FABRICATION D’UN DPSS 400mW 532nm

[CHRS33]

Bonjour à tous.
Fort de l’expérience acquise sur mon Compass, je vais tenter de réaliser un laser vert complet.
La puissance visée est environ 400mW.
Je dispose déjà de 2 diodes de pompe 808nm 2W, on en trouve maintenant sur EBAY pour moins de 50 Euros.
La première approche, la plus simple est d’utiliser les paires collé YAG/KDP. Après une recherche sur EBAY, SNOCTONY en propose assemblé dans un dissipateur cuivre pour 45 Euros.
Le montage serait constitué de 2 diodes de pompe 2W focalisé sur 2 YAG/KDP sortant chacun 200mW puis mélangé par un cube polarisé et ensuite un filtre IR.

yag200.JPG

Description du YAG/KDP:

yagkdp.jpeg

“Optical-contact composites are consisted of laser crystal Nd:YVO4 and non-linear optical crystal KTP. They are combined together by optical-contact method without cement and can generate as high as 70mw 532nm green laser with 500mw diode pumping. They have the advantages of high conversion efficiency, compact design and low cost etc.. “

Je l’ai contacté pour savoir si on pouvait pomper à 2W voici ce qui m’a répondu :

“This crystal is glued and only for 500mw laser diode. If you use separate crystal (Nd: yvo4 and Ktp without glued), you can easily get 200mw with 2W 808nm laser diode.”

Humm, le yag fait 1.8mm/1.3mm/0.5mm le décoller sans abimer le coating ca va être dure surtout que tout est collé dans son support !!!
Et puis recoller sur un support un cristal de 0.5mm d’épaisseur sans déborder !!!!!

[djrenzo]

ha ! du 532 polariser !!! et assemblé avec un cube !!! ha !
oops pardon !! ça me rappel moi quand je voulais faire une diode multi frequence

peut etre j'ai dit une connerie

[james]

Voila un projet,qui vas etre très très suivit !
Avec mes faibles connaissances du sujet,mais de ce que j'ai pu constaté. Je pense qu'il faille mieux t'orienter sur NDYVO4 et KTP séparés.
Bien sur cela complique grandement l'agencement,mais trouver des hybrides de 200mw,c'est pas simple. (peux etre certains pointeurs chinois,mais bon... )
L'avantage c'est que tu soit capable de te faire,une double regulation thermique facilement (veinard !)
En bataillant sur ebay,j'ai finie par trouver des KTP de taille respectable à bon prix. Je ne peux helas pas te filer le lien,c'etait du ponctuel.
Par contre pour les NDYVO4 faut voir,pas sure de la qualité,je te tient au courant. J'ai vraiment envie de t'aider et vais faire mon possible.
Au fait sur tont petit shema,je vois pas d'OC,c'est volontaire,ou un oublie.

HS. j'aurais tellement voulue voir tes hologrammes ce week end.

[djrenzo]

quelqu'un peut me confirmé que les diode 808 cmount sont polarisé ?
et que il existe des cube a 532 ?

j'ai trouvé du cube a 650 nm du cube a 405 nm mais jamais a 532 nm ?

[shrad]

impossible a decoller, et ensuite a manipuler

il y aurait un autre moyen de faire ceci, avec un seul KTP et deux Nd:YVO4, mais c'est quelque chose d'audacieux:

Di c'est un dichro reflect green

le reste, c'est du classique, le miroir HR et le miroir OC sont la pour refleter le 532nm (le HR pour reinjecter vers l'OC)

comme on utilise les coatings HR du Nd:YVO4 pour la cavite en 1064, l'OC sert uniquement a remettre en forme le 532nm (peut etre pas necessaire), et pour extraire le 532nm on utilise en fait un dichro HR@532nm et AR au dessus (ca doit etre facile a trouver)

avec ce genre de cavite, la densite de puissance dans la cavite secondaire est relativement enorme par rapport a un design conventionnel et devrait etre super efficace

il va sans dire que si ca se revele etre un truc de fou, je me reserve le droit de poser un brevet XD (c'est une idee personnelle, donc demandez moi si vous voulez l'appliquer) precision importante: je ne sais pas si ca fonctionnerait!

[djrenzo]

et si ça explose !!!!

ok je

[james]

Moi,je pense que ce principe n'est pas utilisé dans les lasers commerciaux,à cause de l'agencement complexe.
Ils prefere prendres des diodes et cristaux + puissant (dans cette game là,bien sur)
Mais pour des bidouilleurs qui veulent faire avec ce qu'il on dans leurs tiroirs,c'est plutot seduisant.
Mais c'est le topic à CHR33. Voyont ce qu'il en pense.

