Strahlprofil Diodenlaser und DPSS, rund/rechteckig?

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RaphaelZ
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Strahlprofil Diodenlaser und DPSS, rund/rechteckig?

Beitrag von RaphaelZ » Mo 06 Nov, 2017 1:48 pm

Guten Tag zusammen,

ich habe folgendes Anliegen:

Für eine technische Bastelei möchte ich einen Laser aufweiten ... also den Strahldurchmesser erhöhen. Das mache ich mit einer Kombination aus zwei Linsen, ein Fernrohr sozusagen... funktioniert gut.

Mit ist jetzt allerdings aufgefallen dass manche Laser eine rundes Stahlprofil erzeugen und manche ein rechteckiges. Da ich gerne die ganze Laserleistung als kreisrunden Strahl benötige (durchesser ca 30mm) ist es natürlich unvorteilhaft wenn ich ein rechteckiges Profil habe und davon dann 2/3 "abschneiden" muss. Gerade z.B. bei der Oclaro HL63193, 700mW, rot Diode kann ich den Laserstrahl nur "rechteckig" aufweiten.

Mein DPSS Laser mit etwa 50mW gibt allerdings ein schönes Kreisrundes Profil von sich.
http://www.dx.com/de/p/200mw-532nm-gree ... gBZbXaDNdg

Kann mir jemand erklären, welche Lasertypen ein rundes und welche ein rechteckiges Profil haben?

Haben DPSS laser immer ein rundes Profil?

Habt ihr zufällig eine Empfehlung für ein bezahlbares Laserodul im sichtbaren Bereich, mit über 200mW und rundem Profil... darf auch gerne um die 1000mW sein.

Würde mich sehr über Tipps freuen.

Viele Grüße
Rapha

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guido
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Re: Strahlprofil Diodenlaser und DPSS, rund/rechteckig?

Beitrag von guido » Mo 06 Nov, 2017 3:55 pm

Hi,
was du als Ergebnis bekommst entspricht immer der Form des Emitters.
Gerade diese Breitstreifen Rot´s a ab 500mW haben einen Emitter von 200x1y , natürlich mit dementsprechend mieser
Divergenz. Da kann man noch mit Prismen und Zylinderlinsen tricksen aber rund wird's nie.

Dein 50er DPSS hat ne 300mW 808nm Pumpdiode. Da sieht die Welt anders aus.

Rote 170/180mW Dioden sind die größten so genannten Single Mode Dioden mit wesentlich besseren Strahldaten.
Aber halt keine 200mW..

Also hast du die Wahl...Pest oder Cholera.... :-)

RaphaelZ
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Re: Strahlprofil Diodenlaser und DPSS, rund/rechteckig?

Beitrag von RaphaelZ » Mo 06 Nov, 2017 4:48 pm

Servus!
Danke für die Antwort!

Was bedeudet denn 200x1y? Breite 200 und Höhe 1? Also ganz so schmal kommt mir der Streifen jetzt nicht vor :roll:

Mhm ja ... das Getrickse mit den Linsen ist mir tendenziell uch so aufwändig... wär super wenn es eine Laserdiode gäbe die schon von vorneherein halbwegs rund emitiert.

Wie ist das den bei den 170mW/180mW Dioden... ist da das Profil halbwegs rund?

Weis jemand was es so an grünen DPSS modulen mit viel leistung gibt?

Danke schonmal :-)

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VDX
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Re: Strahlprofil Diodenlaser und DPSS, rund/rechteckig?

Beitrag von VDX » Mo 06 Nov, 2017 5:29 pm

... ja, das mit dem "Spalt-Emitter" von 100x1µ und 200x2µ kenne ich auch so von den blauen 2W- bis 6W-Dioden - kollimiert sieht das nicht ganz so schmal aus, weil dabei viel vom Seitenstrahl "weggeschnitten" wird oder sich die Interferenzfiguren zu einem breiteren Streifen überlagern -- gut zu sehen ist das, wenn du den Output möglichst groß auf eine Wand abbildest und die Dioden-Leistung langsam von 0 bis über den Threshold-Strom hochregelst.

Was ich mache, um damit trotzdem ein "perfekt rundes Strahlprofil" zu bekommen, ist die Diode in eine Faser einzukoppeln - bei meinen Anwendungen reicht meist eine Fasern mit 105µ Kerndurchesser, mit einer 50µ-Faser kann man aber noch besser kollimieren und fokussieren ...

Viktor
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Re: Strahlprofil Diodenlaser und DPSS, rund/rechteckig?

