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Transmission laser

  1. warrior6386

    Date d'inscription
    août 2017
    Messages
    66

    Transmission laser

    Bonjour,
    En début d'année, j'avais pris des infos sur le sujet de la transmission de musique par laser.
    Aujourd'hui j'ai avec moi beaucoup plus de connaissance sur le sujet et je suis sur le point de terminer mais il y a tout de même quelques souci.
    J'utilise un ampli op tl081 pour l'émetteur et le récepteur.
    Pour l'émetteur j'utilise une diode laser et pour le récepteur une photo diode (n'y a t-il pas autre que cela car c'est vraiment petit donc difficile à pointer avec le laser). Vu que le signal est alternatif (il passe donc parfois dans les négatifs), et je voulais donc surélever le signal dans la zone de linéarité du laser (qui est de 3 à environ 9 V), je voudrais que le signal de la musique varie entre 3 et 9 v. est ce possible ? si je ne fais pas cela, est ce que la musique sera fiable en sortie ou elle va couper tout le temps ?
    je vous met le circuit en pièce jointe.
    En attente de vos réponse
    Cordialement

    TPE-laser-sch-ma.pdf

    -----

     


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  2. gwgidaz

    Date d'inscription
    décembre 2014
    Localisation
    Caussade, tarn-et-garonne
    Messages
    1 248

    Re : Transmission laser

    Bonjour,

    Tu peux en effet moduler le laser "en amplitude" , et pour cela il faut superposer à ton signal une tension continue. Si ton signal possède des crêtes négatives de 3V, il faut donc que la tension continue soit d'au moins 3V, afin que l'ensemble reste positif. En fait, il faudra prendre plus de marge pour être dans une zone linéaire. En électronique analogique, on appelle cela la "classe A"

    Si tu veux transmettre une bonne qualité audio, ce n'est pas la meilleure solution. Il y aura de la distorsion ( car la linéarité de ta laser est douteuse) , du bruit, et de grandes variations de niveau si quelque chose bouge...

    Tu pourrais d'abord moduler en FM un signal RF de quelques dizaines de KHz , et c'est ce signal modulé que tu envoies sur la laser.
    En réception, tu sors le signal FM , tu l'amplifies et tu démodules celui-ci avec un démodulateur FM.
    C'est un peu plus compliqué au départ, mais infiniment plus efficace .

    Tu peux aussi moduler ta laser avec un signal numérique , toujours en rajoutant une composante continue si nécessaire..

    Pour rendre la cible plus accessible, on met devant la cellule de réception une lentille, et la cellule de détection au foyer de la lentille.
     

  3. warrior6386

    Date d'inscription
    août 2017
    Messages
    66

    Re : Transmission laser

    merci pour ta réponse,
    je fait cette réalisation pour un projet de classe, c'est donc une simple expérience pour faire des tests. je souhaite rester avec un signal analogique, certes c'est moins efficace mais cela fait parti de mon expérimentation.
    Je cherche avant tout la simplicité, pas forcement l'efficacité, ce n'est pas ma priorité.
    Est ce que mon schéma peut fonctionner ? j'ai fait quelques tests avec des GTBF et un faible son sortait des hauts parleurs mais est ce que la transmission peut avoir lieu même si je ne relève pas la masse pour être des les positifs ?
    cordialement
     

  4. warrior6386

    Date d'inscription
    août 2017
    Messages
    66

    Re : Transmission laser

    Ici dans le schéma que j'ai posté plus haut, le facteur d'amplification est de 11, est ce suffisant ?
    Et pour l'émission, j'ai fait avec un transistor 2N2222A, est ce le bon ? sommes nous obligé de le faire avec un transistor ?
     

  5. gwgidaz

    Date d'inscription
    décembre 2014
    Localisation
    Caussade, tarn-et-garonne
    Messages
    1 248

    Re : Transmission laser

    Bonjour,



    1- il faut que ton signal d'entrée possède une tension continue , pour la raison que tu as déjà comprise. Cela se fait en plaçant à l'entrée de l'aop une tension générée par un pont diviseur de tension, et en appliquant l'audio sur cette même entrée à travers un condensateur.

    2- La diode laser doit être alimentée en courant. Cela signifie que ce n'est pas la tension à ses bornes qui doit être contrôlée, mais le courant qui la traverse. Cela implique un montage un peu différent, pas forcément avec un transistor, mais il peut aider si le courant est de plusieurs dizaines de mA. A toi de trouver un schéma convenable ( source de courant contrôlée) . On peut aussi utiliser une source de tension contrôlée, qui alimente la diode à travers une résistance d valeur adéquate.
    Dans ton schéma, quelle est l'utilité de la résistance dans le collecteur du transistor ?
    .
     


