研究目的
展示如何利用计算机硬盘制作光学快门,并应用于双光子聚合微加工过程中对激光束曝光的控制。
研究成果
该光学快门由计算机硬盘改进而来,通过Arduino Uno采用PWM控制,有效降低了功耗并延长了设备寿命。其在双光子聚合微加工中的应用表明,该装置能精准控制激光束曝光,适用于精密微加工领域。
研究不足
该研究聚焦于特定微加工装置中光学快门的发展与应用。未探究该快门对其他系统的可扩展性与适应性。
1:实验设计与方法选择:
利用计算机硬盘的读写臂开发光学快门,通过脉宽调制(PWM)控制以最小化功耗。使用Arduino Uno生成PWM信号。
2:样本选择与数据来源:
将计算机硬盘改造为快门装置。采用氦氖激光器和光电二极管测量快门响应时间。
3:实验设备与材料清单:
计算机硬盘、Arduino Uno、ATtiny85微控制器、晶体管、电位器、氦氖激光器、光电二极管、示波器。
4:实验流程与操作步骤:
将硬盘读写臂改造成光学快门。通过PWM调节电流以降低功耗,并测量快门响应时间。
5:数据分析方法:
使用示波器测量电激活信号与光电二极管输出之间的延迟,从而确定快门响应时间。
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Arduino Uno
Uno
Arduino
Microcontroller board for generating PWM signals to control the optical shutter.
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ATtiny85
ATtiny85
Atmel
Microcontroller used in the control circuit for the optical shutter.
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HeNe laser
Used to measure the response time of the optical shutter.
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Photodiode
Used to detect the laser beam for measuring the shutter's response time.
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Oscilloscope
Used to measure the delay between the electrical activation signal and the photodiode output.
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