532nm Frequenzspektrum per Nd: YAG 1064nm IR Diode?

[HighTech]

Hallo,

meine Frage wäre, wie ein 532nm Frequenzspektrum erzeugt wird?
Ich hab da schon ein bisschen recherchiert:
In einem billigst Laserpointer (6€ inkl. Versand aus China) mit der Angabe 1mw, 532nm Wellenlänge soll eine Infrarotdiode mit einer Wellenlänge von Nd: YAG 1064nm Laserdiode mit 100 - 500 mw drinstecken, die durch Frequenzverdoppelung ein Lichtspektrum mit halber Wellenlänge, also grün, aussendet, und mit nur 1-5 mw, wegen physikalisch, optischen Verlusten. Bei Zimmertemperatur leuchtet der Laser unmittelbar nach dem Einschalten mittelhell grün, dann nach 0,25 sek. sehr hell grün, dann nach 0,5 sek. wieder mittelhell grün und bleibt dann bis zum Ausschalten mittelhell grün.
Bei 0° bis -10° C leuchtet der selbe Laser von Anfang an dunkelrot (schwach glimmend, wie eine Zigarette).

Hat der Laser also seine optimale Arbeitstemperatur bei 20°C und erwärmt sich kurz nach dem einschalten, wodurch der wieder schwächer wird und muss sich dass System kurz nach dem Einschalten erst einschwingen?

Sendet der Laser dann die ganze Zeit über ein (fast unsichtbares) Spektrum mit 1064nm, 100 - 500mw und 532nm, 1mw aus und gleichzeitig oder für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar abwechselnd ir grün ir grün ir grün ( Wechselfrequenz im Nanosekundenbereich)?

Stimmt überhaupt die Theorie mit der IR Diode?, Dann könnte da ja einer für 1 Millisekunde reinschauen und wäre dann wegen den 100 - 500 mw IR sofort blind?

Ich würde mich für physikalische Details interessieren, da ich E-Technik studiere und mein Prof. dies alles nur mit einem Einschwingvorgang begründet.
Vielen Dank für Eure Antworten.

[adminoli]

Hi,

vielleicht mal die Suchfunktion benutzen, da es dir offensichtlich an Basics fehlt.

Gruß
Oliver

[medusa]

In das schwache dunkelrote Glühen bei Kälte würde ich an Deiner Stelle nicht reingucken. Was Du da (fast nicht) siehst, ist die Pumpstrahlung, die Dir schnell Deine Augen ruinieren kann.
Das da unten ist ein Bild von meinem Xenotim-DPSS ohne Abdeckung. Mit bloßem Auge siehst Du da auch nur ein winziges rubinrotes Pünktchen glimmen. Die Kamera sieht den Nah-Infrarotbereich aber in seiner wahren Stärke.



~medusa.

[HighTech]

Erstmal vielen Dank für Eure Antworten.

Ich habe noch einen Wireless Presenter von Logitech mit grünem Laser, bei dem ich doch hoffe, dass er einen IR-Filter hat und temperaturgeregelt ist.
Kann es sein, dass bei diesem neben dem grünen, harmlosen 1mw Laserstrahl, gleichzeitig und ständig ein fürs Auge tödlicher, unsichtbarer (da durch den grünen Strahl überlagert) 500mw IR-Strahl rauskommt?
Ich möchte nur wissen, ob da mir oder meinen Zuhörern, mit dem Logitech Presenter, etwas passieren kann.
Den China-Laser dagegen verwende ich aus nachvollziehbaren Gründen nicht mehr...


So ungefähr steht es auf http://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzverdopplung und auf http://www.laserpointer-green.de/
"Der Preisunterschied entsteht durch den Aufbau der Laserpointer. Bei einem roten Laserpointer genügt eine einfache rote Laserdiode mit zum Beispiel 1 mW Leistung, die mit ein- oder zwei Linsen kollimiert wird. Bei grünen Laserpointern (Wellenlänge 532 nm (1 nanometer = ein Milliardstel eines Meters)) geht dies nicht, da es keine grünen Laserdioden gibt. Man muss deshalb folgenden Umweg gehen: Eine sehr starke Laserdiode (bis 500mW) mit einer Wellenlänge von 808 nm (Infrarot) regt einen speziellen Laserkristall (Nd:YVO4) zur Emission einer noch langwelligeren Infrarot-Strahlung bei 1064 nm an. Dieser 2. Laserstrahl wiederum durchläuft einen weiteren Kristall, der die Frequenz verdoppelt und somit die Wellenlänge halbiert auf 532nm (Hellgrün). Es folgen Optiken und IR-Filter und Sensor zur Leistungsüberwachung- und Regelung. Das ist dann ein sogenannter DPSS-Laser [Diode Pumped Solid State). Die Kristalle an sich sind sehr teuer und in einem kleinen Pointergehäuse schwierig zu justieren. Deshalb der relativ hohe Preis."

[goamarty]

Das Problem ist die Leistungsregelung. Das DPSS Prinzip st ja in mehreren Bauteilen stark temperaturabhängig und nichtlinear. Wenn wirklich stabile 1mW benötigt werden, dann muß man die optische Ausgangsleistung messen und den Diodenstrom regeln. Die IR Strahlung ist allerdinsg stark divergent (wenig gebündelt) sodaß sie nach kurzer Distanz nicht mehr besonders gefährlich ist. Sie kommt dann durch, wenn der Kristall aufgrund falscher Temperaturen nicht gut absorbiert. Sie verfälscht allerdings Leistungsmessungen mit einer Photodiode stark nach oben, es wird viel mehr Leistung angezeigt, als wirklich vorhanden ist.

[SnakeHanau]

dazu kommt ja auch noch das problem, das die Pumpdiode im IR-Spectrum arbeitet...das ist reine Wärmestrahlung und diese "volle pulle" in den Kristall ballert, der aber Temperaturschwankungen gar nicht mag.

[goamarty]

Natürlich heizt die Pumpstarhlung den Kristall auf. Schließlich ist die Quantenenergie von 808nm höher als von 1064nm. Die Differenz wird zu Wärme. Aber als "reine Wärmestarhlung" würde ich 808nm nicht bezeichnen, immerhin noch schwach sichtbar. 445nm oder 473nm sinnd definitiv keine "reine Wärmestrahlung" und können trotzdem Dinge schmelzen oder entzünden. Als Wärmestarhlung würde ich 5000nm oder 10000nm bezeichnen.
Bei einem Laser ohne TEC Regelung ist diese Aufheizung des Kristalles durch die Pumpstrahlung auch das einzige, was ihn auf der nötigen Betriebstemeratur hält.