[djrenzo]

question a la con question de neophyte .shrad !!! peut ton traverser un ktp dans les deux direction ? ne risque t'il pas d'y avoir collision de particules ou de photons puisque tu lase dans deux direction opposé et du coup peut t'il y avoir un echauffement du ktp ?

si les dichro devie le 532 que fait le 1064 ?? va til jusqua l'autre diode ?

[james]

si les dichro devie le 532 que fait le 1064 ?? va til jusqua l'autre diode ?

Reponse de neophyte,pas si tu utilise des lentilles avec coating adapté,pour refleter le 1064nm.
Pour le KTP,je pense pas que ce soit un probleme. Mais attendons la reponse de specialistes.

[shrad]

Reponse de neophyte,pas si tu utilise des lentilles avec coating adapté,pour refleter le 1064nm

hahaha james tu m'as fait rire tu reflete avec une lentille? mouarf ^^ (le prend pas mal )

en fait, il faut prendre des Nd:YVO4 avec coating HR d'un cote, comme ca le 1064 circulerait entre les deux faces extremes de la cavite

si pas de coating HR sur le cul des YVO4, ajouter un HR fait pour (reflete 1064 et 532, passe 808, modele standard)

d'ailleurs c'est meme mieux de prendre des HR courbes prevus pour, et de prendre les memes pour le 532 car les faisceaux et les cavites doivent avoir les memes caracteristiques

pour les collisions de particules, non je vous rassure... le plus probable serait qu'il y aie une interference qui aie lieu et que ca soit pas efficace, mais pour ca il faudrait que ce soit exactement symetrique non?

je precise que je ne suis pas un manitou j'ai imagine ca comme solution mais c'est une idee uniquement

mais je sais que pour faire de la generation de seconde harmonique, on peux utiliser ca avec l'agencement:

[diode]->cristal1->OC2->cristalsomme<-OC1<-cristal2<-[diode]

dans cette config, la branche de sommation est commune a deux cavites, pas super facile a comprendre mais bon, j'ai pas trop le temps de faire un schema je vais bientot faire dodo, beaucoup de choses a penser aujourd'hui ^^

[djrenzo]

donc tes dichro sont passant 1064 apres le yv04 d'un et reflechissant 1064 et 532 coté ktp si j'ai tout compris c'est ça !!! c'est vraiment pas commun comme dichro

pour en revenir a ma question une 808 est polarisé ? il me semble pourtant avoir lue que non !!!!

[djrenzo]

n'enpeche que c'est une foutu idée bien penser ton schemas

[shrad]

non le dichro laisse passer le 1064, simplement au lieu d'avoir le 1064 et le 532 dans le meme chemin optique, il est separe du chemin principal par les dichros

le HR et le OC de mon schema est la pour que le 532 fasse le meme chemin que le 1064, donc la distance HR/OC est la meme qu'entre les faces reflechissantes des YVO4

evidemment, trouver un YVO4 avec une seule face HR a 1064 c'est pas facile, donc il faut entre chaque diode et YVO4 un HR courbe, ce qui est meme mieux car la courbure pourrait etre la meme entre les deux chemins optiques (et on peux utiliser trois memes miroirs HR)

[djrenzo]

ok shrad j'avais mal lut ton post !!! , je te confirme tout de meme que c'est un bon developement ça vaudrai le coup d'essayer ton projet bien qu' asser complex a metre en oeuvre

ps: je ne crois pas qu'une diode 808 nm soit polarisé !!! je vais demandé a denis ce qu'il en pense

re PS: remarque si denis passe par la il nous donnera paut etre son avis sur ton montage !!

[dj_richu]

Ca ressemble tres fortement a la premiere partie d'une ring cavity de chez Coherent.. je posterais photo quand je l'aurais retrouvé..

[CHRS33]

Bonjour,
Houla les gars vous allez un peu vite : .C’est un projet sur 6 mois qui à un but éducatif et si ca peu servir pour d’autre, pourquoi pas.

Il est évident que le premier schéma que j’ai proposé une première piste pour lancer le sujet.
Il est hors de question de manipuler des cristaux de 0.5mm, c’était juste pour montrer ce que SNOCTONY m’avais répondu.et je doute fort qu’un si petit cristal puisse dissiper 2W.

DJrenzo : si si du 532 polarisé ca existe

En ce qui concerne les diodes 808 cmount 2W, elles sont bien polarisés.

Shrad : Ton schéma est intéressant, mais pour être reproduisible il faudrait limiter le nombre d’optique en intra cavité (difficile à aligné) , le but n’étant pas de refaire un Verdi.

Je vise plutôt un laser facile à faire, peu chère et réglable par tout le monde (ou alors dj-richu nous fait une formation accéléré).

