Strahlteleskop bauen?

[frist]

Hallo,
ich würde gern ein Strahltelekop fpr einen CO2 Laser bauen im den 3mm Strahl auf 9mm aufzuweiten.

I.A. scheinen für CO2 Laser einfache Galileo Telekope zum Einsatz zu kommen, was mit nur unklar ist, ist die Art der Linsen. Scheinbar gibt es Teleskope, die aus zwei Meniskus Linsen bestehen und solche, die aus einer plankonvexenund einer plankonkaven (die planen Seiten zueinander) aufgebaut sind. Wie macht man's denn nun am gescheitesten?

Grüße
Flo

[Dr.Ulli]

Hallo,
für eine Aufweitung nimmt man üblicher Weise zunächst eine Zerstreuungslinse und danach eine Sammellinse.
Gerade bei leistungsstarken Lasern wäre ja eine Sammellinse als Erste fatal...wegen einem möglichem "Durchbruch" (Plasma-Erzeugung).
Ich nehme mal an, du hast das nötige Equipment zur Sichtbarmachung des CO2...der lasert ja bekanntlich im Infraroten...und natürlich auch Schutzbrille...
Äußerste Vorsicht ist geboten beim "Rumspielen" mit Linsen!
Gruß!

[frist]

Hallo Dr.Ulli

> für eine Aufweitung nimmt man üblicher Weise zunächst eine Zerstreuungslinse und danach eine Sammellinse.

Ja, soweit klar. Die Frage ist nur, ob man besser Meniskuslinsen, einseitig plane oder bikonvexe und bikonkave Linsen nimmt und wie herum man die einbaut. Die verschiedenen Typen weisen verschiedene Sphärische Aberrationen auf und beim fokusieren des CO2 Lasers z.B. kommen am besten Meniskuslinsen zum Einsatz. Ich vermute daher, dass man auch für ein Galileo-Telekop einen bestimmten Linsentyp bevorzugen würde.

Grüße
Flo

[Dr.Ulli]

Also ich habe für eine Aufweitung immer eine plankonkave und eine plankonvexe Linse kombiniert (siehe Avatar: Nd-YAG ca. 30x aufgeweitet).

Die plankonkave Linse wird mit der gewölbten Seite zum Laser aufgestellt. Dann habe ich immer die plankonvexe mit der gewölbten Seite vom Laser weg installiert (also die planen Seiten stehen sich gegenüber). Die gewölbte Seite der ersten Linse zum Laser ist ein muss, um eventuell schädliche Rückreflektionen in den Resonator zu vermeiden.

Man könnte bei nicht so leistungsstarken Lasern auch zwei plankonvexe Linsen nehmen und in den Brennpunkt einen Raumfilter einbauen...das gibt dann einen schönen sauberen Strahl. Die Linsen sollten einen sehr viel größeren Durchmesser als der Strahl haben, um Abbildungsfehler zu minimieren (achsennahe Strahlen).

Meniskuslinsen etc.. braucht man hier nicht, wenn der Strahl nur in der Mitte der Linsen verläuft...die sind in der "normalen" Optik nötig, um eben Abbildungsfehler zu vermindern.

[frist]

Hallo,

> Also ich habe für eine Aufweitung immer eine plankonkave und eine plankonvexe
> Linse kombiniert

OK. Das scheint mir eigentlich auch am sinnvollsten, und ich hab inzwischen auch eine Zeichnung eines kommerziellen Teleskops gefunden, die genau diesen Aufbau zeigt.

> Man könnte bei nicht so leistungsstarken Lasern auch zwei plankonvexe Linsen nehmen
> und in den Brennpunkt einen Raumfilter einbauen

Könnte ich machen, ich hab nur 60 W CO2, aber ich glaub das ist mir zu aufwändig.

> Die Linsen sollten einen sehr viel größeren Durchmesser als der Strahl haben

Ah, das ist interessant. Ich hab zunächst mal 3mm Strahldurchmesser (so wie ich das Datenblatt verstehe ist das der Maximaldurchmesser nicht 1/e) und komme dann auf ca. 9mm. Jetzt hätte ich als Eingangslinse 1/2" und als Ausgangslinse 1" vorgesehen. Reicht das?

Grüße
Flo

[Dr.Ulli]

1/2" sind ja ca. 1,25cm...das sollte für die erste Linse reichen...bei 3mm Strahldurchmesser.
Bei der zweiten 1" -ca. 2,5cm...kommt drauf an, wie stark du aufweiten willst...für 9mm, also bei 1 zu 3 reicht das wohl...Der Grund ist, dass für "achsennahe" Strahlen kaum Abbildungsfehler auftreten.
Dennoch wirst du feststellen, dass der Strahl nicht mehr so schön "sauber" bleiben wird...jedes Staubkorn und jeder noch so kleine Kratzer auf den Linsen (vor allem der ersten) führen zu Interferenzerscheinungen. Daher braucht man für die Holografie ja einen "Raumfilter" (Pinhole) für eine saubere Aufweitung.
60W sind kein Pappenstiel! Bitte sei sehr vorsichtig! Eine Schutzbrille ist quasi Pflicht! Vor allem beim Justieren der Linsen kann mal schnell etwas "daneben" gehen...und man sieht es ja nicht, wegen des infraroten Lichts. Ohne AR-Beschichtung wird auch jede Menge Licht von den Linsen reflektiert. Auch das Streulicht könnte je nach Sauberkeit heftig werden...

[frist]

Hallo

> Eine Schutzbrille ist quasi Pflicht! Vor allem beim Justieren der Linsen kann mal
> schnell etwas "daneben" gehen...und man sieht es ja nicht, wegen des infraroten
> Lichts. Ohne AR-Beschichtung wird auch jede Menge Licht von den Linsen reflektiert.

Schutzbrille hab ich natürlich und die Linsen werden auch Beschichtet sein. Allerdings wird wohl nur für billige chinesische Linsen reichen...

Und zum einstellen besorge ich grade so eine phosphorbeschichtete Karte von Macken Instruments, die unter UV Licht fluoresziert und wo sie vom IR Strahl getroffen wird nicht mehr fluoresziert.

Grüße
Flo