Optik-Resonator ? ? ?

CW und Q-switched, ordentlicher Ir, sichtbarer oder UV Rums der Spaß macht, sowie Materialbearbeitung mit diesen Lasern.
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surplus
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Optik-Resonator ? ? ?

Beitrag von surplus » Sa 11 Jul, 2009 12:37 am

Mein Laser schafft laut Datenschild max. 150W CW!
welchen einfluss haben die Spiegel im Resonator auf die abgegebenen Watt?
in meinem Fall hat der hintere Resonatorspiegel 99,8% reflexion und der vordere Resonatorspiegel also der Auskoppelspiegel 90% reflexion
kann ich die Laserleistung erhöhen in dem ich mit der reflexion am Auskoppelspiegel nach oben gehe?
möchte das maximum aus dem Laser rausholen, da was die komponenten Kühlung und Stromversorgung angeht noch ausreichend reserven vorhanden sind !
Der abstand der Resonatorspiegel ist eher eng, also um die 20cm ,wobei der Yag gerade mal ca. 11cm hat und einen durchmesser von ca. 5mm, müsst aber nochmal genau messen sind alles +/- Werte.
welche rolle spielt auch der Radius der Spiegel ? kann man die idealen Spiegel evtl. mit einer Formel errechnen (Krümmungsradius und reflexion, Coating)?
es soll auch eine Passive Güteschaltung allein durch die Optik möglich sein.
wer kennt sich hier aus und kann mir weiterhelfen?

villeicht kommt ja die Frage wiso läßt du nicht die Originalen Spigel drinn, die sind warscheinlich am besten auf das System abgestimmt, möchte ich nochmal auf meinen 1 beitrag hinweísen, hab beim reinigen den vorderen Res.Spiegel gekillt! und suche ersatz, ja villeicht hat ja sogar jemand den passenden dm=12,5- 12,7mm .

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Re: Optik-Resonator ? ? ?

Beitrag von Dr.Ulli » Sa 11 Jul, 2009 6:02 pm

surplus hat geschrieben:Mein Laser schafft laut Datenschild max. 150W CW!
welchen einfluss haben die Spiegel im Resonator auf die abgegebenen Watt?
Wie Bitte? Ich les wohl nicht richtig...150W CW Laser und keine Ahnung über grundlegende Sachen der Laserphysik???? :shock: :shock: :shock:

Da halt ich mich dann besser mal raus! Ich möchte mich ja nicht durch Beihilfe zur Körperverletzung strafbar machen :evil:

Edit: Hab mir gerade mal dein Profil genauer angesehen...kaum zu glauben was dort steht und welche Fragen du dann hier stellst! Zudem handeln deine hier zu findenden Posts alle vom gleichem Thema: Laser kaputtfrieren lassen, Resonator einstellen, Spiegel kaputtgeputzt usw., usw. Das lässt darauf schliessen, dass du so gut wie keine Ahnung von Lasern hast. Die Leistungen, die du da angibst für die Laser, mit denen du "spielen" möchtest, liegen auch weit ab von Gut und Böse! 150W!!!!! Soetwas kann im schlimmsten Falle tödlich ausgehen! Versucht Resonator einzustellen, verschießt sich durch Blick in die Pumpquelle beide Augen, stolpert rum und fällt vom Balkon! ToT!
Ich bitte dich gaaaaannnzzzz dringend, dich erstmal mehr über die "Waffen", die du da angibst, zu informieren - Quellen gibt es ja genug und deine Interessensgebiete dürften das ja wohl zulassen. :!: :!: :!: :!: :!: :!:
Vielleicht wäre auch ganz ratsam, mal Kontakt mit Freak Pulslaser aufzunehmen - der hat Ahnung von der Materie und dem Schneiden und Schweissen mit Lasern - was du ja auch anstrebst. :freak:

Nebenbei noch: Wenn ein Spiegel mehr reflektiert, dann lässt er ja wohl auch weniger durch...und was kommt denn nun aus dem Laser wohl raus???? :mrgreen: :freak:
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Re: Optik-Resonator ? ? ?

