Yksinkertainen lähetin syntyy 800 Hz kanttiaaltogeneraattorista ja
laserpointterista. Pointterin virrantarve on suuruusluokaa 30 mA
Kanttiaaltogeneraattorin voi tehdä esimerkiksi jollain seuraavista klassikoista:
555, 741 tai 386. Piirejä valmistaa ainakin National Semiconductor,
kanttitopologiat löytyvät valmistajan datalehdistä ( www.national.com
). Puolijohdelaserit eivät juuri siedä ylijännitettä joten muista
jännitevakavointi, lisäksi on syytä muistaa polariteetti, pointtereissa runko on
yleensä positiivinen. 555:een perustuvan lähettimen kytkentäkaavio löytyy myös
2/2000 CQ:sta.
CQ:n jutun valokuvia löytyy täältä:www.emn.org.uk/laser.htm#jim.
Pointtereiden
rungot ovat yleensä joko alumiinia tai messinkiä, modulin saa parhaiten
irroitettua kiinnittämällä pointterin ruuvipenkkiin pattereiden puoleisesta
päästä, jonka jälkeen sahaa modulin puoleiseen päähän 90° välein neljä noin 15 mm uraa ja kääntää kärkipihdeillä
sardiinipurkin tapaan auki. Älä yritä vetää modulia tongeilla irti
runkoputkesta, sovite on yleensä tiukka ja on olemassa vaara että rikot
linssin.
Pointtereiden keilanleveydet ovat luokkaa 1-2 mrad ( 2 mrad
on ~ 0.12 ° , -> gain on 65 dBi ).
Jos
rakennat AM – modulaattorin käytä mielummin virta- kuin jännitemodulointia sillä
ylijännitepiikit tappavat laserin. Yksinkertainen AM – modulaattori löytyy
K3PGP:n sivuilta, K3PGP modulaattorissa modulointi suoritetaan FET-
shuntilla.
1.1.2 Modulin kiinnitys
Lähettimen kiinnitys
rigiin on hyvä suunnitella niin että säteen suuntaa voi hienosäätää,
vastaanottimen ja lähettimen tulisi olla samassa linjassa, yksinkertaisimmillaan
tämän voi tehdä juottamalla modulin piirilevylle ( tai pikaliimalla, toisinaan
moduli on alumiinia ), kun ylikuumentaa kuparia se irtoaa sopivasti lasikuidusta
/ pertinaxista jolloin modulia voi kiilata pienillä kiiloilla esim. vuolluilla
tulitikuilla ja kun säteen suunta on oikea, antaa Araldit / joku muu epoksi
kylvyn. Suuntauksen voi suorittaa kuuntelemalla omaa sirontaa, matkan tulisi
olla niin pitkä kuin mahdollista.
1.2 RX
1.2.1
Antenni
Antenneina vastaanottimissa on käytetty linssiantenneja, edullinen ja tehokas antenni syntyy esimerkiksi suurennuslasista, Biltemasta saa lasisia suurennuslaseja ( halkaisija = 90 mm, taittokyky 5 d ) noin 25 markan hintaan. Linssiantenni sijoitetaan mattamustaksi maalattuun putkeen heijastusten välttämiseksi. Putki voi yksinkertaisimmillaan olla mikä tahansa kartonki putki (viinapullon holkki, julisteputki tms.). Muista ennen putken valintaa mitata linssin polttoväli, PIN-diodi tulee lähes polttopisteeseen eli niin että polttopiste valaisee diodin koko efektiivisen pinta-alan.
1.2.2 RX-elektroniikka
Valovastaanottimella on mukava kuunnella monenlaisia valonlähteitä,
savukkeita, IR-kaukosäätimiä ja jopa alussa mainittua nuotiota, hiillosta voi
myös AM-moduloida puhallusputken avulla.
Suomalaisten harrastajien
keskuudessa OPT 210 valovastaanotin on ollut suosittu. OPT 210 kuuluu Texas
Instrumentsin Burr-Brown tuotesarjaan, DIL8 sisältää valodiodin ja
FET-etupäisen siirtoimpedanssivahvistimen ( i.e. virta in->jännite out).
K3PGP on suunnitellut herkän ja yksinkertaisen etuvahvistimen
( www.k3pgp.org
), tähän sopii PIN-diodiksi esim. BPW 34, näitä saa mm. Radio Duo:sta. FET:iksi
käy täkäläisistä mm. BF244C ( low noise AF-applications ).
Suurin osa
PIN-diodeista on herkimmillään IR-alueella joten todella herkän laitteiston
rakentaja workkii hieman pidemmillä laineilla, IR-laserin haittapuoliksi voi
lukea suuntaamisen vaikeuden,tämän voi tosin kompensoida käyttämällä apulaserina
pointteria.
OPT210 ja BPW 34:n herkkyys 650nm:llä on sama 0.45 A/W, tämä
ei tarkoita että watin lampulla saa puoli ampeeria, vaan virran suuruus on
luokkaa kymmeniä nanoampeereja / lux. Kun arvioit pointtereiden vahvuuksia,
muista että silmän herkkyys vaihtelee aallonpituuden funktiona eli et
välttämättä voi tehdä päätelmiä beamin voimakkuudesta. PIN-diodien jännite ei
myöskään ole lineaarisesti riippuvainen valon voimakkuudesta mutta virta
kutakuinkin on.
