Kata "laser" adalah akronim untuk "amplifikasi cahaya dengan emisi radiasi yang distimulasi." Laser pertama, menggunakan silinder ruby berlapis perak sebagai resonator, dikembangkan pada tahun 1960 di Laboratorium Penelitian Hughes California. Saat ini, laser digunakan untuk tujuan mulai dari pengukuran hingga membaca data yang dikodekan, dan ada beberapa cara untuk membuat laser, tergantung pada anggaran dan keterampilan Anda.
Langkah
Bagian 1 dari 2: Memahami Cara Kerja Laser
Langkah 1. Menyediakan sumber energi
Laser bekerja, atau "lase," dengan merangsang elektron untuk memancarkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu. (Proses ini pertama kali diusulkan pada tahun 1917 oleh Albert Einstein.) Agar elektron dapat memancarkan cahaya, elektron harus terlebih dahulu menyerap energi untuk mendorongnya ke orbit yang lebih tinggi, kemudian melepaskan energi itu sebagai cahaya ketika kembali ke orbit aslinya. Sumber energi ini dikenal sebagai "pompa."
- Laser kecil, seperti yang ada di pemutar CD dan DVD dan laser pointer, menggunakan sirkuit elektronik untuk memberikan arus listrik ke dioda, yang berfungsi sebagai pompa.
- Laser karbon dioksida dipompa dengan muatan listrik untuk membangkitkan elektronnya.
- Laser Excimer mendapatkan energinya dari reaksi kimia.
- Laser dibangun di sekitar kristal atau kacamata menggunakan sumber cahaya yang kuat seperti busur atau lampu flash.
Langkah 2. Menyalurkan energi melalui media gain
Sebuah media gain, atau media laser aktif, memperkuat kekuatan cahaya yang dilepaskan oleh elektron terstimulasi. Media gain dapat berupa salah satu item berikut:
- Semikonduktor terbuat dari bahan seperti galium arsenida, aluminium galium arsenida, atau indium galium arsenida.
- Kristal seperti silinder ruby yang digunakan dalam laser Hughes Laboratories. Safir dan garnet juga telah digunakan, seperti halnya serat kaca optik. Kacamata dan kristal ini diperlakukan dengan ion elemen tanah jarang
- Keramik, yang juga telah diolah dengan ion tanah jarang.
- Cairan, biasanya pewarna, meskipun laser inframerah diproduksi dengan menggunakan gin dan tonik sebagai media penguatan. Makanan penutup gelatin (Jell-O) juga telah berhasil digunakan sebagai media penguatan.
- Gas, seperti karbon dioksida, nitrogen, uap merkuri, atau campuran helium-neon.
- Reaksi kimia.
- Berkas elektron.
- Bahan nuklir. Laser uranium pertama kali diproduksi pada November 1960, enam bulan setelah laser ruby pertama.
Langkah 3. Siapkan cermin untuk menampung cahaya
Cermin ini, atau resonator, menyimpan cahaya di dalam ruang laser hingga mencapai tingkat energi yang diinginkan untuk dilepaskan, baik melalui lubang kecil di salah satu cermin atau melalui lensa.
- Pengaturan resonator paling sederhana, resonator linier, menggunakan dua cermin yang ditempatkan di sisi berlawanan dari ruang laser. Ini menghasilkan sinar keluaran tunggal.
- Pengaturan yang lebih rumit, resonator cincin, menggunakan tiga cermin atau lebih. Ini dapat membuat balok tunggal, dengan bantuan isolator optik, atau beberapa balok.
Langkah 4. Gunakan lensa pemfokusan untuk mengarahkan cahaya melalui media penguatan
Bersama dengan cermin, lensa membantu memusatkan dan mengarahkan cahaya sehingga media penguatan menerima sebanyak mungkin.
Bagian 2 dari 2: Membangun Laser
Metode Satu: Membangun Laser dari Kit
Langkah 1. Temukan pengecer
Anda dapat pergi ke toko elektronik atau mencari “laser kit”, “laser module”, atau “laser diode” secara online. Kit laser Anda harus mencakup yang berikut ini:
- Sirkuit pengemudi. (Ini kadang-kadang dijual terpisah dari komponen lain.) Cari sirkuit driver yang memungkinkan Anda mengatur arus.
