Il LASER verde
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Il regolatore di potenza

Chi ha un LASER ne vuole avere uno più potente. E così, non soddisfatto del LASER a diodo da 30 mW, ne ho comprato uno verde da 120 mW! Penso che ora mi fermerò! Lo puoi vedere qui sotto: si tratta di un LamdaPro UG 120. La lunghezza d'onda d'emissione è 532 nm.
The owner of a LASER wishes another one of more power. So, not so satisfief of my 30 mW LASER diode, I bought a 120 mW green one! I think that now I'll stop! You can see it here below: it is a LambdaPro UG 120. The emitted wavelength is 532 nm.

La potenza nominale è di 120 mW, ma ne ho misurati 186!!!
The nominal power is 120 mW, but actually I have measured 186 mW!!!

Il mio LASER verde è del tipo DPSSL (Diode Pumped Solid State Laser): in pratica un LASER a diodo infrarosso a 808 nm pompa un secondo LASER (penso che sia un Nd:YVO4 - Neodymium doped Yttrium orthoVanadate) che emette nell'infrarosso a 1064 nm. Questa radiazione attraversa un cristallo di KTP (più esattamente: KTiOPO4 - Potassium Titanyl Phosphate) che ne dimezza la lunghezza d'onda.
My green LASER is a DPSSL (Diode Pumped Solid State Laser): in fact a LASER 808 nm diode pumps a second LASER (I think it is a Nd:YVO4 - Neodymium doped Yttrium orthoVanadate) that emits in the infrared at 1064 nm. This radiation crosses a KTP (more exactly: KTiOPO4 - Potassium Titanyl Phosphate) cristal that doubles the frequency.

Qui sotto lo puoi vedere acceso, insieme al suo alimentatore. Può essere modulato (solo on-off) tramite un jack posto sul retro dell'alimentatore: con una tensione positiva di 5 V il LASER è spento. La frequenza massima di modulazione è di 50 KHz. Le istruzioni parlano di ingresso TTL ma il mio esemplare fino a 4,1 V non spegne il LASER. La corrente assorbita da questo ingresso a 5 V è di 36 mA.
Here below you can see it powered on, beside its power supply. It can be modulated (on-off only) by a jack on the back of the power supply: with a +5 V the LASER is off. The maximum modulating frequency is 50 KHz. The instructions speak about a TTL input but my specimen needs 4.1 V to cut-off the LASER. The power requirements of this input is 36 mA @ 5 V. 

L'alimentatore consuma circa 75 mA @ 220V (16,5 W) con il LASER acceso e circa 40 mA (8,8 W) con il LASER spento. Entrambi gli assorbimenti variano nel tempo: probabilmente le celle Peltier restano sempre accese. Al momento della misura nell'ambiente c'erano circa 25 oC.
The power supply requires about 75 mA @ 220V (16.5 W) with the LASER on and about 40 mA (8.8 W) with the LASER off. Both the electrical inputs varies with the time: probably the TECs (Thermo-Electric Coolers) are always on. At the moment of the measures in the ambient there were about 25 oC.

Nella foto qui sotto puoi vedere gli occhiali di protezione. È indispensabile utilizzare sempre degli occhiali di protezione perchè 180 mW sono sufficienti a danneggiare gli occhi in un attimo: basta un riflesso improvviso ... e ti trovi con una macchia nera nel campo visivo.
In the picture here below you can see my safety goggles. It is essential that you always wear the goggles because 180 mW are enough to injury the eyes in a while: it's enough a reflection ... and you will see a black spot.

Così, visti i prezzi inabbordabili degli occhiali dedicati, ho cercato dei filtri che bloccassero efficacemente la luce verde. Ho trovato che i filtri rossi ad uso fotografico si comportano di fatto come i Kodak 25A, filtrando di netto le lunghezze d'onda sotto i 580 nm.
So, as the gogglles are too much expensive, I searched some filters that were able to block the green light. I found that the red photographic filters are similar to the Kodak 25A, filtering sharply the wavelenght below 580 nm.

Per risolvere il problema della montatura ho comprato un paio di occhiali da saldatore in cui si potessero sostituire le lenti. Sono prodotti dalla FAB. Ero già disposto ad andare dall'ottico a far molare i filtri quando ho scoperto che i filtri fotografici da 49 mm di diametro si infilavano perfettamente nella montatura degli occhiali.
To solve the problem of the frame I bought welding goggles in which were possible to change the lenses. They are made in Italy by FAB.  I found that the photogtaphic filters of 49 mm in diameter suit the frame.

Se a qualcuno interessa, gli occhiali li ho acquistati presso Castorama di Corsico (MI) e li ho pagati 15 Euro. Tra l'altro, sono occhiali versatili: hanno una buona protezione laterale, si possono indossare sopra gli occhiali da vista e la parte anteriore con le lenti rosse può essere sollevata permettendo di vedere bene senza dover togliere ogni volta gli occhiali.
I bought the goggles at Castorama and I payed 15 Euros for them. Moreover they have a good lateral protection, they can be put on the spectacles and the front part with the lenses can be raised.

Qui c'è un breve filmato in cui si vede il fascio non concentrato che accende in pochi secondi un cerino (occhio che sono 400 KB!; devi avere installato il codec DivX).
Here yoy can see a short movie in which is showed the collimated to infinity beam that ignites a match in few seconds (the size of the file is 400 KB; you must have the DivX codec installed).

