Лазерные диоды использовал кто-нибудь успешно ?

[SVP]

Интересует практический опыт использования лазерных диодов не слишком большой мощности 2-5вт.
Хочется сделать сменную бошку к своему фрезеру.
Основная задача - нанесения рисунка из тонких линий на кожу, возможно дерево.
Если можно будет аккуратно шпон 1-1.5мм резать - вообще супер.
Не хочется связываться с более громоздкими трубками.
Скорость особая не нужна, но хотелось бы повышенную аккуратность.
(понимаю, что зачастую одно с другим связано), использоваться будет нечасто,
отдельный станок под это городить не хочется, носить куда-то тоже...

Реально ?

В продаже вижу довольно много инфракрасных типа таких
808nm/810nm 5000mW 5W TO3 Package Infrared IR Laser/Lazer Diode LD with FAC Lens
http://www.ebay.com/itm/808nm-810nm-500 ... 3cde4d59a6

На какую длину волны вообще следует искать ?

Готовых проверенных бюджетных решений нет ? (диод+оптика+драйвер)
На что обратить внимание в выборе комплектухи ?

[ultrus]

Диод нужно брать не ИК, а синенький 445nm. Очки оранжевые купить не забудь, запросто можно глаза пожечь.

На какой бюджет рассчитываешь?

Если поиграться, то это оптимальный вариант, юзал такой:
http://ru.aliexpress.com/store/product/ ... 47087.html
Гравировка довольно аккуратная получается. Бальзу резал, медленно и с воздухом, с фанерой облом.
Из недостатков: нет регулировки мощности, глубину приходится скоростью подачи регулировать.

Если посерьёзнее, то вот:
http://jtechphotonics.com/?product_cat= ... combo-kits
Такой комплект, 2,8 Вт сейчас использую, режу пенополиэтилен. Хороший диод и оптика. Очень продвинутый драйвер с точными регулировками.
Можно управлять драйвером из MACH3 используя ШИМ шпинделя для регулировки мощности лазера в процессе работы. Режет тонкую фанеру, но в несколько проходов.
На сайте очень подробно всё расписано.

Один нюанс, без компромиссов не бывает. Моё наблюдение, чем меньше мощность диода, тем аккуратнее гравировка.

Тут уж сам выбирай.

Мой резак здесь: http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=7631

[SVP]

С глазами-очками понятно, с ТБ у нас всё нормально обычно.

Бюджет... а непонятно - сотни долларов, не тысячи .

По второй ссылке видел, вполне бюджетный вариант, вопрос в том не слабоват ли ?

Почему именно синий, вот в чём вопрос ?

Мне казалось, что чем больше мощность - тем больше аккуратность, материал по идее должен
испаряться, а не обугливаться и гореть.

PS. А что, получается PCB делать лазером ? Интересно с какими зазорами-дорожками.
С удивлением тут увидел http://jtechphotonics.com/?product=lase ... sw-license
Аа... всё-таки краску выжигают а не медь, и потом травят.
http://jtechphotonics.com/?p=2536

PPS. Почитал еще раз тему, действительно от китайца 2W качество было существенно лучше ?

[nERV]

Баловался такой игрушкой, теперь вот Николай будет
https://www.youtube.com/watch?v=NbWybe9we8o
Диод большой мощности(2-5вт) покупаем на ебеях. Вариантов будет не много, это либо 445нм 2вт проекторный, либо 1-2-3-4-5вт 808нм ИК. Все, остальное это экзотика и за невменяемые деньги. Корпус, линзы, регулировки... берем лаз. модуль aixiz, там уже все есть, ну или что-то подобное. Источник тока для диода в самом простом случае делается из всяких линейных стабилизаторов, цена им 25-30руб.
Прикручиваем скотчем к станку - профит!

[aftaev]

Диод большой мощности(2-5вт) покупаем на ебеях

как из кучки диодов сделать 200 ватт?

[nERV]

DPSS в помощь, волоконник.

[SVP]

Вариантов будет не много, это либо 445нм 2вт проекторный, либо 1-2-3-4-5вт 808нм ИК.