- Dioda laser.
- Lensa yang dapat disesuaikan dari kaca atau plastik. Biasanya, dioda dan lensa dikemas bersama dalam tabung kecil. (Komponen ini terkadang dijual terpisah dari rangkaian driver.)
Langkah 2. Merakit sirkuit driver
Banyak kit laser mengharuskan Anda untuk merakit sirkuit driver. Kit ini termasuk papan sirkuit dan bagian terkait dan mengharuskan Anda untuk menyoldernya bersama-sama, mengikuti skema terlampir. Kit lain mungkin memiliki sirkuit yang sudah dirakit.
- Anda juga dapat merancang sirkuit driver Anda sendiri, jika Anda memiliki keterampilan elektronik untuk melakukannya. Sirkuit driver LM317 menyediakan template yang bagus untuk mendesain sendiri. Pastikan untuk menggunakan rangkaian resistor-kapasitor (RC) untuk melindungi output daya dari lonjakan.
- Setelah Anda merakit sirkuit driver, Anda dapat mengujinya dengan menghubungkannya ke light-emitting diode (LED). Jika LED tidak langsung menyala, sesuaikan potensiometer. Jika itu tidak memperbaiki masalah, periksa kembali sirkuit untuk melihat bahwa semuanya terhubung dengan benar.
Langkah 3. Hubungkan rangkaian driver ke dioda
Jika Anda memiliki multimeter digital, Anda dapat menghubungkannya ke sirkuit untuk memantau arus yang diterima dioda. Sebagian besar dioda dapat menampung kisaran 30 hingga 250 miliampere (mA), sementara kisaran 100 hingga 150 mA akan menghasilkan sinar yang cukup kuat.
Sementara sinar yang lebih kuat dari dioda akan menghasilkan sinar yang lebih kuat, arus tambahan yang dibutuhkan untuk menghasilkan sinar itu akan membakar dioda lebih cepat
Langkah 4. Hubungkan sumber listrik (baterai) ke sirkuit driver
Dioda sekarang harus bersinar terang.
Langkah 5. Sesuaikan lensa untuk memfokuskan sinar laser
Jika Anda membidik dinding, sesuaikan hingga muncul titik terang yang bagus.
Setelah Anda menyesuaikan lensa sejauh ini, tempatkan korek api sejajar dengan sinar dan sesuaikan lensa sampai Anda melihat kepala korek api mulai mengeluarkan asap. Anda juga dapat mencoba meletuskan balon atau membakar lubang di kertas
Metode Dua: Membangun Laser Dengan Dioda yang Ditemukan
Langkah 1. Dapatkan DVD atau penulis Blu-Ray lama
Cari unit dengan kecepatan tulis 16x atau lebih cepat. Unit ini memiliki dioda dengan output daya 150 miliwatt (mW) atau lebih baik.
- Seorang penulis DVD memiliki dioda merah dengan panjang gelombang 650 nanometer (nm).
- Seorang penulis Blu-Ray memiliki dioda biru dengan panjang gelombang 405 nm.
- Penulis DVD harus cukup fungsional untuk menulis disk, meskipun belum tentu berhasil. (Dengan kata lain, diodanya harus berfungsi.)
- Jangan mengganti pembaca DVD, penulis CD, atau pembaca CD dengan penulis DVD. Pembaca DVD memiliki dioda merah, tetapi tidak sekuat penulis DVD. Dioda penulis CD cukup kuat, tetapi memancarkan cahaya dalam rentang inframerah, menggoda Anda untuk mencari sinar yang tidak dapat Anda lihat.
Langkah 2. Lepaskan dioda darinya
Balikkan drive. Anda akan melihat empat atau lebih sekrup yang harus Anda buka sebelum Anda dapat memisahkan drive dan memanen dioda.
