Hallo,
Ich habe mir ein paar Laserpointer auf Amazon bestellt. Diese sind alle in verschiedenen Farben (Ro,Gr,Bl). Finde diese toll z.B. als spielerein für meine Katze.
Nun finde ich es sehr Interessant. Nur habe ich sehr wenig Infos darüber, wie man einen Laser(pointer) baut.
Währe froh, wenn ihr mir nur ein paar links unten reinhaut, wie man einen Laser(pointer) baut, was effektiv ist etc.
Danke
Laser bauen für Anfänger
Moderatoren: lightwave, Gooseman
-
undineSpektrum
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- Registriert: Fr 25 Jan, 2013 9:17 pm
- Do you already have Laser-Equipment?: Nichts
Re: Laser bauen für Anfänger
Hallo xJanx,
und einen schönen guten Morgen erstmal... und (bei aufgehender Sonne!) erstmal hier Herzlich willkommen in der Welt des kohärenten Lichtes!
Supii... Du hast also den Reiz der Laserstrahlung entdeckt durch den Kauf mehrerer Laserpointer bei Amazon ... mit unterschiedlichen Farben ( Wellenlängen ) und wahrscheinlich mit Strahlungsleistungen im Bereich weniger Milliwatt... und Du und Deine Katze haben jetzt schon Spass damit...
Aber Du willst jetzt wissen wie das funktioniert, will heissen wie so ein Laserpointer aufgebaut ist, wo da das Laserlicht herkommt und ggf. auch wie aus dem elektrischen Strom Laserstrahlung und dann in den unterschiedlichen Farben entsteht und vielleicht auch was das besondere dieses Lichtes gegenüber dem einer Taschenlampe u.ä. ist... mit dem Ziel auch so ein Gerät ggf. selber zu bauen.
Richtig?
Vorab vielleicht eine kleine Bitte : Vielleicht füllst Du noch ein bisschen Dein Profil aus und beschreibst Deine Vorkenntnisse in Bezug auf Laser / Elektronik / Optik usw... oder habe ich vielleicht was überlesen? - Das ist immer sehr hilfreich denke ich, damit keine Sachen geschrieben werden oder links gesetzt werden die Du vielleicht schon längst kennst oder mit denen Du nicht viel anfangen kannst.
Ich mach mal so den Anfang ( und dann verstehst Du vielleicht auch was ich meine ):
Wenn Du einen Laserpointer auseinandernimmst stößt Du innerhalb der verschraubbaren Hülle des Gerätes ( die meistens aus Metall ist ) immer auf folgende drei wichtigen Teile :
- Batterie(n) : Das ist die Energiequelle ( schnell zu merken wenn sie leer sind )#
- eine kleine Platine mit einigen elektronischen Bauteilen drauf ( meistens SMD-Bauteile )
- im vorderen Bereich eine kleine Laserdiode ( sieht aus wie eine kleine goldene / messingfarbene "Kanne" oder Zylinder mit einer Optik drauf, die erzeugt den Laserstrahl )
Die Batterie wird meistens bei den kleinen Laserdioden nicht direkt an die Diode angeschlossen... dafür braucht es einen "Treiber", d.h. eine kleine Schaltung die dafür sorgt, das der Strom durch die Diode nicht zu groß wird.
Die Laserdiode hat meistens drei Anschlüsse. Die "Treiberschaltung" glättet meistens die Eingangsspannung von wenigen Volt und sorgt in form einer "Konstantstromquelle" für einen definierten Betriebsstrom der Laserdiode bei einer bestimmten Spannung. Die goldene "Kanne" oder der Zylinder in der die Halbleiterdiode sitzt wird meistens über das Gehäuse gekühlt um Wärme abzuführen - die kann den Laserprozess in der Diode massgeblich stören. Bei dieser Art der Kühlung geht die Wärme meistens durch Wärmeleistung über die Hülle des Pointers verloren.
Für eine typische Laserdiode wie sie in Laserpointern mit "rotem Licht" benutzt wird ist beispielsweise die Laserdiode LD 9200 des Herstellers Toshiba. Das erzeugte Laserlicht hat eine Wellenlänge von ca. 670 nm, die typischen Ausgangsleistungen liegen bei 1 - 5 mW... je nach Betriebsstrom, die Spannung liegt bei 2,2 - ca. 3 Volt betriebsspannung, dabei fließt ein Strom von etwa 100 mW.
Um diese und in den technischen Daten vergleichbare Laserdioden elektrisch zu betreiben wird bei einer Batteriespannung von 4 bis 5 Volt ( drei "Knopfzellen" z.B. ) folgende Schaltung benutzt:
Es geht sicher auch anders. Die Kondensatoren halten die Spannungsschwankungen von der Diode fern ( Glättungselkos ), während die Transistoren den Diodenstrom regeln. Die Laserdiode ist das was auf der linken Seite in dem grauen Kasten zu sehen ist - sie enthält eine Fotodiode, die über den Basistrom des Transitors 2SN1015 "bremst" und somit das Anwachsen des Diodenstromes durch eine "Gegenkoppelung" verhindert... die umso größer wird je heller das Licht in der Laserdiode ist. Das ist im Prinzip ein kleiner, analoger Regelkreis.
