nd:yag mit 808 pumpen, ...

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starhead
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nd:yag mit 808 pumpen, ...

Beitrag von starhead » Di 03 Jun, 2014 8:42 am

morgen zusammen!

ich hätte da eine frage bezüglich Dotierung und sizes zu einem nd:tag stäblein.
der bursche ist 76mm x 5 gross / lang. leider kenne ich den dotierungsgrad nicht.
dennoch denke ich, dass der Kristall auf Grund seiner maße für Lampen-pumpen
ausgelegt ist.

lässt sich so ein Stab auch mit (bspl. ) einer 25 W 808er quelle anregen?
oder denkt ihr, der versuch ist aussichtslos? die pumpenergie ist nicht gerade sehr hoch,
aber die Wellenlänge für den neodymkristall ja sehr adäquat.

was ich so mitbekommen habe, dieodenpumpbare nd:tag sind anders dotiert und
weisen auch andere bauformen auf. könnt ihr mir da ein paar Ideen dazu posten?

vielen dank und beste grüsse,

starhead.

undineSpektrum
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Re: nd:yag mit 808 pumpen, ...

Beitrag von undineSpektrum » Di 03 Jun, 2014 10:31 am

Hallo,

ich kenne dasselbe Problem bei der Frage nach Rubinen - da ist es egal ob Blitzlampe oder Diode als Pumpquelle, die Dotierung liegt da immer bei 0,03% Chrom ... beide Pumpquellen sind geeignet...
Kann sein dass es bei Nd-Yag Kristallen ähnlich ist.
Grundsätzlich haben Kristalle mit höherer Dotierung eine höhere Schwelle um die Towenssche Anschwingbedingung zu erfüllen, d.h. die Pumpleistungen müssen dann höher liegen.

Das ist ja auch der Grund warum natürliche Rubine zum "lasern" vollkommen ungeeignet sind - die Dotierungskonzentration liegt bei 0,05 % Chrom und mehr - die Laserschwellen sind (zumindest für das Spektrum von Xenon- und HBO- Lampen) viel zu hoch, abgeschattete und schlecht ausgeleuchtete Bereiche erzeugen starke Verluste.

Beim Pumpen mit 808 nm - Dioden ist beim Nd-Yag-Kristall eher das Problem dass der Diodenlaser temperaturgeregelt / stabilisiert sein muss, weil die Laserwellenlänge ( Modensprünge usw. ) mit zunehmender Temperatur "wandert" - es ist eine spektral stark selektive, optische Pumpe... :freak:

Soweit von mir erstmal dazu.

Grüße,

Undine

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Re: nd:yag mit 808 pumpen, ...

Beitrag von VDX » Di 03 Jun, 2014 11:05 am

... ich wollte sowas auch mal ausprobieren ... hab' sowohl komplette alte (lampengepumpte) NdYAG-Laser da, als auch eine Diode mit 25Watt@808nm (bei 35Ampere Strom :roll: ).

Ich dachte daran, den Stab in der verspiegelten Pumpkammer drinzulassen, und ihn von schräg vorne direkt mit der Diode anzustrahlen ... was da innerhalb der Kammer aus dem Stab rauskommt, wird durch die Spiegel wieder auf den Stab zurückreflektiert.

Soviel ich weiß, kommen bei den lampengepumpten NdYAG-Lasern vom Lampen-Pumplicht maximal 3% zur Wirkung (bei einer 300W-Lampe also etwa 9Watt), während bei pasender Dioden-Anregung bis 30% möglich wären ... deswegen meine Hoffnung, daß trotz 'nur' 25Watt Anregung noch genug absorbiert wird, damit er loslasert :freak:

Viktor
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Re: nd:yag mit 808 pumpen, ...

Beitrag von undineSpektrum » Di 03 Jun, 2014 1:28 pm

Bei Lehrgeräten zum Nd-YAG als DPSS ( diodengepumter Festkörperlaser ) ist es (auch deshalb) üblich den Stab für die Pumpwellenlänge zumindest an einer Seite durch eine spezielle Beschichtung zu entspiegeln, wobei die gleichen dielektrischen Schichten die 1064 nm Wellenlänge aber reflektieren... Eine solche Beschichtung ist bei den "lampengepumpten Stäben" nicht nötig... das ist aber ein lösbares Problem ( es sei denn der Stab wird "transversal" also seitlich gepumpt ) das ist ein weiteres Hindernis den Stab ohne "Nachbearbeitung" ( entsprechende Entspiegelung ) zu benutzen. :wink:
Ein lösbares Problem aber dennoch...

Undine

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Re: nd:yag mit 808 pumpen, ...