- Setelah Anda memisahkan drive, Anda akan melihat sepasang rel logam ditahan dengan sekrup. Ini mendukung perakitan laser. Saat Anda membuka rel, Anda dapat melepasnya dan mengeluarkan unit laser.
- Dioda akan lebih kecil dari satu sen. Ini memiliki tiga pin logam dan dapat terbungkus dalam jaket logam, dengan atau tanpa jendela transparan pelindung, atau mungkin terbuka.
- Anda harus mencungkil dioda dari rakitan laser. Anda mungkin merasa lebih mudah melepas unit pendingin dari rakitan sebelum mencoba mengekstrak dioda. Jika Anda memiliki gelang antistatis, gunakan saat melepas dioda.
- Tangani dioda dengan hati-hati, terlebih lagi jika dioda terbuka. Anda mungkin ingin memiliki wadah anti-statis untuk meletakkan dioda sampai Anda dapat merakit laser Anda.
Langkah 3. Dapatkan lensa pemfokusan
Anda harus melewatkan sinar dioda melalui lensa pemfokusan untuk menggunakannya sebagai laser. Anda dapat melakukan ini salah satu dari dua cara:
- Gunakan kaca pembesar sebagai pemfokus. Anda harus memindahkan kaca untuk menemukan tempat yang tepat untuk menghasilkan sinar laser, dan Anda harus melakukannya setiap kali menggunakan laser.
- Dapatkan dioda laser berdaya rendah, seperti 5 mW, rakitan tabung lensa dan ganti dioda penulis DVD Anda dengan dioda rakitan.
Langkah 4. Dapatkan atau rakit sirkuit driver
Langkah 5. Hubungkan dioda ke rangkaian driver
Anda menghubungkan pin positif ke kabel positif dari rangkaian driver dan pin negatif ke kabel negatif. Lokasi pin berbeda tergantung pada apakah Anda bekerja dengan dioda penulis DVD merah atau dioda penulis Blu-Ray biru.
- Pegang dioda dengan pin mengarah ke arah Anda, putar sehingga pinhead membuat segitiga yang mengarah ke kanan. Pada kedua dioda, pin di atas adalah pin positif.
- Pada dioda penulis DVD merah, pin paling tengah, yang membentuk puncak segitiga, adalah pin negatif.
- Pada dioda penulis Blu-Ray biru, pin bawah adalah pin negatif.
Langkah 6. Hubungkan sumber listrik ke sirkuit driver
Langkah 7. Sesuaikan lensa untuk memfokuskan sinar laser
Tips
- Semakin kecil Anda memusatkan sinar laser, akan semakin kuat, tetapi hanya akan efektif pada jarak yang Anda fokuskan. Jika Anda memfokuskan sinar pada jarak 1 m, itu hanya akan efektif pada 1 m. Saat tidak menggunakan laser, hilangkan fokus lensanya hingga sinar yang dihasilkannya kira-kira sebesar diameter bola pingpong.
- Untuk melindungi laser rakitan Anda, Anda harus menyimpannya dalam beberapa jenis wadah, seperti senter LED atau dudukan baterai, tergantung pada seberapa kecil sirkuit driver Anda.
Peringatan
- Jangan menyinari laser pada permukaan reflektif. Laser adalah seberkas cahaya dan dapat dipantulkan sama seperti seberkas cahaya yang tidak terfokus, hanya dengan konsekuensi yang lebih besar.
- Selalu kenakan kacamata yang sesuai dengan panjang gelombang sinar laser yang Anda gunakan (dalam hal ini, panjang gelombang dioda laser). Kacamata laser dalam warna pelengkap sinar: hijau untuk laser merah 650 nm, oranye-merah untuk laser 405 nm biru. Jangan mengganti masker las, kaca asap, atau kacamata hitam dengan kacamata laser.
- Jangan melihat ke sinar laser atau menyorotkannya ke mata orang lain. Laser kelas IIIb, jenis laser yang dijelaskan dalam artikel ini, dapat merusak mata, bahkan saat memakai kacamata laser. Juga ilegal untuk mengarahkan laser semacam ini tanpa pandang bulu.