Welcher Strom durch die Diode und den Schutzwiederstand R1=15 Ohm fließt hängt natürlich aus von der Spannung ab, den die Batterien liefern.
So, diese Schaltung ist einfach nachzubauen. Da ich nicht weiss welche Messausrüstung für elektrische Größen Du hast : es ist Sinnvoll den Strom durch die Diode durch ein Multimeter direkt zu messen:
Oder indirekt über den Spannungsabfall am Widerstand nach "Ohm´s Gesetz":
Die Datenblätter zu der Laserdiode findest Du beispielsweise hier:
http://www.chipdocs.com/pndecoder/datas ... 00-S-.html
Die Bauteile ( ausser der Laserdiode ) sind allesamt erhältlich in z.B. diesem Shop hier:
http://www.segor.de/#Q%3D2SC1959%26M%3D1
Der Link geht direkt auf einen der beiden Transistoren...
Ich schreibe das hier, weil ich denke, der erste Schritt zum eigens gebauten Laserpointer führt über nach nachbau einer geeigneten Treiberschaltung ...
Da ja Lesen grundsätzlich immer bildet und Du ja schon Kunde von Amazon bist empfehle ich für den Laser-Einsteiger das Buch von Horst Bauch und Ulf Silzner: "He-Ne-Laser-Praxis" ( ISBN : 3-7723-6432-2, Franzis-Verlag, München). Auch wenn das Buch nicht mehr so ganz auf dem neuesten, technischen Stand ist, so sind fast alle Experimente für Anfänger in diesem Buch auch mit Hilfe Deiner Laserpointer als "Beginner-Laser" anstelle des He-Ne-Lasers (mit dem ich ja angefangen habe
) machbar. Hier lernst Du viel über das Laserlicht und seine wunderbaren Eigenschaften und vor allem sehr treffend was der Laser tatsächlich zu leisten im Stande ist und was in´s Reich der Phantasie gehört ... und das ist nach wie vor ( als Einsteiger Buch ) noch aktuell - finde ich zumindest.
Wenn noch Fragen sind - ich denke hier werden diese immer gern beantwortet.
Ansonsten einfach hier auch mal querlesen, denn lesen bildet ja immer ... in wirklich jeder Hinsicht wie ich hier merken durfte...
Noch einen schönen Sonntagmorgen wünscht Dir erstmal,
Undine
Off topic:
@ all:
Was haltet Ihr von einer "Fachbücher-Ecke" oder einem entsprechenden Unterforum, wo solche ( nicht nur neuerscheinende ) besprochen werden können... gerade für die Elektronik - und Halbleitertechnologie ist das denke ich wichtig - und bestimmt gibt´s auch viele Autoren unter euch...
Undine
und einen schönen guten Morgen erstmal... und (bei aufgehender Sonne!) erstmal hier Herzlich willkommen in der Welt des kohärenten Lichtes!
Supii... Du hast also den Reiz der Laserstrahlung entdeckt durch den Kauf mehrerer Laserpointer bei Amazon ... mit unterschiedlichen Farben ( Wellenlängen ) und wahrscheinlich mit Strahlungsleistungen im Bereich weniger Milliwatt... und Du und Deine Katze haben jetzt schon Spass damit...
Aber Du willst jetzt wissen wie das funktioniert, will heissen wie so ein Laserpointer aufgebaut ist, wo da das Laserlicht herkommt und ggf. auch wie aus dem elektrischen Strom Laserstrahlung und dann in den unterschiedlichen Farben entsteht und vielleicht auch was das besondere dieses Lichtes gegenüber dem einer Taschenlampe u.ä. ist... mit dem Ziel auch so ein Gerät ggf. selber zu bauen.
Richtig?Vorab vielleicht eine kleine Bitte : Vielleicht füllst Du noch ein bisschen Dein Profil aus und beschreibst Deine Vorkenntnisse in Bezug auf Laser / Elektronik / Optik usw... oder habe ich vielleicht was überlesen? - Das ist immer sehr hilfreich denke ich, damit keine Sachen geschrieben werden oder links gesetzt werden die Du vielleicht schon längst kennst oder mit denen Du nicht viel anfangen kannst.
Ich mach mal so den Anfang ( und dann verstehst Du vielleicht auch was ich meine ):
Wenn Du einen Laserpointer auseinandernimmst stößt Du innerhalb der verschraubbaren Hülle des Gerätes ( die meistens aus Metall ist ) immer auf folgende drei wichtigen Teile :
- Batterie(n) : Das ist die Energiequelle ( schnell zu merken wenn sie leer sind )#
- eine kleine Platine mit einigen elektronischen Bauteilen drauf ( meistens SMD-Bauteile )
- im vorderen Bereich eine kleine Laserdiode ( sieht aus wie eine kleine goldene / messingfarbene "Kanne" oder Zylinder mit einer Optik drauf, die erzeugt den Laserstrahl )
Die Batterie wird meistens bei den kleinen Laserdioden nicht direkt an die Diode angeschlossen... dafür braucht es einen "Treiber", d.h. eine kleine Schaltung die dafür sorgt, das der Strom durch die Diode nicht zu groß wird.
