ידי הזזת הפוטנציומטר.