Laser bleu 445nm knife-edge et correction cylindrique

[shrad]

salut a tous

je vous presente la realisation de laser bleu 445nm de 2W qu'Olek et moi sommes en train de realiser et qui est maintenant assez avancee pour pouvoir etre mise en valeur sur ce forum, avec explications et images a l'appui

le principe est celui du knife-edging, qui est la combinaison de deux diodes avec un seul miroir dit "knife edge" car lame de couteau en reference au miroir

la premiere diode est positionnee le faisceau dans l'axe de la longueur, la deuxieme perpendiculairement et son faisceau est renvoye contre le second a l'aide d'un miroir au bord tres net positionne a 45°

les diodes sont positionnees de facon a obtenir un faisceau en barre verticale en sortie de diode --> " | "

avec le knife-edging, on obtiens donc " || "

les caracteristiques de divergence de ces diodes etant celles qu'on leur connait, l'axe horizontal diverge plus que le vertical, ce qui donne a distance une superposition comme la suivante :

___
___

la difficulte est de pouvoir aligner les deux tres precisement au niveau du miroir knife-edge afin d'eviter toute rognure du faisceau longitudinal

ensuite, afin de corriger cette divergence et d'obtenir le faisceau le plus circulaire possible, il est necessaire d'utiliser soit des lentilles cylindriques, soit des prismes anamorphiques

la derniere solution etant chere si on veux un coating broadband ou bleu, nous avons opte pour la deuxieme solution car drlava a fait une commande importante de ces lentilles formidables avec le coating approprie

leur position a ete un casse-tete, et l'alignement se fait a moins d'un millimetre de distance entre les deux lentilles, mais le jeu en vaut la chandelle car le faisceau en sortie est de 3*3mm et la divergence de 1,5mRad, comme tout bon DPSS de qualite a cette puissance (meme mieux en fait !!!)

je tiens d'abord a feliciter Olek pour m'avoir fait confiance sur ce coup car c'etait pas certain au debut, et il a eu peur ^^, a remercier drlava pour ces lentilles et a nos madames qui ont la patience de nous voir bosser dessus le soir depuis quelques mois...


il faut preciser que tout ceci a ete pris en photo sans fumee! (j'allais pas fumer une clope devant des lentilles si cheres fraichement nettoyees!)

apres tout ce blabla, place aux photos

montage.png

en marche.png

avec capot.png

face marche.png

spot.png

les derniers points a resoudre maintenant sont le controleur peltier car deux diodes a 1,1W ca chauffe! je dois encore le cabler et faire les essais en stabilisation thermique, mais deja sans peltier un demarrage a froid ne montre aucun desalignement (merci les montures "arctos")

une fois ces derniers points resolus, realisation d'une bete identique a la premiere et mise en boite pour deux magnifiques projos bleu dont on vous fera une video en miroir des qu'on pourra!

[julienlev]

félicitations, je travail sur le même type de projet mais en moins compact et moins propre mais je sais le boulot que ça représente et le résultat est vraiment top, beau travail à tous les 2...

[CHRS33]

Beau travail.
Il semble qi'il y ai un seul peltier pour toutes la plaque, c'est unpeu légé, ca chauffe je te le confirme .
Le telescope à lentille cylindrique grossie l'axe fin pour avoir un spot carré en sortie, mais du coup tu devrait avoir un diametre de sortie important comment se fait t'il que tu n'ais que 3/3 mm ?

[kl79]

oui je suis sceptique moi aussi..suite a differents essais avec les memes lentilles et une seule diode je sortais plus gros que ca

[CHRS33]

3/3mm c'a fait autand que le mien sauf que j'enlève les 2/3 du faisceau !
c'est vrai que j'ai un telescope grossisant facteur 1.5 mais quand méme.

[shrad]

le rapport telescopique est de 1:3 environs (dans les 1:3.6 quelque chose comme ca)

j'augmente l'epaisseur du faisceau dans son axe le plus divergent, donc sa divergence diminue de 3

le secret, c'est la finesse du reglage pour rapprocher au maximum le miroir du faisceau longitudinal sans rogner (on perds 1% max a ras du faisceau)

apres plus d'une heure de reglage, on arrive a obtenir une superposition maximale avec a peine un dixieme de mm entre les deux faisceaux

donc sur les 1mm de largeur totale sur 3mm de haut a ce niveau (0.5mm de large par faisceau) je multiplies par 3 la largeur et ca fais 3mm*3mm


pour une indication sur la facon de positionner les lentilles cylindriques regardez les photos ca se joue reellement au dixieme de mm pour obtenir une correction efficace!


ah oui, le secret c'est aussi les collimateurs quasi aucun rognage, en montage volant a 1.2A par diode on avait 2.2W en sortie apres optiques

pour ce qui est des peltiers je compte en mettre deux de 20W en parallele afin de rester en dessous de 12V, le peltier tout seul etait la surtout pour caler le tout a bonne hauteur

[cristobal59]

Merci Shrad et djolek pour ce partage ,moi j'avoue j'y connait rien en optique mais grace à vous on avance

[shrad]

ca represente quelques mois d'avancement a pas feutres ^^ et beaucoup de creusage de tete... Olek etait sur toute la partie mecanique et moi j'ai pris en charge la partie optique, ce n'est qu'en se repartissant le boulot qu'on a pu y arriver

[BriceRGB]

Salut à tous !

