YAG von Blitzlampe auf DPSS umbauen

[NC9210]

Hallo Forum,

ich habe einen kleinen YAG mit Blitzlampe günstig bekommen
und möchte den auf CW zur Materialbearbeitung umbauen.
Ich nehme mal an, daß ich den am besten mit Dioden pumpen kann.
Der YAG ist ca. 3mm stark und 5cm lang. Welche Leistung muss ich
etwa einsetzen damit der Laser beginnt zu arbeiten?
Und wie viel Leistung kann so ein Kristall in etwa aufnehmen/abgeben?

Eingebaut ist der in einer keramischen Kammer die innen verspiegelt ist.
Ich habe im Moment keine Idee, wie ich den Kristall am besten pumpen
könnte. Evtl. mit Faserkopplung? Dann könnte ich ein kleines Loch bohren
und die Faser da durchführen.
Ich wäre für jede Idee dankbar.

Nicole

[pardini]

Hi Nicole,

endlich mal jemand mit einem ehrgeizigen Projekt, aber ich fürchte du kommst günstiger weg, wenn Du dir eine kpl. Pumpkammer mit Dioden ferig kaufst. In wie weit man den, warscheinlich zu hoch dotierten YAG, überhaupt mit Dioden pumpen kann, bin ich mir nicht sicher. Auf jeden Fall wird die Effizienz/Strahlqualität wohl nicht besonders. Also mögl. YAG tauschen, dann Faseroptiken und jede Menge mech. Umbau, da bleibt von der alten Kammer nicht mehr viel übrig. In welchen Leistungsbereich willst Du denn? 3x50mm klingt evt. wie 100W?

Aber es gibt hier im Forum ein paar Spezis, wenns um Materialbearbeitung geht. Da kommen sicher noch ein paar konstruktive Vorschläge.

Pardini

[NC9210]

Hi Pardini,

eine 50W Pumpkammer mit Dioden kostet beim günstigsten Chinesen den ich
bisher gesehen habe 2500,- Euro ohne Spiegel. Dazu kommen nochmal
500,- Euro EUST.
Das überschreitet mein Bastel-Budget bei weitem.
Was hat es mit der Dotierung des Kristalls auf sich? Davon höre ich zum
erstem mal. 100W wären recht viel, da müsste ich ja mit 250W pumpen
Wenn 10-20W rauskommen würde das vermutlich genügen (der Laser soll
nur Beschriftungen machen - und das darf auch langsam gehen).
Die Pumpkammer ist recht klein und sieht auch nicht aus als ob da viel
gekühlt worden ist. Ich nehme daher eine wesentlich kleinere Leistung an.

Gruss
Nicole

[VDX]

Hi Nicole,

ich habe mehrere 5Watt-Pumpdioden mit einer angekoppelten 0.1mm-Faser, die 975nm emittieren und eine 25Watt-Pumdiode mit FSMA-Stecker und 0.8mm-Faser, die 808nm emittiert.

Damit könnte man evtl. schonmal antesten, ob da überhaupt was angeregt wird

Viktor

[NC9210]

Ich stell mal 2 Bilder ein damit man den Kleinen mal sieht:


Das runde Teil in der Mitte ist mit den beiden rechts und links verklebt. Alle 3 bestehen aus
Keramik. Das runde Teil ist ein Rohr und innen verspiegelt. Rechts und links aussen sind die
beiden Spiegel (Justierbar).



In der linken Öffnung ist der Kristall, rechts war die Blitzröhre. Das oben in nur ein Gewinde.

@VDX
sind 975nm zum Pumpen geeignet? Welche Leistung ist nötig? Wie lege ich die Faser in die
Kammer ohne etwas zu beschädigen ?

lg Nicole

[VDX]

Hi Nicole,

... die 5Watt-Diodenlaser sind aus einem Faserlaser, wo 28 Stück davon in die Resonatorfaser eingekoppelt werden und wo ich dann max. 50 Watt bei 1070nm rausbekomme.

Den YAG-Stab würde ich von der Seite her beluchten - eventuell mehrere Fasern entlang des Stabs und eine halbe Spiegelröhre dahinter, daß es nochmal zurückreflektiert wird (aber so, daß es nicht wieder in die Fasern zurückgestrahlt wird).

Du bekommst 9Watt-Diodenlaser bei Lumics für 200 Euro ab 5Stück Abnahme (sonst 300 Euro Netto Einzelpreis) ... oder du machst die Materialbearbeitung gleich mit den Laserdioden

Viktor

[Dr.Ulli]

sind 975nm zum Pumpen geeignet?

Soweit mir bekannt, pumpt man NdYAG mit 808nm.

[saarlaser]

Hier ein Link der passen könnte.
http://darwin.bth.rwth-aachen.de/opus3/ ... _Guido.pdf

mfg Andreas

[NC9210]

Ich komme leider viel zu selten dazu, aber jetzt bin ich mal wieder hier

Soweit mir bekannt, pumpt man NdYAG mit 808nm.

Das hatte ich auch so in Erinnerung, deshalb meine Frage. Da niemand etwas anderes schreibt, gehe ich auch weiterhin davon aus. Die 9 Watt Dioden scheinen mir auch die Leistung betreffend nicht ausreichend zu sein.