Beitrag von deepblue » Di 03 Jun, 2014 5:05 pm

Hallo starhead,

was die Dotierung angeht,ist diese sehr stark abhängig von der Pumpmethode.Grundsätzlich wird die Dotierung so gewählt,das eine maximale Absorpstion im Kristall statfinden kann.Bei Blitzlampengepumpten Kristallen wählt man eine geringere Dotierung,da aufgrund der Länge der Blitzlampe eine relativ große Fläche Pumpstrahlung emmitiert und diese vollständig im Laserkristall aufgenommen werden kann.Bei Diodengepumpten Kristallen,die deutlich kleiner sind,wählt man eine höhere Dotierung,da durch die Focussierung in den Stab eine kleine Fläche aber mit hoher Leistungsdichte gepumpt wird.
Ein anderes Problem stellt das Pumpen mit Dioden eines langen Kristall dar.Der Kristall muß über die gesamte Länge gepumpt werden.Durch einseitiges Pumpen kann es zu Thermischen brüchen kommen und die Abschattung der anderen Hälfte setzt die Schwelle extrem hoch oder verhindert sie sogar.

Gruß
Andre

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Re: nd:yag mit 808 pumpen, ...

Beitrag von saarlaser » Di 03 Jun, 2014 8:24 pm

Hallo Starhead

Evtl. ist es für dich Interessant zu wissen:
Je länger dein Kristall ist und bei entsprechend kleiner Dotierung desto höher darf deine Pumpleistung sein.

Kristall_1 z.b. 0,3% Nd 10mm lang 3mm dick entspricht ca.40 Watt pumpleistung oder höher bei entpsprechender Kühlung.
Kristall_2 z.b. 0,8% Nd 10mm lang 3mm dick entsprechend weniger Pumpleistung oder Kristall muss länger sein.

Also nur als Beispiel zum verdeutlichen der Variablen.
Es gibt aber auch Programme hierzu.

mfg Andreas

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Re: nd:yag mit 808 pumpen, ...

Beitrag von starhead » Di 03 Jun, 2014 11:24 pm

@ saarlaser
@ all other posters

Meine lieben LaserFreaks, ...

vielen dank für die vielen post, gespickt mit eurem Wissen, euren Erfahrungen und Tips!

hier nun ein summa summarum zu machen, ist für mich erst mal nach zweimaligem durchlesen
schwer , ) dennoch einiges bleibt.

Kurz zusammengefasst, neben spektraler Selektivität, Chrom- und Neodymionen, Towenssche Anschwingbedingung
(zu der ich mich erst einlesen muss), Temperatustabilisation, welche ich halbwegs verstehe, transversaler oder longitudinaler
Einspeisung der Pumpenergie verstehe ich nun, dass ich eigentlich an einem "Blindflugexperiment" wegen Nichtkenntnis des
Dotierungsgrades nicht umhinkomme. Lieg ich da richtig? Ich denke schon , )

An Saarlaser hätte ich noch die Frage, ob du mir mit einem entsprechenden Link in punkto Dotierung-Physikalische Maße-Pumpleistung-
Berechnung weiterhelfen kannst.

Meine neue Frage an euch, .... gibt es Systeme bei welchen lange Nd:YAG-Kristalle mit längs verteilten Faserbündeln entlang dem Stab
gepumt werden? Womöglich in einer Kammer um thermische Brüche und Abschattungen zu verhindern und die Schwelle niedrig zu halten?

Jedenfalls grossen Dank an euch für den
tollen Input und die möglichen (Geistes-)Lichtblitze , )

Starhead

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Re: nd:yag mit 808 pumpen, ...

Beitrag von wernere » Mo 18 Aug, 2014 6:41 pm

Hi Starhead!

Was machen die Pumpversuche?
Hat es geklappt?
Für welche Spiegel hast Du Dich entschieden? Und welchen Abstand?

Und da wäre natürlich auch die Netzteilfrage. Ich hab auch solche starken Dioden, aber noch nicht angeschlossen, weil ich Angst habe mit irgendwelchen Leitungsinduktivitäten das Ding zu schiessen.

LG aus Wien,
Werner

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Re: nd:yag mit 808 pumpen, ...

Beitrag von wernere » Sa 27 Sep, 2014 9:03 pm

Inzwischen bin ich wieder ein bisserl weiter:

Offenbar gibt es die Möglichkeit, eine 808nm Diode (die ja in Wahrheit über einen weiten Wellenlängenbereich emittiert), fast ganz genau (+/- 0,5nm) auf die Absorptionswellenlänge des Nd:YAG Kristalls zu tunen.
Das Stichwort heisst "Volume Bragg Grating"! Einige Firme liefern sowas angeblich bereits - ich habe aber noch keine Preise dafür bekommen.

Das Interessante dabei ist, dass die Verluste damit wesentlich geringer werden. Thermal Lensing Effekte, Kühlprobleme - alles deutlich weniger!
Ich bleib drann und versuche mal an solche Dioden ran zu kommen - denn es sieht so aus, als ob das manuelle Positionieren eines VBG direkt vor der FAC Linse nichts für wackelige Finger ist ;-)

Hat jemand von Euch, so eine Optik schon mal probiert?

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