FABRICATION D’UN DPSS 400mW 532nm

[CHRS33]

Bonjour à tous,
Des news sur mon laser.
Changement complet de conception, j'ai opté pour une configuration plus simple, le but étant d'ameliorer la stabilitée.

donc cavité résonnante une un bloc dissocié du reste pour ne pas subir les déformations, réglage de L'OC par translation uniquement ce qui rend le réglage trés stable dans le temps.
la téte sera montée sur peltier pour stabiliser la température.
pompage par une diode unique, la c'est une 2W mais je viens de recevoir une 4W .

Les Premiers essais montre une exellente stabilitée et un bon rendement 400mW/2W de pompe soit 20%

le bloc cavité résonnante fait :25mm/30mm soit un laser complet d'environ 10cm de long.
La seule question que je me pose est : es ce qu'un peltier unique pour la cavité sera sufisant ou il faut metre un peltier à part sur le KTP ?

P1010905.jpg

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P1010900.jpg

[olive13]

oui un peltier cristaux est largement suffisant...
mais tant qu'a refaire ton montage tu devrai egalement en prevoir un 2eme pour ta diode...
une masse alu ou cuivre ( l'ideal) un petit bloc de 20*20*10 est largement suffisant pour une diode de 5W par ex
le but est de limiter la masse de la monture nd+doubleur afin d'avoir une meilleure réactivité en modulation.
l'ideal est d'encapsuler le tout (nd+doubleur) ensuite dans une petite enceinte poly ou matiere plastique afin de limiter l'echange thermique avec le milieu exterieur
un peltier 20*20 ou 15*30 inferieur @10w est amplement suffisant meme avec 5w de pompage
après tout va dependre des parametres çi ennoncés masse de la monture+ encapsulage en milieu clos ou pas....
sinon dimensionner plus gros un 30*20 voir 30*30
superbe travail christian ....

[shrad]

sinon, pour info, le rendement max du KTP est aux alentours de 25°C et le rendement maximum du YVO4 est au dessus, dans les 30°C, donc si tu mets les deux sur la meme plaque tu n'aura pas le "rendement ultime"

l'ideal c'est une plaque de cuivre avec monture YVO4 puis le KTP directement colle sur un mini peltier avec de la glu a curage UV (un coup de bluray une fois aligné et c'est fait)

[CHRS33]

Oui, pour la diode c'est clair que je ne vais pas garder ce support de diode prévue pour des 2W.
j'avais penssé dans un premier temps à une plaque de cuivre de 12mm d'épaisseur refroidie par un radiateur ventillé type pentium de 0.5°C/W soit une température de boitier de diode de 29°C max Tcase=(8Wx0.5)+25°C.
pour la cavitée je prévoie un peltier de 30mm/30mm, le capteur sera positionné au plus prés du KTP, il faut éviter que le NDYV04 qui va dissiper 3.5W ne chauffe le ktp .
donc du coup le ktp sera stabilisé à 25°C et le ndyv04 un peu plus

support diode 5W.JPG

[CHRS33]

le mini peltier sous le ktp j'y ai pensé, mais ca m'oblige à refaire la grosse piece en alu et ce que je veux absolument c'est plaquer le plus possible les cristaux sur le bloc de 1cm d'épaisseur et éviter les sur -épaisseurs rendant instable mécaniquement la cavité.

[CHRS33]

Bon, finalement je vais suivre le conseil d'olive13 je met la diode 4W sur un peltier de 30mm/30mm et le bloc optique sur un peltier de 15/30mm. ca simplifira l'isolation aux poussières de la partie optique du laser, un capot étanche par dessus scellé viendra par dessus.
Faudra mettre un radiateur dessous et le ventiller.

yag2.JPG

[olive13]

Super christian

Pour la remarque precedente:

le mini peltier sous le ktp j'y ai pensé, mais ca m'oblige à refaire la grosse piece en alu et ce que je veux absolument c'est plaquer le plus possible les cristaux sur le bloc de 1cm d'épaisseur et éviter les sur -épaisseurs rendant instable mécaniquement la cavité.

Cette technique de montage peltier en cascade est utilisée che RGB Lasersystem
en y regardant d'un peu plus pres...
un gros peltier refroidissant le tout ensemble monture diode/cristaux et un tout petit peltier genre 6*6mm dedié au doubleur sur une monture extremement petite
tite photo de la bebete

[CHRS33]

Entre 2 traveaux chez moi, j'avance sur mon laser.
J'ai presque terminé le support de la diode 4W, plus qu'a rajouter la ctn .

support dl1.jpg

support dl2.jpg

[julienlev]

ya pas à dire tu fais vraiment du beau boulot...