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  6. warrior6386

    Date d'inscription
    août 2017
    Messages
    66

    Re : Transmission laser

    merci de ta réponse,
    Donc d'après ce que j'ai compris, je met un condensateur après la prise jack puis un pont diviseur pour initialiser le 0 à la valeur que je veut selon la linéarité du laser. Mais j'ai pas bien compris le terme de "source de courant contrôlée", (je pense que c'est le courant qui varie et non la tension) mais je ne sais pas du tout comment faire autre qu'avec un transistor, je peut brancher directement le laser à la sortie de l'ampli ?
     

  7. gwgidaz

    Date d'inscription
    décembre 2014
    Localisation
    Caussade, tarn-et-garonne
    Messages
    1 248

    Re : Transmission laser

    Bonjour,

    Une diode laser émet proportionnellement au courant qui la traverse. Si j'impose une tension à ses bornes, le courant ne variera pas du tout de façon proportionnelle à la tension ( la loi d'ohm ne s'applique pas) , et de plus , pour une tension donnée, le courant dépend de beaucoup de paramètres ( température...) et peut même détruire la diode. De plus, l'émission optique ne démarre qu'à une certaine tension...Un peu comme une diode classique , dont le courant ne commence à passer qu'à 0,6 Volts, et puis augmente de façon exponentielle si on augmente à peine la tension.

    Il est donc essentiel de contrôler le courant qui traverse la laser.. Et la laser aura alors à ses bornes la tension qui lui plaît d'avoir pour ce courant. Le montage doit aussi garantir qu'en aucun cas la tension ne dépasse un niveau donné. donc il faut un montage qui fasse partir le courant de zéro, en partant d'une tension nulle , et faire alors monter la tension jusqu'au niveau de courant requis. On peut faire ça en pratique avec des transistors, ou un AOP si la laser ne consomme pas plus d'une dizaine de mA. Maintenant, si tu n'y arrives pas, il y a probablement des schémas sur le NET. ( AOP en source de courant)
     

  8. PA5CAL

    Date d'inscription
    décembre 2005
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    Paris
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    52
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    11 819

    Re : Transmission laser

    Bonsoir

    Je crois utile de rappeler (une nouvelle fois) qu'un laser est potentiellement dangereux, en tout premier lieu pour quiconque en recevrait le faisceau lumineux ou son reflet dans l’œil, et que pour cette raison, la vente, l'achat, la possession et l'usage des lasers sortants de classe supérieure à 2 sont interdits en France sous peine de six mois de prison et de 7500 € d'amende, sauf exceptions listées par décret (usages professionnels principalement).

    Pour fixer les idées, un laser de classe 2 émet une puissance lumineuse visible inférieure à 1 mW, ce qui n'est toutefois pas suffisant pour rendre le dispositif intrinsèquement sûr comme les lasers de classe 1.

    Il est donc impératif de pouvoir contrôler, d'une manière ou d'une autre, la puissance lumineuse de sortie effective du laser qu'on utilise.

    On peut réaliser ce contrôle sur la base du courant consommé si l'on peut par ailleurs garantir par construction que la puissance lumineuse produite ne dépassera jamais la limite, quelle que soit l'évolution des conditions d'utilisation (alimentation, température, vieillissement). Il faut bien entendu disposer d'un appareil de mesure adapté pour pouvoir le vérifier.

    On peut également utiliser un modèle de diode laser intégrant un capteur optique calibré afin de réaliser un asservissement de la puissance.
    Dernière modification par PA5CAL ; 11/02/2018 à 20h02.
     

  9. warrior6386

    Date d'inscription
    août 2017
    Messages
    66

    Re : Transmission laser

    merci de vos réponses,
    bien entendu je fais très attention, mon laser est de classe 2 (1mW).
    Et pour revenir au montage, sur le schéma j'ai fait un montage non inverseur avec un gain de 11 avec l'aop. Pour contrôler le courant passant dans une résistance, il suffit de mettre une résistance non ? De toute façon, l'ampli que j'utilise ne peut pas dépasser quelques dizaines de mA. A la sortie de l'aop, je ne peut pas mettre une résistance et mon laser car le courant sera déjà modulé par l'ampli, ou c'est plus compliqué que cela. J'ai regardé les montages pour aop mais j'en ai déjà fait un et je vois pas en quoi les autres me serviront.
    Je dit peut être des choses fausses, merci de me corriger si besoin.
    cordialement
     

  10. gwgidaz

    Date d'inscription
    décembre 2014
    Localisation
    Caussade, tarn-et-garonne
    Messages
    1 248