@saarlaser
Das ist ja ein Super-Link! Danke dafür. So viel Info habe ich noch nirgends zusammen gesehen.

Ich phantasiere jetzt mal etwas, korrigiert mich wenn ich Blödsinn schreibe...

Aufgrund der Bauweise der Kammer wäre eine endgepumpte Anordnung sehr gut geeignet. Der Anteil der Pumpstrahlung welcher nicht vom Kristall absorbiert wird tritt als nutzbare Strahlung wieder aus. Da der Kristall nicht poliert ist, wird einiges der Pumpstrahlung seitlich austreten. Aufgrund der Verspiegelung in der Kammer steht diese Leistung aber vermutlich wieder als Pumpstrahlung (zumindest teilweise) zur Verfügung.
Dafür benötige ich aber einen Spiegel, der bei 808nm transparent und bei 1064nm HR ist. Mal abgesehen davon daß das für den Vorhandenen sicher nicht zutrifft, gibt es solche Spiegel überhaupt?
Alternativ könnte ich seitlich Bohrungen in dem Keramik-Körper anbringen und Glasfasern dort einführen. Die Kammer selbst ist ja anscheinend elliptisch so daß sich mit 3-5 Fasern eine brauchbare Absorption der Pumpstrahlung ergeben sollte. Wenn ich jetzt einen Pump-Wirkungsgrad von 35% annehme müsste ich mit min. 30 Watt pumpen um 10 Watt Leistung zu erhalten.
Das bedeutet, daß 20 Watt an Verlustwärme abzuführen sind. Ich habe nicht den Verdacht, daß die kleine Kammer diese Leistung als Wärme abführen kann. Es sind zwar alle vorhandenen Komponenten wärmefest, aber die Verklebung der Keramikbauteile, die anscheinend mit Epoxyd-Harz vorgenommen wurde wird sich jenseits von 200°C verabschieden. In der Kammer ist viel Luft die bekanntlich gut isoliert. Eine Möglichkeit mit Flüssigkeit zu kühlen sehe ich nicht. Bei der Heizleistung werden die 200°C sicher bald erreicht.
Dieser Laser ist also nach vorstehender Überlegung eher nicht CW-tauglich.

Wenn ich den Kleinen also gepulst betreiben muss, kann ich auch gleich die vorhandene Blitzröhre benutzen. Das spart auch die Kosten der Pumpdioden ein, welche ja nicht ganz unerheblich sind. Sofern Keiner eine bessere Idee hat, werde ich das Teil also am WE wieder zusammenbauen und eine Testschaltung für den Betrieb mit der Blitzröhre aufbauen. Mir schwebt da zunächst mal eine einfache Stroboskop-Schaltung vor. Spricht etwas dagegen? Hat jemand einen Tipp welche Spannung/Energie die Blitzröhre verträgt? Mir schwebt dann vor, die Röhre mit 50 oder 100 Hz zu betreiben. Das sollte ein einigermassen gleichbleibendes Schriftbild ergeben. *hoff*

Für sachdienliche Hinweise wäre ich euch sehr dankbar.

LG

[VDX]

... ich habe noch eine 808nm-Laserdiode mit 25Watt Leistung, die aber aus einem Bündel von 19 Fasern mit einem Gesamtdurchmesser von 0.8mm austreten, im Gegensatz zu 0.1mm bei den 9Watt-Dioden - damit haben die 9Watt-Dioden eine zig-mal höhere Energiedichte, als die 25Watt-Diode

Die häufigere Verwendung von 808nm-Dioden zum Pumpen von NdYAG-Lasern hangt damit zusammen, daß das Pumplicht aus dem Austritt herausgefiltert werden muß, was umso besser geht, je größer die Differenz zwischen der Pump- und der Laser-Wellenlänge ist.

Bei meinem 1070nm-Faserlaser werden 975nm-Dioden zum Pumpen verwendet, da die Frequenztrennung hier anders gemacht wird ...

Für ein 'gutes Schriftbild' benötigst du eher Frequenzen im kHz- bis MHz-Bereich, sonst kannst du nur mit Millimetern pro Minute Linien ziehen

Ich denke, daß eine normale Stroboskop-Blitzlampe viel zu wenig Energie hat - die typischen Pump-Blitzlampen werden durch die Entladung von großen Kondensatorbänken gespeist, was einige Tausend mal höhere Pulsleistung bringt, als die meist Thyristorgeschalteten 50Hz-Stroboskoplampen ...

Viktor

[Sky and Sand]

Die häufigere Verwendung von 808nm-Dioden zum Pumpen von NdYAG-Lasern hangt damit zusammen, daß das Pumplicht aus dem Austritt herausgefiltert werden muß, was umso besser geht, je größer die Differenz zwischen der Pump- und der Laser-Wellenlänge ist.

Nein, die 808,4 nm werden hauptsächlich deshalb verwendet, weil der YAG dort die meiste Strahlung absorbiert. Bei erlaubtem geringeren Wirkungsgrad kann man natürlich auch mit einer anderen Wellenlänge pumpen.

Bei meinem 1070nm-Faserlaser werden 975nm-Dioden zum Pumpen verwendet, da die Frequenztrennung hier anders gemacht wird ...

Irre ich, oder ist das nicht ein ND:Glas-Faserlaser?