Wie funzt ein Leistungmessgerät?

[blue]

Hallo
Ich hab da mal ne blöde frage.... <img src="/images/graemlins/tongue.gif" alt="" />
Wie funz so ein Messgerät zur ermittlung der Laserleistung?
Geht das über eine Fotozelle wo einem gewissen Strom dann die Leistung des Laser zugeordnet wird.... <img src="/images/graemlins/confused.gif" alt="" />
Ich habe so ein Gerät leider noch nie in Aktion gesehn....

Also bis denne

Frank

[lightfreak]

Hallo,

es gibt zwei verschiedene Arten von Leistungsmessgeräten.
1. Silizium Photo Diode (so was ähnliches wie eine Photozelle) Strom proportional Leistung geht allerdings nur bis ca. 50mW vernünftig und ist sehr stark von der Wellenlänge (Farbe) abhängig.
2. Thermische Sensoren, die Messen wie stark der Laser ein schwarzes Target erwärmt, für große Leistungen sehr gut geeignet, bei kleinen Leistungen allerdings ungenau.

Gruß

Simon

[bernd]

Hallo Simon,

<<< Silizium Photo Diode >>> Warum nur bis etwa 50 mW?

Hast du da irgendwelche Empfehlungen für einen Selbstbau?

Klar, dass wird dann kein Leistungsmesser sondern -schätzer oder besser gesagt -vergleicher, aber ganau dazu und zum Einstellen von max. ALC60 sollte es doch funktionieren?

Grüße Bernd

[blue]

Super vielen Dank für die schnelle antwort...dann lag ich ja doch nicht so verkehrt...(im groben zumindest)
Dann dürften die teile ja auch nicht sooo teuer sein....denk ich mal <img src="/images/graemlins/confused.gif" alt="" />


bis denne
Frank

[lightfreak]

Wie jedes Halbleiterbauelement ist auch eine Photodiode nichtlinear und geht irgendwann in die Sättigung, d.h. trotz steigender optischer Leistung steigt der Strom nicht weiter.
Du kannst aber mit einem entsprechendem Strahlteiler noch die Leistungsfähigkeit erhöhen (natürlich verringert sich dadurch die Genauigkeit).
Zum Preis, es ist leider überall das selbe Spiel von Angebot und Nachfrage. Da nur wenige Menschen Leistungsmessgeräte kaufen (im Gegensatz zu Mobiltelefonen) ist der Preis trotz der relativ einfachen Technik (nicht komplizierter als ein Mobiltelefon) sehr hoch.

Gruß

Simon

[raygammastrahl]

Hab grad mal im Katalog geblättert.
Bei Conrad gibts eins für 80 Eures. Allerdings
nur bis 19,99 mW.
Aber ob selberbauen sooo viel billiger wird ?
Viel Spass beim bauen auf jeden Fall.

[floh]

für einfache Sachen wie z.b. auf das Maximum justieren reicht es mit dem Laser auf eine Fläche zu funzeln und mit einer Photodiode am Spannungseingang eines Multimeter (vielleicht sogar ein analoges) zu beobachten. Wie schon gesagt, es ist nicht im geringsten Linear, es reicht aber um rauszufinden ob noch mehr geht oder ob es beim weiterdrehen schon wieder weniger wird.

[buzz]

Hallo,

wenn das so einfach ist, machen wirs doch selber <img src="/images/graemlins/smile.gif" alt="" />

Mit einem Mikrokontroller (Atmel mit A/D Wandler) und einer einfachen Look-Up Tabelle
könnte man die Sache bis zum Grenzwert linearisieren. Welche Fotodiode bietet sich da an ?

Braucht man da ne Meßbrücke für ? Den Rest (Atmel) könnte ich hinbekommen.

Problem, zum kalibrieren bräucht man einen Leistungsmesser.

Gruß
buzz

[afrob]

Wie schon gesagt, es ist nicht im geringsten Linear, es reicht aber um rauszufinden ob noch mehr geht oder ob es beim weiterdrehen schon wieder weniger wird.

Bis zur Sättigung der Photodiode ist der Photostrom _sehr_ linear zur Lichtintensität, allerdings nicht linear zur Wellenlänge. Also eher spezieller optischer Filter als elektronische linearisierung.

[bernd]

Hallo,

hat jetzt jemand eine konkrete Typempfehlung für eine geeignete Silizium Photo Diode?

Danke Bernd

[floh]

Afrob: ich spreche von der PhotoSPANNUNG (da muss man weniger bauen, kein Vorwiderstand, keine Batterie. Einfach nur die Diode ans Multimeter). Und die ist nicht wirklich Linear.
Wer etwas lineares will, soll doch mal den TSL250 versuchen. Der ist auch Wellenlängen abhängig, innerhalt einer Wellenlände aber sehr linear

[jojo]

TSL250 kannste vergessen. Das Problem ist der bei Billigsensoren oft zu kleine aktive Bereich (hier: maximal 1mm). Beim Leistungsmessen sollte aber der ganze Laser "draufpassen", sonst misst man Mist.
Es sollten also schon Fotodioden mit einer aktiven Fläche von wenigstens 25 bis 50 Quadratmillimeter sein. Die Preise liegen zwischen 15 und 50 Euro.
Die Messung bei einer Wellenlänge ist sehr genau. Mikroprozessor wäre nett, aber das blöde ist, dass man dem Mikroprozessor doch sagen muss, welche Wellenlänge man misst.
Da tuts auch ein einfacher Drehschalter zur Wellenlängenumschaltung.