    Re : Transmission laser

    Citation Envoyé par warrior6386 Voir le message
    merci de vos réponses,
    bien entendu je fais très attention, mon laser est de classe 2 (1mW).
    Et pour revenir au montage, sur le schéma j'ai fait un montage non inverseur avec un gain de 11 avec l'aop. Pour contrôler le courant passant dans une résistance, il suffit de mettre une résistance non ? De toute façon, l'ampli que j'utilise ne peut pas dépasser quelques dizaines de mA. A la sortie de l'aop, je ne peut pas mettre une résistance et mon laser car le courant sera déjà modulé par l'ampli, ou c'est plus compliqué que cela. J'ai regardé les montages pour aop mais j'en ai déjà fait un et je vois pas en quoi les autres me serviront.
    Je dit peut être des choses fausses, merci de me corriger si besoin.
    cordialement
    Bonjour,

    Non, avec ce montage, c'est la tension de sortie de ton ampli qui est modulée. Par exemple supposons qu'elle soit de 6v continus, avec une variation de plus ou moins 2volts. Si tu mets en sortie de ton ampli une résistance qui va à la masse, le courant dans la résistance sera i= V/ R . Avec une résistance de 1000 ohms, ce sera donc i = 6/1000 = 6mA ( variant de +- 2mA )
    Il faut aussi mettre en série avec la laser.
     

  11. warrior6386

    Date d'inscription
    août 2017
    Messages
    66

    Re : Transmission laser

    ok donc la tension est modulée autour d'une certaine tension que je choisi à l'entrée avec le pont diviseur et en sortie je met une résistance avec le laser en série ? est ce que je me trompe ?
    le pont diviseur se met bien au début ? ou il se place à la sortie de l'ampli, juste avant le laser?
     

  12. PA5CAL

    Date d'inscription
    décembre 2005
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    Paris
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    11 819

    Re : Transmission laser

    Citation Envoyé par warrior6386 Voir le message
    bien entendu je fais très attention, mon laser est de classe 2 (1mW).
    C'est le montage électronique et optique qui fixe la puissance lumineuse du laser.

    Si la diode laser a été vendue pour 1 mW (peut-être juste pour des questions légales), cela signifie juste qu'elle peut produire une puissance supérieure sans griller.

    Quand on injecte une puissance électrique de 15 mW dans une diode laser pour la faire fonctionner, il est difficile de savoir a priori si elle produit 0,3 mW ou 3 mW de puissance lumineuse. Et le fait est qu'en l'absence de dispositif de compensation intégré, elle pourrait très bien faire les deux à des températures différentes.

    Une diode laser n'est pas une simple diode électroluminescente. L'effet laser ne se manifeste qu'à partir d'un certain seuil de courant, et s'accompagne d'une augmentation rapide du rendement. Selon le modèle, cette augmentation peut être plus ou moins rapide.


    Pour illustrer mon propos, voici la courbe caractéristique d'une diode laser ADL-65055TL (5 mW nominal sans optique de sortie). Je me dois d'insister sur le fait qu'il s'agit d'une courbe « courant - puissance lumineuse », et non pas d'une courbe « tension - courant ».

    ADL-65055TL.png

    En comparaison, la courbe correspondante d'une simple diode électroluminescente apparaîtrait comme pratiquement plate et légèrement croissante.
     

  13. PA5CAL

    Date d'inscription
    décembre 2005
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    Paris
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    11 819

    Re : Transmission laser

    Pour enfoncer le clou, je mets la courbe d'une diode laser et celle d'une diode électroluminescente côte à côte :

    Laser diode vs LED.png

    Cela démontre que si l'on arrive encore assez bien à contrôler la puissance lumineuse d'une led en réglant approximativement le courant qui la traverse, il va tout autrement pour certains modèles de diodes laser.
     

  14. gwgidaz

    Date d'inscription
    décembre 2014
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    Caussade, tarn-et-garonne
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    1 248

    Re : Transmission laser

    Citation Envoyé par warrior6386 Voir le message
    ok donc la tension est modulée autour d'une certaine tension que je choisi à l'entrée avec le pont diviseur et en sortie je met une résistance avec le laser en série ? est ce que je me trompe ?
    le pont diviseur se met bien au début ? ou il se place à la sortie de l'ampli, juste avant le laser?
    Bonjour,

    Le pont diviseur se place en entrée de l'AOP. Mais tu n'auras peut être pas le gain suffisant en audio.
    Tu devrais commencer par essayer de comprendre comment utiliser un AOP. ( montage en ampli non inverseur, gain en continu et gain en petits signaux, etc...)
    Par ailleurs, les courbes que t'a données pa5cal doivent te convaincre combien il est important de choisir la bonne valeur du courant. Et tout d'abord, savoir pour quel courant est définie ta laser !
     

  15. DAUDET78

    Date d'inscription
    septembre 2006
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    Ile de France
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    63 969

    Re : Transmission laser

    Citation Envoyé par PA5CAL Voir le message
    il va tout autrement pour certains modèles de diodes laser.
    De l’intérêt d'utiliser la photodiode qui est jumelée avec la diode laser et qui mesure la puissance lumineuse réelle de sortie, pour contrôler le courant de la diode laser.
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !
     


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