Die Laserdiode hat meistens drei Anschlüsse. Die "Treiberschaltung" glättet meistens die Eingangsspannung von wenigen Volt und sorgt in form einer "Konstantstromquelle" für einen definierten Betriebsstrom der Laserdiode bei einer bestimmten Spannung. Die goldene "Kanne" oder der Zylinder in der die Halbleiterdiode sitzt wird meistens über das Gehäuse gekühlt um Wärme abzuführen - die kann den Laserprozess in der Diode massgeblich stören. Bei dieser Art der Kühlung geht die Wärme meistens durch Wärmeleistung über die Hülle des Pointers verloren.
Für eine typische Laserdiode wie sie in Laserpointern mit "rotem Licht" benutzt wird ist beispielsweise die Laserdiode LD 9200 des Herstellers Toshiba. Das erzeugte Laserlicht hat eine Wellenlänge von ca. 670 nm, die typischen Ausgangsleistungen liegen bei 1 - 5 mW... je nach Betriebsstrom, die Spannung liegt bei 2,2 - ca. 3 Volt betriebsspannung, dabei fließt ein Strom von etwa 100 mW.
Um diese und in den technischen Daten vergleichbare Laserdioden elektrisch zu betreiben wird bei einer Batteriespannung von 4 bis 5 Volt ( drei "Knopfzellen" z.B. ) folgende Schaltung benutzt:
Es geht sicher auch anders. Die Kondensatoren halten die Spannungsschwankungen von der Diode fern ( Glättungselkos ), während die Transistoren den Diodenstrom regeln. Die Laserdiode ist das was auf der linken Seite in dem grauen Kasten zu sehen ist - sie enthält eine Fotodiode, die über den Basistrom des Transitors 2SN1015 "bremst" und somit das Anwachsen des Diodenstromes durch eine "Gegenkoppelung" verhindert... die umso größer wird je heller das Licht in der Laserdiode ist. Das ist im Prinzip ein kleiner, analoger Regelkreis.
Welcher Strom durch die Diode und den Schutzwiederstand R1=15 Ohm fließt hängt natürlich aus von der Spannung ab, den die Batterien liefern.
So, diese Schaltung ist einfach nachzubauen. Da ich nicht weiss welche Messausrüstung für elektrische Größen Du hast : es ist Sinnvoll den Strom durch die Diode durch ein Multimeter direkt zu messen:
Oder indirekt über den Spannungsabfall am Widerstand nach "Ohm´s Gesetz":
Die Datenblätter zu der Laserdiode findest Du beispielsweise hier:
http://www.chipdocs.com/pndecoder/datas ... 00-S-.html
Die Bauteile ( ausser der Laserdiode ) sind allesamt erhältlich in z.B. diesem Shop hier:
http://www.segor.de/#Q%3D2SC1959%26M%3D1
Der Link geht direkt auf einen der beiden Transistoren...
Ich schreibe das hier, weil ich denke, der erste Schritt zum eigens gebauten Laserpointer führt über nach nachbau einer geeigneten Treiberschaltung ...
Da ja Lesen grundsätzlich immer bildet und Du ja schon Kunde von Amazon bist empfehle ich für den Laser-Einsteiger das Buch von Horst Bauch und Ulf Silzner: "He-Ne-Laser-Praxis" ( ISBN : 3-7723-6432-2, Franzis-Verlag, München). Auch wenn das Buch nicht mehr so ganz auf dem neuesten, technischen Stand ist, so sind fast alle Experimente für Anfänger in diesem Buch auch mit Hilfe Deiner Laserpointer als "Beginner-Laser" anstelle des He-Ne-Lasers (mit dem ich ja angefangen habe
) machbar. Hier lernst Du viel über das Laserlicht und seine wunderbaren Eigenschaften und vor allem sehr treffend was der Laser tatsächlich zu leisten im Stande ist und was in´s Reich der Phantasie gehört ... und das ist nach wie vor ( als Einsteiger Buch ) noch aktuell - finde ich zumindest.Wenn noch Fragen sind - ich denke hier werden diese immer gern beantwortet.
Ansonsten einfach hier auch mal querlesen, denn lesen bildet ja immer ... in wirklich jeder Hinsicht wie ich hier merken durfte...
Noch einen schönen Sonntagmorgen wünscht Dir erstmal,
Undine
Off topic:
@ all:
Was haltet Ihr von einer "Fachbücher-Ecke" oder einem entsprechenden Unterforum, wo solche ( nicht nur neuerscheinende ) besprochen werden können... gerade für die Elektronik - und Halbleitertechnologie ist das denke ich wichtig - und bestimmt gibt´s auch viele Autoren unter euch...
Undine
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