Самая мощная лазерная указка легко прожигает пластик — миф или правда?

Устройство и принцип действия лазерных указок

Все современные лазерные указки от самых маломощных до самых мощных — полупроводниковые лазеры. Газовые лазеры не применяются. Полупроводниковые лазеры имеют простое устройство, им не требуются сложные блоки питания, но их теоретически невозможно построить на большую мощность. Она ограниченна несколькими ваттами. Для бытовых указок этого более чем достаточно. Лазерный луч в один ватт с хорошей собирающей оптикой будет уверенно виден на расстоянии до 10 км.

Полупроводниковые лазеры имеют очень схожее устройство со светодиодами. Свет генерируется в резонансных структурах. Для понимания процесса их можно представить в виде антенн, которые собираются в решетку из многих одинаковых элементов. Этот принцип используется в телевизионных антеннах (много одинаковых элементов установлены друг за другом на траверсе) и в радиолокаторах. В лазерах роль «антенн» играют кристаллические структуры полупроводников. При подаче тока электроны превращаются в фотоны и начинается процесс монохромного оптического излучения.

Самая мощная лазерная указка в мире – 100 Ватт

До недавнего времени считалось, что невозможно изготовить портативную указку мощнее 1 000 милливатт. Все, что выше – уже мощный стационарный лазер. Однако китайские производители все же выпустили на рынок сначала «меч джедая» мощностью 10 000 милливатт, а позже и Blue Dragon мощностью 45 000 милливатт, которая была самой мощной лазерной указкой в мире вплоть до 2015 года. Она способна:

• легко поджечь спичку с обратной стороны;
• лопнуть шарик;
• прожечь изоленту;
• оплавить пластмассу;
• поджечь бумагу и плотный картон;
• расплавить олово;
• разжечь костер;
• нанести гравировку на мягкий материал.

Однако производители не остановились и на этом. В продаже появилась Laser 50000 mw. А чуть позже и Lazer Beam мощностью 100000 мвт – самая мощная лазерная указка в мире на сегодняшний день. Устройство стоит примерно 5 000 рублей. Заказать его можно на «Алиэкспресс». Доставка занимает 45-65 дней. В комплект поставки входит:

• металлический кейс;
• 5 различных насадок;
• сама указка;
• защитные очки;
• зарядное устройство.

Важный момент: батарейки придется заказывать отдельно. В одной посылке таможня просто не пропустит. Кстати, берите с запасом. В России такие найти довольно проблематично.

Питание, драйверы, батарейки и аккумуляторы

Лазерный диод может питаться напрямую от батареи только при очень малой мощности. Для диодов от 50 милливатт требуется специализированный блок питания. Главная его функция — стабилизация напряжения. Даже изменение на 0,1 вольт может резко сократить срок службы лазерного диода.

Тип блока питания определяет мощность лазерной указки. Он всегда делается с запасом мощности. Кстати, блок питания является одним из самых простых и дешевых элементов указки. Типовой вариант — простой драйвер питания на круглой плате поперек корпуса. Точно так же делаются блоки питания светодиодных фонариков или, наоборот, повышающие преобразователи, например, для компактных люминесцентных ламп. Из аккумуляторов используются 18650, 16340, 32650. Батарейки — обычные АА, ААА, С и D. В указках-брелках часто встречаются часовые батарейки.

Меры предосторожности при обращении с лазерной указкой

Любой, даже самый маломощный лазер крайне опасен для зрения, поэтому первое и главное правило безопасности при обращении с лазерной указкой — не направлять ее в глаза. Зеленый green laser наиболее опасен для зрения.

Запрещено использовать указки в аэропортах и на автомобильных дорогах. Там яркий световой зайчик (даже если никого не ослепляет) все равно может создать аварийную ситуацию. Водитель или пилот может быть ослеплен лазерной указкой с большого расстояния. Для мощных лазеров это расстояние превышает один километр. Это нужно учитывать для безопасного обращения. В комплекте с мощными лазерными указками идут защитные очки. Их требуется надевать согласно инструкции.

https://youtube.com/watch?v=Ie-0CMd5baY

Перспективные разработки лазерных указок

Полупроводниковые лазеры уже сейчас обладают очень высоким КПД. Тем не менее, основное направление дальнейших разработок — повышение КПД путем подбора состава и технологии производства. Мощный лазер довольно интенсивно нагревается, что говорит о том, что его КПД далек от идеального. КПД лазеров растет примерно одинаково со светодиодами. Там схожая технология производства. И то, и другое — полупроводниковые источники света.

Другие разработки ведутся в получении новых цветов лазерных указок. Как ни странно, но эта техническая задача тоже не решена. Зеленый green laser и красный уже стал слишком привычным. Очень интересным было бы появление лазерных указок других цветов, однако полупроводники для получения желтых и оранжевых лазеров по-прежнему очень дороги. Ведутся разработки по их удешевлению.

Какие возможности открывает мощный лазер?

