Diseño de circuito de controlador de diodo láser

En este tutorial, le mostraremos cómo conectar un diodo láser en un circuito electrónico. En comparación con la luz LED, la luz láser está altamente concentrada, tiene un ángulo de visión más pequeño y estrecho. Para conectar un diodo láser en un circuito electrónico, necesitamos un circuito controlador de diodo láser.

Componentes requeridos

• Módulo de diodo láser (650 nm, 5 mw)
• Regulador de voltaje LM317 IC
• Condensador electrolítico de 1 µF
• Condensador cerámico de 0,1 µF
• Resistencia de 300Ω
• Potenciómetro de 10k
• Batería 9v

Diagrama de circuito

Circuito controlador de diodo láser

Un circuito controlador de diodo láser es un circuito que se utiliza para limitar la corriente y luego suministra al diodo láser para que funcione correctamente. Si lo conectamos directamente al suministro, debido a más corriente se dañará. Si la corriente es baja, no funcionará porque no tiene energía suficiente para arrancar. Por lo tanto, se necesita un circuito controlador para proporcionar un valor correcto de corriente por el cual el diodo láser entra en condición de funcionamiento. Un LED simple solo necesita una resistencia para limitar la corriente, pero en el diodo láser necesitamos un circuito adecuado para limitar y regular la corriente. Generalmente, el LM317 se utiliza para regular la potencia en el circuito del controlador de diodo láser.

Diodo láser (650 nm, 5 mw)

Un diodo láser es un dispositivo que emite luz mediante el proceso de amplificación óptica que depende de la emisión estimulada de radiación electromagnética, en pocas palabras podemos decir que luz láser . La forma completa del láser es “ L ight Una mplification por S timulated E misión de R adiation”. Una luz láser es diferente de otra fuente de luz ya que libera la luz de manera coherente, espacial y temporal. La luz láser es monocromáticaen la naturaleza, lo que significa que es solo una luz con la misma longitud de onda y energía, no una combinación de colores de luz.

1. Construcción de diodo láser

El diodo láser se compone de dos semiconductores emparejados. En la parte superior tiene arseniuro de galio cuya propiedad está demasiado ocupada por un electrón, ya que tiene huecos. El semiconductor que toma electrones se denomina semiconductor de tipo P. En la parte inferior tiene Arseniuro de Galio y Selenio cuya propiedad es llenar un hueco, ya que tiene un electrón extra. Los semiconductores que dan un electrón extra se denominan semiconductores de tipo N. Este formato de construcción crea una unión PN entre ellos, en la que se produce la luz láser.

2.Funcionamiento del diodo láser

A medida que pasa la corriente a través de un semiconductor, tanto los electrones con carga negativa como los orificios con carga positiva comienzan a fluir hacia la unión PN. Cuando un electrón y un agujero se combinan, debido a la existencia de un agujero en un nivel de energía más bajo que el electrón, pierde cierta cantidad de energía para combinarse con un electrón. Esa energía sale en forma de fotón. Para atrapar ese fotón de luz, la superficie superior e inferior de la unión PN se recubre con material reflejado. Luego, este fotón alentó a otros huecos y electrones a combinarse y liberar fotones. Este proceso terminará cuando toda la NP se llene con luz láser y luego emita continuamente luz láser al exterior a través de ella.

3. Aplicaciones

• Aplicaciones industriales: grabado, corte, trazado, taladrado, soldadura, etc.
• Aplicaciones médicas: para eliminar tejidos no deseados, diagnóstico de células cancerosas mediante fluorescencia, medicación dental.
• Telecomunicación
• Aplicación militar
• Almacenamiento de datos

Regulador de voltaje LM317 IC

Es un IC regulador de voltaje de tres terminales ajustable, puede dar un voltaje de salida de 1.25 va 37v. El cual podemos variar según la necesidad mediante el uso de dos resistencias externas en PIN ajustable del LM317. Estas dos resistencias funcionan como un circuito divisor de voltaje que se utiliza para aumentar o disminuir el voltaje de salida. El LM317 IC ayuda en la limitación de corriente, la protección de sobrecarga térmica y la protección del área de operación segura. Si desconectamos el terminal ajustable, el LM317 será útil en la protección contra sobrecargas. Tiene una regulación típica de línea y carga del 0,1%.

PIN NO.	Nombre PIN	Descripción PIN
1	Ajustar	Podemos ajustar el Vout a través de este pin, conectándonos al circuito divisor de resistencia.
2	Salida	Pin de voltaje de salida (Vout)
3	Entrada	Pin de voltaje de entrada (Vin)

Funcionamiento del circuito del controlador de diodo láser

A medida que la batería comienza a proporcionar suministro, primero fluye a través del capacitor cerámico (0.1uf). Este condensador se utiliza para filtrar el ruido de alta frecuencia de nuestra fuente de CC y le da a la entrada PIN3 del regulador de voltaje LM317 IC. El potenciómetro (10k) y la resistencia se utilizan como circuito limitador de voltaje conectado con el PIN1 ajustable. El voltaje de salida depende completamente del valor de estos resistor y potenciómetro. Luego, el voltaje de salida se extrae del PIN2 de salida y este voltaje se filtra del segundo capacitor (1uf). Este condensador se comporta como un equilibrador de carga de potencia para filtrar las señales fluctuantes. Podemos ajustar la intensidad de la luz láser moviendo el potenciómetro.