Qui c'è un altro breve filmato in cui si vede il fascio, questa volta concentrato con una lente contafili, che accende immediatamente un cerino (occhio che sono 460 KB!; anche qui devi avere il codec DivX).
Here there is another short movie that shows the focused beam that ignites a match immediately (the size of the file is 460 KB; you must have the DivX codec installed).

Mi è venuto il dubbio su quanto fosse filtrata la radiazione infrarossa dei LASER di pompa. Allora ho provato a separare l'eventuale presenza dell'infrarosso con un prisma equilatero. Qui sotto si può vedere come ho operato. Da destra, sul carrello, si vede l'alimentatore, la testa LASER e il prisma, su un supporto nero. In basso, ai piedi del carrello, c'è una telecamera bianco e nero, che ho usato perchè è sensibile all'infrarosso. L'obiettivo della telecamera è coperto da un filtro rosso per ridurre drasticamente la radiazione verde. L'acquisizione delle immagini è avvenuta utilizzando un digitalizzatore che avevo in casa.
I thinked about how well the infrared pump radiation is filtered. So I tried to separate the incidental infrared radiation with a prism. Here below you can see how I worked. From the right there is the power supply, the LASER head and the prism, on a black rest. Below, on the floor, there is a B/W camera that I used because it is sensitive to infrared radiation. The lens of the camera is covered by a red filter to reduce extremely well the green radiation. The image acquisition is made by a video capture device.

Si può vedere che il fascio è separato in due: una prima parte esce verso il lato sinistro della foto mentre l'altra è deviata sull'alimentatore, proprio sotto l'interruttore di accensione.
You can see that the beam is divided into two parts: the first comes out towards the left side of the picture; the latter is deflected towards the power supply, just below the switch.

Lo schermo di proiezione (vedi la foto qui sotto) è la base di legno bianco del divano che si vede nella prima fotografia. Lo schermo dista circa 2 metri dal prisma. Lo schermo è così composto: sulla sinistra c'è un rettangolo di carta il cui centro è stato annerito con un pennarello, per togliere il più possibile il raggio verde. Sulla destra c'è un filtro rosso che ho appeso con del nastro adesivo. Ho utilizzato il filtro rosso per essere sicuro che le macchie che si vedono non siano verdi. Riassumendo, la telecamera vede il verde riflesso dalla carta nera attraverso un filtro rosso sull'obiettivo e l'infrarosso attraverso tre filtri rossi (quello sullo schermo è attraversato due volte).
The target (see the picture below) is the white wood base divan that yoy can see in the first picture. The target is 2 meters far from the prism. The target is so composed: on the left there is a piece of paper blackened in the center to eliminate the green radiation. On the right there is a red filter . I used the red filter to ensure that the visible spots are not green. To summarize: the camera sees the green reflected by the black paper through the red filter on its lens and the infrared through three filters (the one on the target is crossed twice).

Come si può vedere, l'infrarosso è ancora presente, seppure in minima quantità. Le due lunghezze d'onda nell'infrarosso (808 e 1064 nm) si possono discriminare anche dalla posizione relativa al verde. Un'altra cosa che si può notare è che il fascio verde è ben collimato, mentre lo è meno quello a 808 nm e ancor meno quello a 1064 nm. Del resto, dovendo lavorare su una luce monocromatica, non penso che il collimatore sia acromatico.
As you can see, the infrared radiation is still present, although in very small quantity. The two infrared wavelenght (808 and 1064 nm) can be distinguished also by the position relative to the green. Another thing that can be noticed is that the green beam is well collimated while the 808 nm and even more the 1064 nm are less collimated. The collimator is designed for green light, not for the infrared one.

Questo è il fascio come appare proiettato da una finestra di casa mia, in una serata con un po' di nebbia.
This is the beam as it appears in a moderate fog evening.

Qui c'è il manuale d'uso del mio LASER verde. Più che manuale d'uso è un foglio d'uso! L'immagine è stata acquisita a 300 DPI, così si può stamparla bene.
Here there is the user manual of my green LASER. Instead of an user manual this is a sheet manual! The image was scanned at 300 DPI, so it can be printed well.

Qui sotto c'è la mappatura dei fili del cavo che collega l'alimentatore alla testa LASER.
Il pin 1 del connettore dell'alimentatore (rotondo) è connesso al pin 1 del connettore della testa LASER (rettangolare), e così via per tutti gli altri pin.
I colori che ho trovato nel mio LASER sono i seguenti:
pin 1 - blu
pin 2 - bianco
pin 3 - verde
pin 4 - giallo
pin 5 - nero
pin 6 - rosso
pin 7 - grigio
pin 8 - arancione
Ho controllato due volte le connessioni, ma non posso assumermi la responsabilità che il tuo LASER sia uguale al mio!
The pin 1 of the power supply connector (round) is connected to the pin 1 of the LASER head connector (rectangular), and so on for all the other pins.
The color that I have found in my LASER are the following:
pin 1 - blue
pin 2 - white
pin 3 - green
pin 4 - yellow
pin 5 - black
pin 6 - red
pin 7 - gray
pin 8 - orange
I double-checked the connections, but I cannot take on the responsibility for your LASER. I hope mine and yours are the same! 

 

DANGER.GIF (48782 byte)

La luce emessa dal mio LASER verde è pericolosa (è di classe IIIb): può danneggiare gli occhi!
Attenzione! Stai attento ai LASER! Altri modelli possono essere molto pericolosi!
The emitted light of my green LASER is harmful (its class is IIIb): it can damage the eyes!
Pay attention! Beware of LASERs! Other LASERs can be very dangerous!

 

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Pagina aggiornata il: 13 aprile 2005.
Last update of this page: April 13, 2005.

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