А есть какое-нибудь понимание того, чем эти два варианта по факту отличаются ?
Ясно что длиной волны, но очевидно что разные материалы по разному с разной длиной волны
будут взаимодействовать, не могу понять какие как...


На видео гравировка или насквозь режете ?

[nERV]

Ага, резка 16мм мдф одноваттным диодом . Шютка, гравировка.
Если есть выбор, лучше взять синий лд(445нм), он гораздо лучше работает со светлыми материалами. Ик, к примеру, неплохо отражается от светлой древисины, белую бумагу берет неохотно.
нюанс- чем меньше длина волны, тем проще сфокусировать излучение.
Еще факт- сфокусировать пятно, размером менее излучающей плащадки лд не получится. Если она имеет размер 20 на 400 мкм, то и пятно будет такого размера. В лучшем случае, на практике- больше.
Поэтому не стоит гнаться за мощностью диода, у мощных диодов и кристалл большой.

[SVP]

Еще факт- сфокусировать пятно, размером менее излучающей плащадки лд не получится. Если она имеет размер 20 на 400 мкм, то и пятно будет такого размера. В лучшем случае, на практике- больше

Зарраза, а это-то почему ?
Линза же имеет полукруглую поверхность и по идее должна фокусировать "в точку" ?

Синий, значит синий...

[Сергей Саныч]

сфокусировать пятно, размером менее излучающей плащадки лд не получится

Не совсем понятно, почему? По законам геометрической оптики, если расстояние от источника до линзы больше, чем от линзы до поверхности, то изображение площадки должно быть меньше излучающей площадки.

[SVP]

Хмм... отношение расстояний вроде как от кривизны линзы зависит ?
Телескоп он к детектору гораздо ближе, чем к звезде

[Сергей Саныч]

Телескоп он к детектору гораздо ближе, чем к звезде

От звезды лучи идут практически параллельно, так как она несоизмеримо дальше от линзы, чем приемник. Поэтому лучи сходятся в точку на расстоянии, равном фокусному расстоянию линзы. А у нас источник на соизмеримом расстоянии, поэтому лучи сойдутся в точке дальше, чем фокусное расстояние линзы. http://sfiz.ru/page.php?id=95

[raddd]

Телескоп он к детектору гораздо ближе, чем к звезде

так и звезда гоооораздо больше и детектора и телескопа вместе взятых))))

[Сергей Саныч]

так и звезда гоооораздо больше и детектора и телескопа вместе взятых))))

Если не учитывать Солнце, то остальные звезды можно считать точечными источниками, а лучи от них - параллельными. Несмотря на реальные размеры.
Кстати, лучи от Солнца линза сводит не в точку, а в кружок вполне ощутимого диаметра, который нетрудно рассчитать в зависимости от фокусного расстояния линзы.

[nERV]

Зарраза, а это-то почему

Можно ответить "потому что" и послать читать книжки по оптике Но я их сам не читал, так-что отвечу по простому.
Тут вся загвоздка в особенностях конструкции лд, дифракционных потерях.
К примеру, считается что излучения лазера когерентно и монохроматично. Каг бы не так. Лазерный диод излучает в довольно широком спектре, это можно увидеть на графиках в даташитах на диоды, либо инструментально, с помощью некоторого оборудования. Если заявлено что диод 808нм, он может излучать, грубо, от 806 до 810 нм. Причем одновременно, с пиком на какой-то одной длине волны, причем этот пик плавает по частоте в зависимости от температуры и еще некоторых параметров.
Также, форма излучающей площадки лд имеет форму прямоугольника (обычно), причем расхождение излучения по сторонам этого прямоугольника не одинаково. К примеру, по короткой стороне пучок расходится с углом 40 град, по длинной - 20. Так и линза сфокусирует нам прямоугольник. Можно эту ситуацию исправить, применив цилиндрическую линзу, которая изменит направление лучей только по одной оси и сделает пятно квадратной формы.
Известно, что линза(любая) НЕ ОДИНАКОВО преломляет лучи с разной длины волны. ВОт и выходит, что имея разброс по частоте излучения, мы не можем свести все излучение в одну точку, у каждой длины волны будет СВОЕ фокусное расстояние. Ровно как и излучение солнца мы не можем свести в одну точку, мы получим лишь уменьшенное изображение этого солнца.
Еще одна особенность - у лазерного диода очень короткий резонатор, что тоже не добавляет ему монохроматичности. Излучается сразу несколько мод, которые и фокусируются по разному.
Позволю себе цитатку:
" фактор, который определяет частоты лазерного излучения – это оптический резонатор лазера. В простейшем случае он состоит из двух плоских зеркал, поставленных друг напротив друга. Между ними размещается активная среда лазера (эта конфигурация называется резонатор Фабри-Перо). Так как свет представляет собой волну, то отражаясь между зеркалами резонатора, свет будет с усилением и ослаблением интерферировать сам с собой, что приводит к образованию стоячих волн или мод между зеркалами."