Der Messbereich lässt sich gigantisch erweitern, indem man sich 10prozentige Neutralfilter besorgt.
Einer davor = Poweranzeige x 10, Zwei davor = Poweranzeige x 100.
Die Fotodiode benötigt sowieso einen Neutralfilter davor, da schon kleine Laserleistung über ein paar mW das Ding in die Sättigung treibt.
Am Beispiel des TSL250 sind es 100 Mikrowatt / cm2 max., also bei der Diodenfläche von 1mm2 ist ab 1 Mikrowatt (!!!) auf die Fläche der Ofen aus. Die Verstärkung dieses Bauteils ist viel zu hoch.

Das wichtigste am Selbstbau mit Fotodioden ist
A: Das Datenblatt der Diode vorher GENAU zu studieren
B: Anhand der Angaben Strom bzw. Spannung pro Watt pro Flächeneinheit und der zu messenden laserleistung die nötige Verstärkung bzw. den Neutralfilter ermitteln.

Wenn man Glück hat, und im Datenblatt ist die spektrale Empfindlichkeit angegeben, kann man ein recht genaues Gerät bauen. Wenn nicht, muss man Vergleichsmessungen mit einem richtigen Gerät machen und den Eigenbau kalibrieren.

[lightfreak]

Hallo,

die Idee mit dem neutral Density Filter ist schlecht, selbst bei meiner 30mW ML funzel war nach 1 min. in der guten LEE Folie ein Loch. Bei größeren Leistungen gehts natürlich deutlich schneller. ND Filter aus Glas dürfte auch kaputt gehen, da sich enorme thermische Spannungen im Glas aufbauen.

Gruß

Simon

[funkydoctor]

Hi Simon,

neee...die gehen nicht kaputt. Der LEE Farbfilter absorbiert die Leistung. Ein ND reflektiert den (Abfall-)Strahl. Es ist quasi nur ein Strahlteiler. Unterschied zum normalen Strahlteiler: Ein ND ist über den gesamten Spektralbereich genauer (daher neutral) und teilt normalerweise nicht 50/50 oder 70/30, sondern hat je nach Modell ein Verhältnis um die 100/1 (d.h. bei 1 Watt werden 990mW reflektiert und nur 10mW gehen durch).

Dieses Verfahren wird auch beim LaserCheck von Coherent und den meisten Messgeräten von Newport angewandt.

Grüße,
Tobi

[floh]

den TSL250 benötige ich nicht für eine absolute sondern für eine relative Messung. Im prinzip um den Laser auf konstanter Leistung zu halten (das können Showfreaks wohl kaum verstehen, bei euch ist ja Vollpower immer noch zuwenig <img src="/images/graemlins/grin.gif" alt="" />). Dabei ist mir egal was er genau angibt. Hauptsache es wird immer gleich reproduziert. Dabei kopple ich erst etwas weniges vom Strahl aus und lass ihn dann diffus gestreut in Richtung TSL250.

[funkydoctor]

Nachtrag: Die 2 genannten Beispiele (Newport und LaserCheck) sind 2 schlechte Beispiele, weil bei denen der ND doch ständig kaputt ist. Die sind halt nur für 2W ausgelegt...und wenn man da (aus Versehen <img src="/images/graemlins/grin.gif" alt="" />) mal etwas mehr Power draufgibt, macht´s "KNACK", und man hat 2 halbe NDs.

[lightfreak]

Hallo Funky,

das mit der Reflexion ist natürlich bei Klasse 4 Lasern besonders hübsch. Macht immer so häßliche Löscher ins T-Shirt.

Gruß

Simon

[funkydoctor]

Jo...so ist das im Leben... <img src="/images/graemlins/grin.gif" alt="" />

[lemming]

Hi Tobi,

ND-Filter aus dem Medienbereich (Beleuchtung für Film und TV und so) gibt es auch von Lee. Ich glaube den meinte Simon in seinem Posting. ND-Filter sind vom Begriff her Filter und absorbieren die Energie. Das andere sind Strahlteiler oder Dicros.

Korrigiert mich, wenn ich falsch liege!

cu, Götz

[lightfreak]

Jep, ich meinte die ND-Filter von Lee, die wo benutzt werden im Medien und Bühnen Bereich und die wo in meinem Musterheftschen drin sind.

Simon

[jojo]

Lee-Filter und andere Gel-Filter aus dem Bühnenbereich sind natürlich ungeeignet.
Die Homogenität der Beschichtung auf der kleinen Fläche ist schlecht. Mag für eine PAR64-Kanne gut sein, aber nicht für Laser.
Da sollte man schon was in einen richtigen Filter investieren.
Es gibt 2 verschiedene Arten ND-Filter - reflektive und absorbierende.
Die reflektierenden gibts z.B. bei Edmund Optics, die absorbierenden bei Casix.
Die asorbierenden werden z.B. beim Lasercheck eingesetzt. da muss die Leistung natürlich in Wärme umgesetzt werden. Reflektierende haben wie schon erwähnt den nachteil, dass unkontrolliert Strahlen zurückkommen. Da ist es natürlich gefährlich, das Ding platt vor die Messzelle zu setzen.
Man kann aber bei hoher Leistung so vorgehen, das man den reflektierenden ND 45 Grad vor dem Messgerät anordnet und gleich neben dem ND-Filter einen Strahlfang befestigt.
Statt ND oder Strahlteiler tuts zur Not eine Glasscheibe. Dann wird die Reflexion gemessen (ca. 5%) und das was durchgeht in den Strahlfang gejagt.