einfache DPSS Pumpkammer

[pulslaser]

Hi Leute, vor einiger Zeit sagte ich ja ich würde einen DPSS Resonator aufbauen. Nun habe ich es fertiggebracht den Aufbau möglichst unkompliziert hinzubekommen. In einem anderen Posting hatte ich Bilder meiner Kristallhalter gepostet. Kurz und gut hier ein paar Daten:

ND:YAG rund 4x30mm, 1% Dotierung
Pumpdiode Stack mit 270 Watt 807,5 nm
einseitig gepumpt
HR-Spiegel mit R=2m, OC 90% flat
Resonatorlänge 300mm

Betrieb mit 50Hz, 2% Pulsdauer 98% Pause
Mittl. Stromaufnahme der Pumpdiode dabei: 1,4A bei 16,7V

Ausgangsleistung:
mittl. Leistung 1,2 Watt @1064nm
Pulsdauer 330µs, Pulsenergie 16mJ, Puls-Peakleistung 48,5 Watt

Q-Switch Betrieb:
Pulsdauer 150ns, Pulsenergie 16mJ, Puls-Peakleistung 106,666kW!!!
Bei 4% Puls-Pause Verhältnis 213kW!!!

Dabei war der Kristallhalter ungekühlt.

@RichardK: Bei dieser einseitigen Pumpmethode wie Du sie auch anstrebst krümmt sich der Kristall bei höheren Pumpleistungen und die Ausgangsleistung steigt nicht weiter an. Es besteht die Gefahr des Kristallbruchs.

Fazit: Dieser Aufbau ist nicht für hohe Leistungen geeignet. Als nächstes werde ich versuchen mit 3x4 Einzelelementen im Winkel von 120° kreisförmig um den Kristall herum positioniert eine homogenere Ausleuchtung hinzubekommen wobei der Kristall in einem Glasröhrchen sitzt und flüssiggekühlt ist.

Gruß Dieter

[vakuum]

hat sich erledigt...

[orangekochkuenstler]

Pumpdiode Stack mit 270 Watt 807,5 nm
einseitig gepumpt

Mittl. Stromaufnahme der Pumpdiode dabei: 1,4A bei 16,

das ist aber viel leistung bei 1,4A
ich denke du meinst mW oder?

[richardk]

Hallo Beat

Also, das ist so.. 16mJ sind auch 16mWs (milli Watt Sekunden)
Also 16mW eine Sekunde lang. Wenn man nun 16mJ in einer
Zeit von 330us hat, hat man eben ~48Watt oder eben
bei 150ns eine Leistung ~100kW. -> J/t=W wobei Ws = J

Nun, ein Q-Switche ist ein optischer "Schalter".
Das "Q" Stammt von "Güte" Güte Schalter.
Das Ganze ist in cavity montiert. (ähnlich wie AOM in der Funktion)
Festkörper Laser Materialien ala nd-yag können Energie
eine gewisse Zeit speichern, sobald man nun mit dem
optischen "Schalter" den Resonator "aufmacht" wird die
Energie schlagartig frei.


@orangekochkuenstler
Dieter weis schon von was er redet...

@Dieter Danke für den Tip.. zur Zeit ist leider keine Zeit
Werd mich dan wieder melden wen das Projekt weiter geht.

Gruss Richard

[pulslaser]

@orangekochkünstler, ich habe bei meinem Posting extra Dinge die zusammengehören in einem Absatz genannt. Z.B. der Absatz mit der Stromaufnahme:

Betrieb mit 50Hz, 2% Pulsdauer 98% Pause
Mittl. Stromaufnahme der Pumpdiode dabei: 1,4A bei 16,7V

Dabei hat der 2. Satz ohne den 1. keine Bedeutung. Wenn schon Zitat dann bitte zusammenhängend.

Bei dieser Betriebsart spricht man vom "PWM" also Pulsweitenmodulation. Das Verhältnis der Fläche unter dem Rechteck des Impulses zur Fläche der Pulspause * Gesamtleistung = aktuelle Leistung des Verbrauchers. In meinem Beispiel war das 2% ein und 98% aus also ergibt sich somit eine mittl. Strahlungsleistung von: 270W * 0.02 = 5,4 Watt bei 16,7V und 1,4A.

That's it.

Gruß Dieter

PS. Normalerweise kann die Diode 350W, sind aber von den 8 Elementen ca. 1,5 defekt, deswegen 270W, nur bei den defekten liegt natürlich trotzdem elektr. Leistung an aber eben in Form von Verlustwärme. Muss ich bei Gelegenheit austauschen.

[mikebeam]

Hallo Dieter!

ND:YAG rund 4x30mm, 1% Dotierung

Fazit: Dieser Aufbau ist nicht für hohe Leistungen geeignet. Als nächstes werde ich versuchen mit 3x4 Einzelelementen im Winkel von 120° kreisförmig um den Kristall herum positioniert eine homogenere Ausleuchtung hinzubekommen wobei der Kristall in einem Glasröhrchen sitzt und flüssiggekühlt ist.

Ich baue auch etwas in der Art, Kristall 1% Nd:YAG 3*50mm²

Was für ein Glasröhrchen nimmst du? Aus BK10 konnte ich nichts auftreiben aber Schott verkauft Laborglas-Röhrchen als Meterware, die bekommt man per Inet-Versand bei Laborausstattern. Von der Absorption her sind die natürlich nicht so gut wie BK10 aber dafür sehr günstig und thermisch belastbar. Aus dem Material werden normalerweise Reagenzgläser, Kolben und ähnliches gemacht.

Hast Du ein besseres bzw passenderes Material gefunden?

Ciao
Mike

[pulslaser]

Hallo Dieter!

Hast Du ein besseres bzw passenderes Material gefunden?

Ciao
Mike

Hi Mike, ich nehme dafür Glasröhrchen die in Blitzlampenpumpkammern verwendet wurden. Passt auch vom Transmissionsgrad bei 808nm besser.