Beitrag von dj_richu » So 12 Jul, 2009 4:14 pm

Dr.Ulli hat geschrieben:
surplus hat geschrieben:Mein Laser schafft laut Datenschild max. 150W CW!
welchen einfluss haben die Spiegel im Resonator auf die abgegebenen Watt?
Wie Bitte? Ich les wohl nicht richtig...150W CW Laser und keine Ahnung über grundlegende Sachen der Laserphysik???? :shock: :shock: :shock:
Ich glaub eher, dass er nur das Warnschild gelesen hat und von der wahren Leistung keine Ahnung hat....

Ist mir auch schon sicherlich 10 mal passiert wo Leute meinten " JDS Uniphase Argon Rohr :D booooahh 500mW Laserleistung Max "

und in der Regel lag die Leistung bei 150mW ...
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Re: Optik-Resonator ? ? ?

Beitrag von Dr.Ulli » So 12 Jul, 2009 4:24 pm

Ja - da hast du wahrscheinlich Recht...
Nach der Beschreibung des Resonators (20cm) denke ich auch, dass die beschriebenen 4W CW schon nicht schlecht waren. 150W CW beim YAG ist ja schon ne ganze Menge...
Ich würd noch gern wissen, ob´s wirklich ein CW-Laser ist, oder ob der nicht doch gepulst arbeitet.
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Re: Optik-Resonator ? ? ?

Beitrag von surplus » So 12 Jul, 2009 11:20 pm

ist eine ziemlich komplexe angelegenheit mit der laser- Optik, und ich glaub auch nicht das jeder der eine Laserschneideanlage bedient oder bedienen kann sich damit auskennt, und mir sagen kann ob der Resonatorspiegel 3m oder 60m krümmung haben soll,
grundlegende informationen eines Lasers sind mir durchaus bekannt!
und das mir mein Augenlicht sehr sehr wichtig ist ,davon könnt ihr ausgehen,
Justiert wird onehin nie ohne mit der für den wellenbereich geeigneten Brille, wobei noch zu sagen ist das das der laser über einen ungefehrlichen pilotlaser (rot) der in den hauptstrahlengang eingekoppelt ist , justiert werden kann, hab ich aber auch schon mal geschrieben.
und der Laser hat max 150W CW, hab ja in den testversuchen als der Laser noch funktionierte mehrere zentimeter dickes hartholz geschnitten, mit der schneidedüse die ich selbst gebaut habe.(geschnitten unmittelbar am Laserkopf manuell, ohne cnc)
Das mir der Laser eingefroren ist lag daran das wir im letzten Winter einmal -27 grad hatten und blöderweise noch die Tür offen vergessen wurde, hatte den laser ja schon ca. 3 Jahre im selben Raum im Keller ohne Probleme, das nur zur info.
nicht das der eindruck entsteht das ich total unterbelichtet bin!
zur totgeputzten Linse kann ich nur sagen, das man nicht alles wissen kan, sonst wär ich auch kaum in diesem Forum,
schichten an den Linsen lassen sich üblicherweise nicht so ohne weiteres wegputzen , in meinem fall muß der Auskoppel-Spiegel eine extra aufgebrachte warscheinlich Silicia Schicht gehabt haben, die zb. der identische hintere Resonatorspiegel nicht hatte, nungut manchmal ist auch wider mal ein Lerngeld fällig.
Das ein Spiegel der mehr reflektiert weniger durchlässt klingt durchaus logisch, jedoch könnte sich dadurch auch die Laserstrahlung im Resonator verstärken und der Spiegel nur die Spitzenwerte durchlassen.
Aber um zwischendurch auf meine eigentlichen Fragen zurückzukommen, villeicht ist in diesem Forum ja wirklich jemand der eine Konkrete Aussage machen kann und auch will natürlich.

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Re: Optik-Resonator ? ? ?

Beitrag von pulslaser » Mo 02 Nov, 2009 2:57 pm

Na dann melde ich mich doch mal zu diesem Thema,

allerdings muss ich Dr. Ulli und den anderen vollkommen Recht geben. Bevor man erwägt so eine Waffe in Betrieb zu nehmen sollte ein gewisses Grundlagenwissen über solche Systeme vorhanden sein.