Donc les cristaux collé ont oubli et ont va s’orienté vers un Yag et un KDP séparé,

Le challenge est de dépasser les 400mW.
J’ai déjà une petite idées. Donc si ont part sur 2 diodes de pompes 2W un yag et un kdp séparer .
Que penssez vous de ca:

yag 2.JPG

[dj_richu]

autant acheter une diode Ir de 4W, non?

parce que l'économie de prix sur la diode sera surement bouffé par les miroirs et supports miroirs nécessaires pour diriger et focaliser les faisceaux dans le yag..

[djrenzo]

arf !! j'ai dit une connerie alors !!! les diode 808 c-mount sont polariser alors

[CHRS33]

De toutes facon, ce n'est pas la polarisation de la diode de pompe qui fait la polarisation du 532 (voire mon sujet sur l'influence de la polarisation des diodes de pompes sur les yag).

Pour les diodes 4W , bonne remarque sauf une 5W c'est 299Euros, une 3W c'est 135Euros,2W c'est 66Euros (45Euros sans lentille) ,que il se trouve que je dispose déja de 2 diodes de pompe 2W, qu'ils sont facile à trouver, Shrad en a eu plein pour pas chère.

Mais bon ont peu prévoir une version à 2diodes et une autre à 1diode.

[blackbird]

de plus les diodes de 2W auront certainement un ruban moins large qu'une de 4 W et donc ça c'est bon pour le rendement !

A+

BlackBird

[dj_richu]

de plus les diodes de 2W auront certainement un ruban moins large qu'une de 4 W et donc ça c'est bon pour le rendement !

A+

BlackBird

c est sur que la taille de l'émetteur est importante

[ccd]

@CHRS33 : Prouquoi tu veux que le cristal dissipe 2W ?

Ci-joint la photo d'une cavité 1064nm (pas de doublage) avec le pompage provenant de 2 fibres de part et d'autre du YVO4. Ceci je me demande s'il n'y avait pas un emplacement pour mettre un doubleur...

[CHRS33]

[quote="ccd"]@CHRS33 : Prouquoi tu veux que le cristal dissipe 2W ?

D'aprés moi, mais je peu me tromper,
Si On pompe à 2W et que l'alignement ne permet pas l'effet laser, les 2W de pompe sont absorbé On à fluorescence mais en absence d'effet laser la puissance est dissipé sous forme de chaleur. danc ce cas la le petit cristal de 1.3mm/1mm/0.5mm ne suporterai pas la puissance dissipé.
Dés lors que le yag lase, pour une éfficacité de 60% le yag dissipe quand méme 0.8W.

Alors j'ai bon ??

Ton montage me donne une idée, es ce que ca marche ca :

YAG3.JPG

[dj_richu]

c est le genre de montage utilisé lorsqu on pompe un barreau de YAG avec des arcs lamp sur les cotés... l angle de brewster est a respecter dans ce cas là

[ccd]

Oui en effet, à lui tout seul il chauffera certainement, mais tes cristaux tiennent rarement dans le vide, donc il faut bien utiliser la conduction pour évacuer cette chaleur (et réguler la température aussi, car parfois ça peut être utile de chauffer le cristal..).
L'interêt d'utiliser un petit cristal réside dans plusieurs trucs : C'est chiant à nettoyer, c'est chiant à manipuler et ça tombe toujours par terre. Ah non merde.. je reprends : Souvent la surface que tu utilises est petite, donc pourquoi acheter un cristal plus volumineux qui coute plus cher ? 2. La capacité thermique (enfin conduction quoi) des cristaux est assez mauvaise (le verre est isolant hein..) donc, pour un grand cristal tu vas avoir un point chaud là où tu vas mettre ton faisceau de pompe et la chaleur ne va pas s'évacuer... juqu'au cas extrème où le verre va vouloir se dilater localement = casser. Tout ça parce que la chaleur au centre de ton cristal n'aura pas été évacué vers l'extérieur... Si tu avais un petit cristal, la proximité de la monture aurait fait que la chaleur aurait été évacuée et que le cristal se serait dilaté de manière homogène. Pis c'est plus simple à réguler thermiquement car moins d'inertie...

[CHRS33]

je suis d'accord avec toi CCD.
éffectivement deplus, un gros cristal crée un gradient de température et en cas de modulation de la diode de pompe pour le blanking cela crée des fisuration sur les coating. le refroidissemnent et la stabilisation est moins performante.
d'un autre coté,fixer un cristal de 0.5mm d'épaisseur pour avoir un bon contacte thermique sur 3 faces sans que la colle déborde c'est quasiment mission impossible.