Beitrag von tracky » Mo 06 Nov, 2017 5:44 pm

das kreisrund Profil TEM00 kommt größtenteils durch die Kristalle und Ein/Auskoppler der Cavity (Pumpkammer) eines DPSS. Die Pumpdiode würde, wenn sichtbar, auch ein rechteckiges Profil haben. Um ein rundes Profil bei Multimode LD zu bekommen (annähernd an TEM01) mußt du nach der Kollimierung der LD eine Strahlformung bauen aus entweder Zylinderlinsen (bei Oclaro 700mW zu empfehlen) oder per Prismen mit entsprechend hohen rauschen. Die Energiedichte des "Spots" leidet extrem. Optische Physik! Beschreitest Du den Weg mit Zylinderlinsen, benötigst Du zum "abrunden" einen Spatialfilter. Das ist ein Teleskop, in dessen Brennpunkt eine Iris oder Lochblende verbaut sind. Leistungsverlust ist nicht zu umgehen. Damit wird der rechteckige Spot kastriert und halbwegs rund. Aber vielleicht lohnt sich ja der Aufwand für dein "Projekt"......Was hast Du denn vor? Aber komm jetzt bitte nicht mit einem Pointer o. ä. bitte! Vermisse hier eine Vorstellung zu deiner Person.....
Gruß Sven

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Re: Strahlprofil Diodenlaser und DPSS, rund/rechteckig?

Beitrag von RaphaelZ » Mi 08 Nov, 2017 10:08 am

Hallo zusammen,

vielen Dank für ure Beiträge. Und sorry für die späte Antwort.

Vorab zu mir: Nein, das ist nicht für einen Laserpointer ;-) Ich habe zur Zeit ein Projekt in der Mache bei welchem ich einen aufgeweiteten Laserstrahl in ein optisches Gerät einkoppeln will. Der Laserstrahl wird als Beleuchtung eingesetzt. Orginal wurde eine Halogenbeleuchtung eingesetzt...aber aus verschiedenen Gründen macht es Sinn einen Laser zu verwenden. Das ist aber eine sehr lange Geschichte ...

Ja und für diese Beleuchtungsanwendung benötige ich relativ viel Lichtleistung(Das eingekoppelte Licht wird im Gerät durch die bereits vorhandene Optik auf eine Probe gebündelt - ich muss aber mit einem Durchmesser von etwa 30mm einkoppeln)

Ich habe schon halbwegs gute Ergebnisse mit meinem 50mW DPSS Laser ...

Nun dacht ich mir, dass es doch dann prima wäre einfach einen 700mW, rot Lase einzukoppeln ....aber wie gesagt das ungünstige Strahlprofil macht das ganze halt etwas ungeschickt.

Die Lösung mit den Zylinderlinsen etc. erschein mir nun doch auch sehr aufwändig. Wie würde das nochmal mit dem Lichtleiter funktionieren? Ich hab noch nie einen Laser in einen Lichtleiter eingekoppelt... pack ich den einfach vor den Ausgang der Laserdiode? Dazu muss der Durchmesser des Leiters aber sicherlich genauso groß sein wie der emittierte Laser am Ausgang der Diode oder?

oder kann ich den Laser mit einer Sammellinse auf die Stirnseite der Faser bündeln? Achja, wie verlässt das laserlicht den Lichtleiter denn wieder? sicher nicht parallel oder?

Bow ey, das mit den TEM Moden hab ich noch nicht ganz verstanden... Was genau bedeutet TEM00 und TEM01?

Sorry wegen den zwei Millionen Fragen...

Viele Grüße
Rapha

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Re: Strahlprofil Diodenlaser und DPSS, rund/rechteckig?

Beitrag von VDX » Mi 08 Nov, 2017 10:52 am

Hi Raphael,

schau mal hier bei den offenen fasergekoppelten IR-Dioden rein - da wird eine 105µm Faser mit etwa 10µ Abstand direkt vor den Emitter gesetzt:
http://reprap.org/wiki/Laser_Cutter/de

Ansonsten hatte ich das mal mit einer 445nm und einer 405nm-Diode auprobiert - weil die 445nm-Diode so ein schlechtes Strahlprofil gezeit hat:
445nm - Kollimierkopf.jpg

... habe ich dann alles weitere mit der 405nm-Diode gemacht:
405nm - Kollimierkopf.jpg
405nm - Diode ohne Optik.jpg
405nm - Faser.jpg
405nm - Faser2.jpg
405nm - Faser kollimiert.jpg
Viktor
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