Alors là, j'ai trop les boules !!! vous me coupez l'herbe sous le pied ....( je rigole)

J'ai réalisé un montage similaire, il me restait qql points à paufiner, je voulais garder la surprise pour Noël mais tant pis !!!`

Sinon pour info, d'ou viennent vos lentilles? pour comparer

Cordialement,
Brice

[djolek]

ça fait longtemps que je n'ai pas posté, mais voilà ce que les 2W donnent après montage.

pour la beauté des yeux...

[nain-nain rom]

Beau boulot !

Ils sont à fond dans le garage ? Ça doit piquer !...

[shrad]

ca pique oui!

[Catachanaur]

Montage très sobre !!!! BRAVO

[julienlev]

c'est beau!
mais je m'en fou j'ai pratiquement le même à côté de moi!
sinon du coup cous avez combien en sortie de galvo?

[djolek]

bien tu comptes 2W environs en sortie de module, enfin 1.98W mais on va pas chipoter et puis 2% à chaque miroirs

Reste en sortie 1.85W ce qui est pas mal pour du semi-pro.
Mais dans la V2, on devrait arriver à plus de 2W en sortie.
Amélioration de la position des diodes et des lentilles.

Donc affaire à suivre

[julienlev]

là je m'incline, mais bon avec mes 1.6w je suis déjà bien content!
en tous cas très beau travail! T'as plus qu'à montrer à ton fils comment on fait pour qu'il t'en assemble à la chaine!

[djolek]

Pour l'instant, j'améliore le concept, divers PCB pour facilité certaines actions...comme inversseurs et mise en route automatiques des ventillos.
Et aussi il faut que je vois Shrad pour qu'on puisse discuter de la V2 et des amélioratioln futures.

Donc encore de longues soirées d'hiver sur les lasers avant de faire mon jardin...

[ams09]

Bonjour à tous...

Vu que je me suis levé avant le coq et qu'en plus il neige... j'ai enfin fait quelques essais sur mes 445nm...
Directement alimenté sur alim programmable et limitée à 0.5A, la tension d'alim se stabilise à 4.32V, sans refroidissement actif, mais il fesait que 10°C ce matin dans l'atelier...
J'ai positionné les diodes de façon à ce que les eméteurs soit en position verticale. Premier constat, en sortie de lentille de colimation le faisceaux se retrouve horizontal, 5mm x 2.2mm environ, mais à 11mètres il est de nouveau vertical ( 22mm x 2;5mm environ ).
En fait, le point le plus intéressant a exploiter se trouve à environ 1.70m ( quand colimaté pour avoir le faisceau le plus net à 11m, distance max pour moi dans l'atelier ).
Donc, à ces 170cm de distance j'obtiens pratiquement un carré de 5mm x 5mm, puis en s'éloignant un rectangle, et à 470cm un trait, donc vertical de 10mm x 1.5mm environ.
En conclusion, on dirait donc qu'il y a une rotation de 180°... 90° juste après la colimation, et 90° de plus dans les 4 premiers mètres.
J'ai juste...
En prenant l'endroit ou le carré est le mieux, donc 1.70m pour moi, j'ai essayé de remettre le faisceau en forme avec le peu d'optique que j'ai , essentiellement des lentilles diverses provenant d'objectif photo, et à part le faire tourner de 90°, je suis pas arrivé à grand chose...
Si, à découper du papier avec une grande finesse, 0.1mm max derrière une lentille qui me focalisait ce carré de 5x5...
Voilà pour ces premiers essais 445, matinaux.

A Pluche.

[shrad]

un conseil, tu ne pourra corriger le faisceau qu'avec une paire de prismes anamorphiques ou avec une paire de lentilles cylindriques, en corrigeant un seul axe

avec les lentilles ou les prismes a l'horizontal, il faut que ton faisceau en sortie de diode soit vertical (et donc horizontal a grande distance) comme cela tu telescopes l'axe horizontal

bon courage dans tes essais, il y a moyen d'arriver a de beaux resultats avec de la perseverance

le meilleur moyen avec un budget assez petit et une qualite correcte c'est la paire de prismes, si tu t'en fiches d'avoir 20% de pertes (environs 40€)

sinon, les lentilles cylindriques sont tres bien mais environs 100€ au total, lentilles + usinage de supports compris, et une dizaine d'heures d'alignement, en sachant que si tu veux un resultat correct il faut tout rapprocher le plus possible et usiner avec une precision au centieme de millimetre