¿Cómo puedo crear una superficie flexible de detección láser?

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Lo que estoy tratando de hacer es crear un juego como una etiqueta láser para áreas más grandes, quiero detectar rayos láser en una superficie flexible / ponible como un chaleco. Esa superficie se conectará a una placa Arduino.

Por lo tanto, los fotodiodos pequeños no funcionarán para mí, porque son demasiado pequeños para ser vistos desde la distancia. He leído esto: Uso de un panel solar para la detección de luz láser , Detectando múltiples láseres También crear una serie de diodos no sería tan flexible.

Pero lo que estoy pensando es más como una malla fotosensible, como cuando un láser lo golpea creando una pequeña corriente, por lo que puedo decir si un láser lo golpeó. El siguiente paso es detectar el color del láser según el nivel de la corriente. Pero esto no es necesario, más que eso, la modulación del láser puede ser la mejor solución.

Simplemente, lo que estoy tratando de lograr es una superficie flexible y ponible que se puede ver si es golpeada por un láser. El número de fuentes no importa.

    
pregunta siniradam

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Suponiendo que la variante de la etiqueta láser se reproducirá en oscuridad relativa, no a la luz del día, una célula fotovoltaica de película delgada (TFPV) o thin Las células solares de película de espesor y flexibilidad requeridas podrían servir como un fotodetector de área amplia.

Hay células TFPV disponibles que utilizan un sustrato de poliimida muy delgado pero resistente al desgarro, que se puede cortar y sembrar, por ejemplo, en la superficie superior de una chaqueta o gorra.

El desafío será distinguir un área relativamente pequeña expuesta al láser, a diferencia de la superficie fotovoltaica general que está expuesta a la luz ambiente. Claramente, si la intensidad del láser no es significativamente mayor que la luz ambiental combinada que puede incidir en toda la superficie de la ropa, esto no funcionará. Desafortunadamente, el aumento de la intensidad del láser conduce a problemas de seguridad ocular del láser.

La potencia láser permisible para los ojos es bastante baja, por lo general milivatios de un solo dígito para los láseres visibles, y milivatios fraccionarios para los láseres IR o UV: tenga en cuenta que la seguridad ocular preocupa a Apple incluso a una breve exposición accidental al láser desde muy cerca , por ejemplo, si un jugador dispara accidentalmente la pistola láser de etiquetas mientras la mira.

La solución es usar una hoja TFPV que consiste en una multitud de celdas separadas, en lugar de una gran área de fotosensibilidad, por ejemplo:

( source )

El mecanismo de detección necesitaría detectar células fotovoltaicas individuales dentro de la malla. La celda que produce un voltaje anormalmente alto sería la que tendría un rayo láser incidente, todas las demás celdas tendrían voltajes iniciales más bajos representativos de la luz ambiental en cada uno.

La diferenciación de color no funcionaría para la identificación de la fuente, si se utiliza el enfoque TFPV: considere un pequeño punto de láser rojo, un pequeño punto de láser verde y un área de superficie más grande iluminada por la iluminación de la arena del rótulo láser: las celdas fotovoltaicas no serían capaz de distinguir entre estos.

Otro desafío con el uso de material TFPV es que los tiempos de aumento de la señal son bastante lentos y más lentos para tamaños de celda más grandes. El uso de múltiples células más pequeñas mitiga esto un poco.

Por lo tanto, tradicionalmente se usa la modulación de señal para distinguir entre diferentes fuentes de luz, por ejemplo. La modulación de pulso de 38 KHz como se usa en los controles remotos de infrarrojos, no funcionará. Una frecuencia de modulación mucho más lenta, y la identificación de distintas secuencias de códigos de diferentes emisores, sería el camino a seguir.

    
respondido por el Anindo Ghosh
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Si está utilizando un fotodiodo simple sin ningún filtro, no podrá detectar de manera confiable qué longitud de onda (color) es el láser. Lo que gobierna cuánta corriente genera un fotodiodo es la potencia óptica absorbida por el área activa del fotodiodo y la capacidad de respuesta (corriente / potencia óptica a la longitud de onda apropiada) del diodo.

Teóricamente, podría generar una cantidad conocida de energía en alguna longitud de onda, \ $ P (\ lambda) \ $, en un fotodiodo y, según la corriente generada, podría determinar aproximadamente cuál es la longitud de onda. Sin embargo, como puede ver en la curva de capacidad de respuesta a continuación, hay dos soluciones de longitud de onda para una capacidad de respuesta determinada. Además, la desviación del haz, las fluctuaciones de la fuente, la desalineación, etc., reducirán la potencia óptica incidente en el fotodiodo hasta el punto de que realmente no se puede usar como un espectrómetro improvisado.

Si está intentando diferenciar entre varias fuentes diferentes, pero no importa cuál es la longitud de onda, es mejor que module los diodos de manera diferente para que pueda ver fácilmente qué fuente está iluminando el detector.

    
respondido por el Mark

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