Устройство лазерной системы

Лазерная техника очень молодая и постоянно прогрессирующая область оборудования, применяемого в индустрии развлечений. Будет не удивительно, если через совсем небольшой промежуток времени эти строки потеряют свою актуальность. Но сегодня они очень нужны, так как огромное количество людей не имеют даже элементарного представления о том, как создаются лазерные эффекты и лазерные шоу. Непонятное, всегда немного отпугивает, поэтому мы решили открыть ознакомительный раздел на нашем сайте, посвящённый устройству лазерных систем и способам создания лазерных шоу.

На заре развития лазерных систем, когда становление техники только начиналось, использовались совсем простые способы формирования лазерных эффектов. Ещё совсем недавно лазерные системы строились по следующему принципу:

Лазерная система - это очень просто!

1	Лазер
2	Оптическая скамья c набором выносных эффектов
3	Сканирующая система:	Цветовариатор
		Сканер X-Y (возможно со световодом)
		Специализированный компьютер с программой
		Программа с платой
		Дополнительная библиотека лазерных шоу и музыки
4	Экран
5	Аксессуары

Лазер - это тонкий луч света!

Лазер - это источник электромагнитного излучения видимого, инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов, основанный на вынужденном излучении атомов и молекул.

По сравнению с другими источниками света лазер обладает рядом уникальных свойств, связанных с когерентностью и высокой направленностью его излучения. Именно эти свойства и позволяют создавать лазерные эффекты, обладающие фантастической необычностью и привлекательностью. Излучение "нелазерных" источников света этих особенностей не имеет.

Для индустрии развлечений интерес представляют лишь лазеры видимого диапазона. В основном, это зелёные, красные, синие и белые (цветные, RGB) лазеры. Кроме цвета лазера важными параметрами являются - мощность излучения и к.п.д. Коэффициент полезного действия особенно важен при больших мощностях излучения, так как именно он определяет необходимо или нет дополнительное водяное охлаждение.

Оптическая скамья - это коммутатор луча!

Оптическая скамья (Optical bench) - это устройство для оптической коммутации лазерного луча и направления его в любую точку пространства с очень точной настройкой.

При коммутации лазерного луча по некоему закону и с большой скоростью создаются лазерные эффекты с новыми свойствами. Иногда оптическая скамья применяется для того, чтобы произвести оптические манипуляции с лазерными лучами. Например: соединение лучей, разделение или введение в световоды.

Сканирующая система - это кисть художника!

На этом вопросе можно остановиться более подробно, так как это самое современное, "умное" и интересное место в лазерной технике.

Да не обидятся на нас художники по свету, но лазерная система - стоит на одну ступеньку выше по развитию в сравнении со световой системой. Хотя цели и задачи у них абсолютно разные. Дело в том, что при использовании лазерной системы, художник по лазерам имеет возможность использовать не только готовые картинки (в световой системе - это "гобо"), но и рисовать свои авторские. Каждая картинка может иметь свой уникальный эффект. Затем из них составляется временная последовательность, синхронизированная во времени с музыкальным произведением, и получается лазерное шоу. Для написания шоу используется лазерная программа и специализируемый компьютер. В нём же хранится и музыка.

Для пользователя, который никогда не прикасался к этому процессу, может показаться, что это очень сложно. Но это лишь на первый взгляд. На сегодняшний день существует огромная библиотека лазерных картинок, эффектов и шоу, написанных на различную музыку. Этот набор готовых форм заметно облегчает процесс работы пользователя лазерной системы.

Цветовариатор - это формирователь цвета!

С помощью цветовариатора формируется цветовая палитра лазерного луча. Если лазерная система одноцветная или от лазера требуется только форма (без цвета), то в этом случае цветовариаторы не нужны. Наиболее распространены цветовариаторы 2-х типов:

• электромеханические (Galvo) - невысокое быстродействие, max к.п.д.
• акустооптические (NEOS, AA) - max быстродействие, невысокий к.п.д.

Кристалл цветовариатора устанавливается на пути следования луча на оптической оси и очень точно подстраивается юстировочными винтами. Плоскости поляризации лазерного луча и кристалла должны совпадать. В этом случае потери на кристалле будут минимальными.

Экран - это отражающая поверхность!

Экраном может служить различная плоская светлая поверхность: сетка, киноэкран, искусственный плоский дождь, стена дома, арена цирка, ледовая арена, водопад, низкая облачность, вертикальная скала и т.д. и т.п.

Аксессуары - это Ваши помощники!

Аксессуары (франц. accessoire) - это вспомогательные детали, сопровождающие что-либо главное, сопутствующие чему-либо предметы.

Лазерные аксессуары - это поддерживающий водяное давление насос, кофры для перевозки оборудования, штативы, струбцины, фашеты и другие вспомогательные элементы.

Конфигурации лазерных систем
(в недалёком прошлом)

Графическая лазерная многоцветная система обладает большим арсеналом возможностей для создания лазерного шоу. Это и графическое лазерное шоу (GraficShow) и лучевое лазерное шоу (BeamShow) и как главная составляющая смешанного лазерного шоу (MixShow).
Графическая лазерная одноцветная система обладает меньшими возможностями по сравнению с предыдущим вариантом. У неё отсутствует возможность смены цветов. Но такая система, как правило, более мощная, следовательно - более яркая. Может применяться в лучевом лазерном шоу и как поддерживающий элемент смешанного лазерного шоу.
Для увеличения количества выходов лазерных эффектов возможно деление одного мощного луча на несколько менее мощных в различных пропорциях. Такое деление усиливает восприятие лазерных эффектов, но при этом мощность каждого из эффектов становится меньше. Например: при делении 5-ватного лазерного луча в пропорции 50% на 50%, мы получим два луча по 2,5 Вт. Необходимо понимать, что после прохождения световода эта мощность станет ещё немного меньше (около 2 Вт). Делить лазерный луч мы рекомендуем в тех случаях, когда существует запас мощности излучения лазера или когда яркость лазерного эффекта не критична. В случае работы лазерной системы на открытом пространстве, как правило, деление луча не делается.

Лазерный проектор - это три устройства в одном!

Лазерный проектор - это комбинированный прибор, вместивший в себя: лазер, сканер и цветовариатор. С появлением проекторов на основе мощных цветных DPSS лазеров отпала необходимость в отдельном специальном цветовариаторе. Габариты таких проекторов и их широкий ассортимент, позволяют нам обходится и без световодов. Изменилась также конструкция оптической скамьи и её местоположение в системе. Теперь она располагаться или после сканирующей системы или вместо неё. По-сути дела, оптическая скамья из коммутатора луча превратилась в коммутатор эффектов. Экран и аксессуары остались в неизменном виде.

Теперь лазерная система состоит из двух основных частей: лазерного проектора и управляющего компьютера с лазерной программой.

Конфигурации лазерных систем
(в настоящее время)

Графическая лазерная одноцветная система. Проектор изготовлен на основе одноцветного DPSS лазера (например: зелёный лазер с длинной волны - 532нм)
Графическая лазерная многоцветная система. Проектор изготовлен на основе трёх одноцветных DPSS лазеров (например: красный, зелёный и синий лазеры с длинами волн - 671нм, 532нм и 473нм) или на основе диодных лазеров (например: красный, зелёный и синий лазеры с длинами волн - 650нм, 532нм и 445нм)

Возможные варианты лазерного оборудования от фирмы Latronix