А вот и книжка про фокусировку лазерного излучения нашлась. Даже мне интересно Правда тут описывается фокусировка рубинового лазера, у которого ничтожно малая расходимость пучка, у лд же эта величина составляет десятки градусов.
http://stu.scask.ru/book_inl.php?id=141

НО, в общем и целом - идея использования лд для обработки материалов хороша, использовалась и используется. И ничто не мешает ее использовать нам. Можно сидеть и грустить о размерах и форме фокусного пятна, а можно собрать модуль-навеску для станка и выполнять с его помощью всякие работы

[nERV]

Если немного разобраться с этой книжкой, можно посчитать.
Применяем формулу 38.2.
Пусть у нас линза с фокусным расстоянием 5мм и расхождение излучения от лд 40 град. 40град/180(пи)= 0.22 радиана. Помножаем 0.22 на 5 мм и имеем длину пятна в 1.1мм. По малой оси расхождение обычно ~20 град, т.е получим точку 0.5х1мм.

[SVP]

Т.е. всё-таки линзой размер пятна ограничен ?
Меня смутило
"Еще факт- сфокусировать пятно, размером менее излучающей плащадки лд не получится."

но ведь если фокусное у линзы скажем 0.1мм, то размеры пятна получатся меньше, чем излучающая поверхность ?
(ясно, что такие линзы вряд ли бывают в природе, но всё-же)

[nERV]

Боюсь что размер линзы с фокусным 0.1 будет меньше чем излучающая площадка диода У одноваттного ИК диода это примерно 20х400мкм. Т.е далеко не все излучение диода сможет попасть в линзу. Пятно будет меньше, а толку?

[ultrus]

т.е получим точку 0.5х1мм.

На практике, так оно и есть. Приходится играться с мощностью драйвера, но к лучшим результатам это обычно не приводит. Какой кристалл в диоде, такая и точка.
По этому, чем меньше мощность диода, тем тоньше линия реза. Вот такой парадокс .

[SVP]

Диод большой мощности(2-5вт) покупаем на ебеях. Вариантов будет не много, это либо 445нм 2вт проекторный, либо 1-2-3-4-5вт 808нм ИК. Все, остальное это экзотика и за невменяемые деньги. Корпус, линзы, регулировки... берем лаз. модуль aixiz, там уже все есть, ну или что-то подобное. Источник тока для диода в самом простом случае делается из всяких линейных стабилизаторов, цена им 25-30руб.

Тем временем http://jtechphotonics.com/ где продавали пусть и не вполне подходящие и дороговатые, но киты, похоже дефейснули...

Подумал я, да чего мне в этом ките, верно я понимаю, что вся система - это радиатор, система фокусировки и источник со стабилизацией тока ?
Диодов попой жуй.
Стабилизаторов кстати тоже похоже.

Больше всего меня линзы с фокусировкой беспокоят.
Посмотрел aixiz, что-то они на 100-200мW и при этом для работы от батареек корпуса итп.

Поделитесь самосборными вариантами.... если пробовал кто.