• Сигнализация на дальние расстояния. Мощный лазер может заменить собой пиротехнические сигнальные средства. Особенно он эффективен в горной местности при хорошей видимости из населенных пунктов;
• Проведение измерений больших расстояний. Например, лазерной указкой green laser на 10 Вт можно провести замер кривизны земной поверхности;
• Использование мощного лазера в качестве источника света для стробоскопов и других развлекательных приборов. Оптические насадки для деления луча, высвечивания различных фигур и надписей выпускаются в бесчисленном многообразии. В них всегда можно найти самые неожиданные варианты;
• Лазерный тир с прожиганием шариков лазером. Устройство работает лишь на небольшом расстоянии;
• Лазерная ограда на большие расстояния. Фотореле, самодельные лидары, оптические станции связи и другие приборы.

Отдельное направление связано с использованием мощных лазерных указов для гравировки. На это годятся только самые мощные модели свыше 10 Вт. Гравировка возможна на мягких материалах, например, на древесине.

Области применения

Привычная нам лазерная указка мощностью 1-5 миливатт продается в любом сувенирном отделе. Часто их используют в школе, во время презентаций

Яркое цветное пятно позволяет спикеру сконцентрировать и удерживать внимание аудитории

Подобные целеуказатели, только более мощные, используют и военные. Уже достаточно давно существует стрелковое оружие с лазерным целеуказателем.

В качестве ориентира указку могут использовать туристы, рыбаки, альпинисты. Например, если кто-то из группы отстал или заблудился, он может подать сигнал. Кстати, зеленый луч, в отличие от красного, отлично видно днем. Причем на довольно большом расстоянии. Это связано с тем, что длина волны в этом случае максимально приближена к пику чувствительности человеческого глаза.

Еще с помощью лазерной указки очень удобно показывать звезды в ночном небе. Да и детям такой подарок точно понравится. Хотя животные тоже любят играть с ярким световым пятном. Особенно кошки.

Но даже с обычной указкой нужно обращаться очень осторожно. Нельзя направлять лазерный луч прямо в глаза

Это может привести к серьезному повреждению сетчатки.

Выбор лазерных указок: на что обратить внимание

• Мощность — ключевой критерий. Она обозначается в милливаттах и прямо влияет на цену. Выше мощность — выше цена и общая сложность изделия. У более мощных лазерных диодов меньше срок службы. Они интенсивно нагреваются во время работы, и их световая отдача быстрее падает;
• Питание. Сменные аккумуляторы — лучший вариант. Лазерные указки с питанием от часовых батареек совершенно не подходят для продолжительной эксплуатации. Другой хороший вариант — унифицированные батарейки АА и ААА. Они подходят для нечастого применения. Если лазер берется в качестве редко используемой игрушки, то пальчиковые батарейки — лучший вариант. Аккумуляторы оправданны только при частом применении, либо, если у вас есть другое устройство, которое работает на таких же аккумуляторах. Тогда их можно будет быстро переставить;
• Корпус и теплоотвод. Литой алюминиевый корпус — лучший теплоотвод. Жестяной и пластиковый корпус применим только для маломощных моделей.

Очень важен режим регулируемой мощности. Это позволит лазерному диоду работать в более щадящем режиме, и он послужит дольше. Также регулируемая мощность добавляет новые функции, например, для кота нужно ставить самый слабомощный режим. Кошки хорошо реагируют на красный и зеленый лазер

Меры предосторожности здесь такие же как и с людьми. Глаз кошачьих точно также незащищен от лазеров, как и человеческий

Возможности Lazer Beam

Эта указка действительно опасна. Лопнувшие шарики и зажженные спички для нее – просто «детский лепет». Она способна разжечь костер с расстояния в 200 м, почти насквозь прожечь мобильный телефон, устроить пожар – любая ткань (кроме специально обработанной) воспламеняется мгновенно. Такие лазеры используют, например, для демонстрации шоу. Ночью луч виден на расстоянии в 85 км. В то время как «дальнобойность» обычной указки едва превышает 1 км.

В России такой игрушке пока нет достойных аналогов. Местные производители предлагают лишь «бытовые» указки. Их мощность не превышает 1 000 милливатт. Связано это, прежде всего, с дороговизной излучающего элемента – такой продукт оказался бы неконкурентоспособным на рынке. В настоящее время ведется поиск решения, которое позволило бы снизить себестоимость.

Выводы

Итак, обобщив все вышесказанное, можно сделать следующие выводы:

Китайские указки, которые продаются в любой сувенирной лавке, вполне безопасны для здоровья человека — их мощность не превышает 10 милливатт. Однако стоит все же избегать прямого попадания лазерного луча в глаза. Мощные лазерные указки — совсем другое дело. В большей степени это уже не безобидная игрушка, а профессиональный инструмент — например, их используют устроители лазерных шоу

Соответственно, обращаться с ними нужно крайне осторожно, соблюдая все правила техники безопасности. На данный момент наши производители выпускают лишь целеуказатели мощностью до 1 000 милливатт — это и есть самая мощная лазерная указка в России

Кстати, такая тоже вполне способна взрывать шарики и поджигать спички. Lazer Beam — самая мощная лазерная указка в мире. 100 000 мВт позволяют ей легко прожигать пластик и дерево. В ТОП-3 также входит и Blue Dragon — хит продаж 2014 года. Теперь она занимает лишь почетное 3-е место. А на втором — Laser 50000 мВт.

Самые мощные лазерные указки в мире — это уже не игрушки. Они действительно опасны для здоровья. И соблюдение правил техники безопасности при работе с ними — отнюдь не пустая формальность.