[bestrider]

+1 et grace a toi du me donne des idéés pour monté mon c-mount

[CHRS33]

derniére news sur mon laser.
Les essais avec la diode 4W ne sont pas concluant , puissance dissipé trop importante, le peltier sature il n'arrive pas à absorber les 8W sans un refroidissement imposant de plus le faisceau est trop gros je n'arrive pas à le focaliser proprement.
Donc retour avec la diode 2W, diode régulé en température ainsi que le bloc YV04+KTP=OC.
C'a marche super trés bonne stabilitée dans le temps, 0.4W de vert à pleine puissance.
Tous est réglable facilement (rien est collé) ca facilitera l'entretient et le réalignement.
Je m'arréte la (ca fait presque 1an que j'y travail).
Je met tout ca dans un boitier étanche à l'air.

Quelque photos de la version final.

ens1.jpg

ens2.jpg

ens3.jpg

une fois tout stabilisé:

0.4W.jpg

stabilité à l'alumage sur 5 minutes.

courbe.jpg

[shrad]

genial!

si tu me le rappelles dans deux semaines, j'ai une grin lens pour toi, peut etre qu'en la mettant juste devant ta diode 4W elle te permettra un faisceau moins gros

[olive13]

Super Christian
boulot remarquable....
mais je te comprends au bout d'un moment faut tourner la page sinon on finit par craquer
et puis 400mw c'est deja très bien...
Comme dis shrad sans microlentille "FAC" dur dur d'avoir un faisceau propre a moins d'utiliser un jeu de lentilles cylindriques adaptées ou plus simple: prismes anamorphiques... 1 lentille aspherique avant et une après ...j'en ai un jeu a ce sujet....
sinon coller en 2 points une grin lens....ça doit etre coton a faire mais curieux de voir si c'est faisable sans un matos de dingue....juste un bon oeil...
De plus il est vrai que lorsqu'on monte en puissance 4w de pompe c'est pas mal :il y a un degagement de chaleur assez impressionant et donc la stabilité de l'ensemble est sensible a la moindre influence avec le milieu exterieur " d'ou un carter ( teflon par ex) etanche ...oblige... "
le simple fait de fermer le dpss fait grimper ou baisser significativement la puissance de sortie... meme avec une bonne régulation....
Phénomene bien plus sensible qu'un petit dpss.... et testé avec 5w de pompe @6A sur un de mes dpss entierement revisé non achevé et laissé de coté pour l'instant....au profit de diode 445nm

j'espere le voir en route au meeting hein!!!

[shrad]

grin lens =/= FAC

une grin lens, Gradient INdex lens, c'est un cylindre de verre dont le gradient d'index de refraction varie selon la longueur, et donc en faisant varier l'importance de cette variation on collimate fortement le faisceau

une lentille FAC pour Fast Axis Collimation est un bout de fibre posee devant la diode pour faire lentille cylindrique et reduire fortement la divergence de l'axe rapide

dans ce cas, j'ai les deux, j'ai des FAC et une GRIN lens, et ca pourrait etre parfait mais bon, ca depend si je me fais un DPSS vert moi meme ou pas ^^

[CHRS33]

Et oui, à 4w de pompe il faut dissocier la diode de pompe du reste sinon tout chauffe.
Le NdVO4 absorbe 4W le support du cristal est brulant donc il faudrait un peltier rien que pour lui.
et éffectivement il faut séparer thermiquement tout les élément bref , c'est pas simple.
J'imagine méme pas le pompage à 40W
Les grin lens, c'est super risqué, il faut les positionner trés prés de la diode de pompe et on à vite fait de scratcher la fenétre de sortie de la diode.

En tout cas, j'ai beaucoup apris sur les dpss, c'était le but de ce laser, j'ai atteint l'objectif que je me suis fixé à 400mW et je ne suis pas mécontant du résultat.
Reste à l'intégrer dans mon futur projo.

[jvr]

super résultat, si tu as le temps de paser ca me ferais plaisir de le voir en vrai

[doctoritchy]

tres interessant ton projet

pour ton probleme de surchauffe avec la 4 watt , regarde a se que le peltier soit bien refroidit , tu pourrais par exemple remetre un gros ou deux moyen peltier en dessous de ta plaque de montage pour faire un pushpull , ou mettre un gros radiateur surventiller

ton projet me donne envie d'essaier , mais vu se que j'ai besoin et les contrainte je vais en acheter un tout fait

ha oui , tes drivers peltier il s'inspire que quelle schema ?