[CHRS33]

j'ai trouvé un yag :
http://cgi.ebay.fr/2-Nd-YVO4-Laser-crys ... 911.c0.m14

Dimension: 3x3x1mm3
Coatings: S1: HR-1064/532, HT808
S2: AR-1064/532

"8W green laser was generated from a 15W LD pumped 0.5% Nd:YVO4 with intracavity KTP " 20% de rendement, qu'es ce qu'il est obtimiste ce snoctony


Se serai pour la configue avec double pompage sur la méme face, prix : 45Euros livraison comprise.

[CHRS33]

et pour le KDP :

http://cgi.ebay.fr/One-piece-KTP-Laser- ... 911.c0.m14

Prix 41 euros

Dimension:2x2x5mm3

turning 45deG, : ???? qu'es ce que ca veux dire ???

AR./AR-1064/532

[shrad]

ca veux dire que ton KTP doit etre a 45° de rotation par rapport a ton Nd:YVO4

je vais voir si je trouve des offres plus interessantes, j'ai pas mal de pistes pour ca, dont des cristaux pas trop chers (juste un peu plus que ceux que tu indiques) que tu pourrait pomper avec plus de puissance plus tard si tu le desires

[shrad]

http://cgi.befr.ebay.be/HIGH-POWER-YAG- ... 286.c0.m14

http://cgi.befr.ebay.be/KTP-Crystal-SHG ... 286.c0.m14

http://cgi.befr.ebay.be/CASTECH-LASER-C ... 286.c0.m14

http://cgi.befr.ebay.be/CASTECH-LBO-YAG ... 286.c0.m14

http://cgi.befr.ebay.be/JDSU-Thermal-Di ... 286.c0.m14

http://cgi.befr.ebay.be/JDSU-Thermal-Di ... 286.c0.m14

http://cgi.befr.ebay.be/HIGH-POWER-3-to ... 286.c0.m14

http://cgi.befr.ebay.be/CASTECH-LBO-Las ... 286.c0.m14

[blackbird]

Salut Shrad,

le cristal de Vloc me parait intéressant, pour les autres c'est pas sûr, en particulier pour les LBO on ne sait pas pourquoi ils ont été fait ... et ça peut être très loin de ce que l'on pense/espère !

A+

BlackBird

[shrad]

salut blackbird

je suis d'accord pour les LBO, mais en general les plus courants sont pour du SHG de 1064nm en 532nm

meme si ils doivent etre regules thermiquement, ils sont trois fois plus efficaces

pour avoir confirmation de leur utilite, si il y a un numero de serie sur la boiboite, en general il est possible de contacter le fabriquant pour le demander

[CHRS33]

salut blackbird

je suis d'accord pour les LBO, mais en general les plus courants sont pour du SHG de 1064nm en 532nm

meme si ils doivent etre regules thermiquement, ils sont trois fois plus efficaces

pour avoir confirmation de leur utilite, si il y a un numero de serie sur la boiboite, en general il est possible de contacter le fabriquant pour le demander

Je pensais que les LBO c'étais uniquement pour du bleu ou du rouge !!!

Quand tu dit qu'il sont 3 fois plus éficace, ca veux dire qu'ont peux espérer combien de rendement final ?

[CHRS33]

j'ai renchéri pour le cristal VLOC. (12Euros )

Quelqu'un d'autre est intérresé par ce cristal ?

A+

[shrad]

en fait je parlais de rendement financier, mea culpa

pour un rendement maximum a haute puissance, plus le cristal est long, plus le rendement est eleve

pour des compagnies d'optique, il est toujours plus interessant de faire un long LBO avec une electronique de regulation couteuse, que de faire un long KTP qui est plus difficile a faire croitre sans impuretes ou microfissures

sinon, evidemment, le LBO a egalement un rendement optique superieur a haute puissance, car son coefficient lineaire, si je ne me trompe pas, est plus eleve, donc le rendement grimpe avec la puissance (surtout en pulse)

comme tous les cristaux non lineaires, le LBO peut etre coupe pour doubler des longueurs d'onde sur une large gamme et donner dans le bleu, le vert ou le rouge, tout comme le KTP qui sert aussi a faire du jaune, du vert ou du rouge

le KTP n'est pas utilise en bleu car sa zone de phasematching ne descend tout simplement pas jusqu'aux longueurs d'onde requises

sinon, on utilise aussi le KTP et le LBO en oscillateur parametrique, ou en generation de somme de frequence, tout depend de sa fabrication, si on y grave un reseau de diffraction (les si mysterieux periodically poled KTP) pour realiser des sommes ou differences ou harmoniques a temperature ambiante, etc... tout comme toute une variete de cristaux

c'est un peu comme des diodes en electronique, il y en a pour toutes les utilisations, et on peux quelquefois detourner celle-ci au detriment de l'efficacite