Návrh obvodu budiče laserové diody

V tomto tutoriálu vám ukážeme, jak připojit laserovou diodu v elektronickém obvodu. Ve srovnání s LED diodami je laserové světlo vysoce koncentrované, má menší a užší pozorovací úhel. Pro připojení laserové diody v elektronickém obvodu potřebujeme obvod ovladače laserové diody.

Požadované komponenty

• Modul laserové diody (650 nm, 5 mW)
• Integrovaný obvod regulátoru napětí LM317
• 1µF elektrolytický kondenzátor
• Keramický kondenzátor 0,1µF
• 300Ω rezistor
• 10k potenciometr
• Baterie 9v

Kruhový diagram

Obvod ovladače laserové diody

Laser Diode řidič obvod je obvod, který se používá k omezení proudu a pak dodává do diodového laseru, takže to může fungovat správně. Pokud jej připojíme přímo k napájení, poškodí se to kvůli většímu proudu. Pokud je proud nízký, nebude fungovat, protože nemá dostatek energie pro spuštění. K zajištění správné hodnoty proudu, kterým laserová dioda přejde do provozního stavu, je tedy nutný budicí obvod. Jednoduchá LED potřebuje pouze odpor k omezení proudu, ale v laserové diodě potřebujeme správné obvody k omezení a regulaci proudu. Obecně se LM317 používá k regulaci napájení v obvodu ovladače laserové diody.

Laserová dioda (650 nm, 5 mw)

Diodový laser je zařízení, které emituje světlo procesem optické zesilování závisí na stimulované emise z elektromagnetického záření, v jednoduchém můžeme říci, že laserové světlo . Úplná forma Laser je „ L roj mplification od S timulated E poslání R adiation“. Laserové světlo se liší od jiných zdrojů světla, protože uvolňuje světlo koherentně, prostorově a časově. Laserové světlo je monochromatickév přírodě, což znamená, že je to jen jedno světlo se stejnou vlnovou délkou a energií, ne kombinace barev světla.

1. Konstrukce laserové diody

Laserová dioda se skládá ze dvou polovodičů, které jsou pískovány dohromady. Nahoře má Gallium Arsenide, jehož vlastnost je příliš vyplněna elektronem, protože má díry. Polovodič, který přijímá elektrony, se nazývá polovodič typu P. Ve spodní části má Gallium Arsenide & Selenium, jehož vlastností je zaplnit díru, protože má další elektron. Polovodiče, které poskytují další elektron, se nazývají polovodiče typu N. Tento konstrukční formát vytváří mezi nimi spojení PN, ve kterém se vytváří laserové světlo.

2. Práce s laserovou diodou

Jak proud prochází polovodičem, začnou proudit negativně nabité elektrony a kladně nabité otvory směrem k PN křižovatce. Když se elektron a díra spojí dohromady, kvůli existenci díry na nižší energetické úrovni než elektron ztratí určité množství energie, aby se spojily s elektronem. Tato energie vychází ve formě fotonu. Pro zachycení tohoto fotonu světla je horní a spodní povrch křižovatky PN potažen zrcadlovým materiálem. Poté tento foton povzbudil další díry a elektrony ke kombinování a uvolnění fotonu. Tento proces skončí, když je celý PN naplněn laserovým světlem a poté skrz něj nepřetržitě emituje laserové světlo.

3. Aplikace

• Průmyslové aplikace: gravírování, řezání, rýsování, vrtání, svařování atd.
• Lékařské aplikace: k odstranění nežádoucích tkání, diagnostika rakovinných buněk pomocí fluorescence, zubní léky.
• Telekomunikace
• Vojenská aplikace
• Datové úložiště

Integrovaný obvod regulátoru napětí LM317

Jedná se o nastavitelný třípólový regulátor napětí IC, který může dávat a výstupní napětí 1,25 v až 37 v. Což se můžeme lišit podle potřeby pomocí dvou externích rezistorů na nastavitelném PINu LM317. Tyto dva odpory fungují jako obvod děliče napětí používaný ke zvýšení nebo snížení výstupního napětí. LM317 IC pomáhá při omezování proudu, ochraně proti tepelnému přetížení a bezpečné ochraně provozní oblasti. Pokud odpojíme nastavitelnou svorku, LM317 pomůže při ochraně proti přetížení. Má typickou regulaci vedení a zatížení 0,1%.

PIN Č.	Název PIN	Popis PIN
1	Upravit	Můžeme nastavit Vout přes tento pin připojením k obvodu děliče odporu.
2	Výstup	Pin výstupního napětí (Vout)
3	Vstup	Pin vstupního napětí (Vin)

Práce s obvodem ovladače laserové diody

Když baterie začne dodávat energii, nejprve protéká keramickým kondenzátorem (0,1uf). Tento kondenzátor se používá k filtrování vysokofrekvenčního šumu z našeho zdroje stejnosměrného proudu a poskytuje vstupní PIN3 IC regulátoru napětí LM317. Potenciometr (10k) a rezistor se používají jako obvod omezující napětí spojený s nastavitelným PIN1. Výstupní napětí zcela závisí na hodnotě těchto rezistorů a potenciometrů. Poté je výstupní napětí odebíráno z výstupního PIN2 a tento napěťový filtr z druhého kondenzátoru (1uf). Tento kondenzátor se chová jako vyvažovač zátěže pro filtrování kolísavých signálů. Intenzitu laserového světla můžeme upravit pohybem potenciometru.