[CHRS33]

driver peltier: utilisation de 2 OPA 569 et d'un dc/dc converteur (voir page précédente) pour le bloc NDYV04 +doubleur.
Pour la diode c'est du tout ou rien avec un petit montage grand comme un timbre poste (1amplie et un mos).

[doctoritchy]

du tout ou rien pour la diode , se ne serais pas plus optimiser une regulation continue en PWM pour la diode ??? , vu comme est chauffe l'inertie thermique ne doit pas etre grande !!

[CHRS33]

la diode est fixée sur un bloc de cuivre de 30mm/30mm/10mm donc inertie importante, avec un réglage d'hystérésis correct j'ai un cycle ON/OFF d'une seconde intégré par le cuivre ca doit faire une ondulation thermique résiduelle < au degré ce qui est sufisant pour maintenir la bonne longueur d'onde, et ca l'avantage d'un rendement 100% sans aucune dissipation.
d'ailleur la régulation ne se voit pas sur la puissance de sortie.
Si vous voulez le schema, je peux le mettre.
je conseille ce type de montage pour réguler la température d'une diode 445nm.

[doctoritchy]

combien de temps la diode met t'elle pour chauffer le bloc de cuivre a la température nominale ???

[shrad]

tout cela c'est tres beau, mais en regime de modulation, est-ce que la puissance tiens le coup?

j'aurais tendance a dire que non car selon la largeur d'impulsion, la diode et le YV04 vont se stabiliser a des temperatures differentes selon ce que tu as en entree, et tu peux dire au revoir a tes reglages

c'est pour cela qu'on utilise une regul peltier sur le bloc de doublage et sur la diode, et que la regul est assez rapide pour gerer ces changements de puissance absorbee (ou alors tu modules a l'AOM)

si tu as un design stable en modulation durant un show, je t'offre deux FAC dans un joli gel-pak spectra-physics et je te tire mon chapeau

sur ce, un de mes derniers posts sur le forum avant de partir voir pitchoun et alex en auvergne, deux semaines de farniente!

[olive13]

sur ce, un de mes derniers posts sur le forum avant de partir voir pitchoun et alex en auvergne, deux semaines de farniente!

HS on
ti veinard
j'y etais la semaine derniere chez alex... et il faisait beau
esperons que t'es la meme chance...
Bonnes vacances sans forum...
Hs off

[doctoritchy]

ha tient , je vais aussi en Auvergne bientôt , mais pas trop de repos je part avec ma filllleeee :p , et nan j'aurais pas le temps de passer chez alex

[CHRS33]

Mon laser est enfin terminé.
Version final dans son boitier avec turbine à l'arrière. puissance de sortie :500mW continue 400mW en modulation (Merci olivier pour la diode ) soit le double pendant le meeting de MKL.
double peltier chaud/froid pour les cristeaux et la diode de pompe.
Socle thermo régulé par asservissement de la turbine.

vue interieure.jpg

OFF.jpg

on.jpg

Je vais pouvoir m'attaquer au bleu.

[jvr]

Super boulot christian bravo a toi

[julienlev]

c'est du très beau boulot, mais c'est quoi que tu entends par turbine? un ventilateur?

[kl79]

et en plus il est efficace !
le faisceau est super propre, il ne fesait pas pitié a coté de sources plus puissantes !
Donc, on attends le bleu (il a interet a etre aussi propre que le vert )

Mais surtout, le rouge ! au vu de la qualitée du vert, t'as pas interet a te louper ! (quelle pression ^^)

[olive13]

Tiens tiens heureux pour toi que la diode 3W fonctionne bien
Je viens de me rappeler : la proposition pour ta lentille de " beam expander" ;la concave...
Dis moi si cela t'interesse tjrs, communique moi ton adresse par mp et je te la fais partir par la poste...

[CHRS33]

une tubine c'est comme un ventillateur mais avec plus de pression mais moins de débit :
http://fr.farnell.com/nmb/bm4515-04w-b3 ... dp/1012796
l'avantage c'est que ca sort perpendiculaire à l'axe.

Oui, la diode marche bien, si tu as une lentille divergente courte focale pour mon telescope, je veux bien merci.

Du cout il va falloir que je travail le faisceaux du bleu.