LOS-yhteyksillä ei IR-herkkyyttä vielä tarvitse, mutta
pilvisironnassa siitä on jo apua.
OPT 210 tai K3PGP etuvahvistimen perään
tarvitaan vielä audiovahvistin, muista varata audiotehoa riittävästi ( portable-
workkijat tietävät miten ääni saattaa olla tuulen viemää jopa kuulokkeista
).
Edellä kuvatut RX:t käyvät MCW:n ja AM:n vastaanottoon.
1.2.3 Suodattimet
Kapea suodatin mahdollistaa
päivä-workkimisen. ELFA myy kahta kapeaa suodatinta: 633 ± 10 nm sekä 670 ± 40 nm ( Blocking
factor 1:1000 nimellisaallonpituuden ulkopuolella, läpäisysuhde 85-90 % ) hinta
on 164 mk/kpl. 633 nm suodin soveltuu HeNe laserilla workkimiseen, HeNe:n
aallonpituus on hyvin stabiili 632.8 nm. 670 nm suodin sopii
puolijohdelaserille, olen mitannut yhden puolijohdelaserin aallonpituuden
hilalla, pituudeksi sain 653 ± ?virhe nm, aallonpituus
vaihtelee komponenttikohtaisesti ja on lisäksi lämpötilariippuvainen. Käytännön
kokemusta näistä suotimista ei toistaiseksi ole.
Köyhän miehen
suotimeksi käy LEE Filters:in tuotevalikoimasta usea kalvosuodin, näitä suotimia
käytetään teatteritekniikassa valaistukseen. Allekirjoittaneelta saa ilmaiseksi
suodinta 106 Primary Red ( www.leefilters.com ), tämä suodin on ylipäästö
tyyppinen ( aallonpituuden funktiona ) 0 % läpäisysuhteella alaraja-aallonpituus
on 575 nm ja 20 %:lla alaraja-aallonpituus on 600 nm. Näitä kalvosuotimia voi
laittaa useita päällekkäin.
Pimeällä suodinta ei tarvitse mutta
kokeiluissa, hämärässä ja taajamassa siitä on apua.
Väri |
Aallonpituus nm |
Violetti |
380…450 |
sininen |
450…490 |
vihreä |
490…560 |
keltainen |
560…590 |
oranssi |
590…630 |
punainen |
630…760 |
Taulukko 1. ( Lähde MAOL )
MAOL-taulukoiden mukaan silmän
suhteellinen väriherkkyys muuttuu hämäryyden funktiona, tämä huomiona
internetistä ja ELFA-luettelosta löytyneisiin tietoihin.
2. Mekaniikka
Kuvan piirtänyt OH2KTB
Suuntausmekanismin lavat voi tehdä vanerista tai alumiinista, alumiinin ainoa
etu lienee inerttiys kosteudelle käsittelemättömänä. Sopivia alumiinilapoja
löytää romuliikkeistä, mm. Niemen Romussa ( Helsinki / Tattarisuo ) on ollut
sopivia valmiiksi sahattuja pätkiä.
Jos päätät tehdä lavat alumiinista niin
kerrataan tässä oikeaoppinen kierteenteko joka onnistuu jos käytössäsi on
sähköporakone, pora, kierretappi ja ruuvipuristin ( tukeva kiinnitys on
metallitöissä aina tärkeää).
Kierteytettävän reiän halkaisija on =
kierteen nimellishalkaisija – kierteen nousu [ 1 ]
Nyrkkisääntö poran
kierrosnopeudelle kierr./min = 5000 / poran halkaisija mm ; alumiinille voi olla
enemmän, sitkeille ( esim. ruostumaton teräs, kupari ) ja koville aineille
vähemmän. [ 2 ]
1.Piirroita kappale.
2. Kiinnitä
työstettävä kappale tukevasti ja poraa reikä, jos käytössäsi ei ole
tolppaporakonetta poraus onnistuu myös tavallisella iskuporakoneella ( muista
kytkeä isku pois ), tällöin poran tulee olla hieman pienempi koska käsivaralta
tapahtuu myös hieman lastuamista ei halutussa suunnassa ( esim. pora 5 mm ->
4.9 mm ). Kun poraat alumiinia käytä leikkuunestettä jottei poran kärkeen
"hitsaannu" ainetta koska tällöin reiästä tulee suurempi ja joudut näkemään
turhaa vaivaa poran puhdistamisessa. Alumiinin työstössä paras leikkuuneste on
etanoli ( tietyssä lämpötilassa ja paineessa alumiini liukenee etanoliin ) myös
mikä tahansa öljy käy.
3. Tee viisteet kappaleen molemminpuolin, viisteen
syvyys tulee olla hieman nousua suurempi, jos viisteen jättää tekemättä syntyy
kantavaa pursetta. Viisteen voi tehdä käsin tavallisella
poranterällä.
4. Muista jälleen leikkuuneste ( paksu vaseliini on OK
) eli rasvaa tappiin ja reikään. Jos et omista tapin vääntiötä, kierteen teko
onnistuu myös jakoavaimella. Kun olet saanut tapin lastuamaan suorassa, katkaise
lastu jokaisen kierroksen jälkeen ( nyrkkisääntöna kierros myötäpäivään,
puolikierrosta vastapäivään) näin säästyt tapin katkeamiselta ja tehtävän
kierteen harjan murtumiselta.