1. Thermische Linse, durch die unterschiedlich hohe Pumpleistung, die in der Kristallmitte gebündelt wird und der Kristall durch Kühlwasser von aussen gekühlt wird entsteht an den Kristallendflächen eine Krümmung. Der Krümmungsradius ist von der Pumpleistung und der Temperaturdifferenz zwischen Kristallmitte und Aussenflächen abhängig. Folglich ist es sehr schwierig mit entsprechender Krümmung der Resonatorspiegel die Ausgangsleistung linear bzgl. der Pumpleistung hinzubekommen. So ein Laser wird auf das Leistungsmaximum optimiert. Da wirken sich schon kleine Änderungen an der Resonatorgeometrie katastrophal aus.

2. Resonatorspiegel, diese kann man so wählen, dass der Resonator entweder stabil und sicher anschwingt (Auskoppelspiegel R=>90%) und weniger Ausgangsleistung hat oder

3. schwer und unstabil oberhalb der Laserschwelle läuft (Auskoppelspiegel R=<90%) und mehr Ausgangsleistung oben raus bringt. Dazu passend jeweils der Krümmungsradius des 100% HR-Spiegels um die Thermische Linse in dem jeweiligen Pumpleistungsbereich zu kompensieren.

4. Kühlung, eine nicht minder wichtige Sache bei Lampengepumpten Systemen wegen des niedrigen Pumpwirkungsgrades von ca. 3% maximal. Es entsteht jede Menge Verlustwärme!! Der Rücklauf des Kühlsystems sollte 30°C nicht überschreiten. Dazu muss die Kühlmittelpumpe genügend Druck bringen um diesen hohen Durchfluss zu ermöglichen. Tödlich für die Bogenlampen sind Luftblässchen aussen an den Röhrchen der Lampen, dadurch platzen sie sofort weil der Temperaturgradient an der Stelle der Luftblase unzulässig hoch wird.

5. Je mehr Leistung aus dem Kristall ausgekoppelt wird um so weniger erwärmt er sich intern.

6. Messtechnik, um solche Systeme abzugleichen sollte entsprechendes Messequipment vorhanden sein wie Leistungsmessgerät für diese Wellenlänge, Beamanalyzer usw... Genügend Respekt vor hohen Spannungen und Leistungen setze ich als Selbstverständlich vorraus.

Aus meinen Ausführungen ist klar erkennbar, man kann generell keine Aussage treffen wie die Resonatorgeometrie auszusehen hat weil es immer auf den individuellen Anwendungsfall ankommt. Was möchte man damit machen, soll die Strahlquelle von der Laserschwelle an stabil laufen und die untere Leistung gut eingestellt werden können dann trifft Punkt 2 zu, andernfalls Punkt 3.

Zuletzt noch ein Wort zur Pumpleistung. Bei 150 Watt CW Ausgangsleistung benötigt man für diesen Resonator etwa 5kW Pumpleistung. Damit ist nicht zu Spaßen zumal diese 5kW in Form von Licht in der kleinen Pumpkammer komprimiert sind. Auch das Netzteil dafür dürfte einiges an Aufmerksamkeit kosten wenn alles in Betrieb ist. Ich nehme an es ist alles OEM also nichts gekapselt.

Hab anfangs selber so ein Lampengepumptes System für Beschriftungszwecke mit Q-Switch betrieben, bin aber umgestiegen auf ein DPSS System welches statt 4.4kW nur noch 800 Watt aus der Steckdose saugt, keine externe Kühlung mehr benötigt und viel bessere Strahldaten aufweisst bei höherer Leistung.

Ich kann nur hoffen, dass es nicht so kommt wie Dr. Ulli beschrieben hat.

Meine Antwort kommt leider etwas spät aber ich hatte viele Aufträge (Laserschweissen und Beschriften) so dass ich erst jetzt dieses Thema entdeckt habe, sorry.

LG Dieter

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