Laserdiode mit großer Kohärenzlänge

Betrieb, Bau und Modifikation von Festkörper- und Diodenlasern (keine Pointer)
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MikeB
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Laserdiode mit großer Kohärenzlänge

Beitrag von MikeB » Fr 05 Mai, 2017 7:14 pm

Hallo allerseits,

ich bin Neueinsteiger im Bereich Meßtechnik mit Lasern. Mein erster Versuch, um in die Praxis einzusteigen, soll der Aufbau eines Michelson Interferometers werden. Habe mich umfassend mit der Theorie beschäftigt, denke das kriege ich hin. Soweit so gut, natürlich brauche ich dafür auch einen Laser. Das Hobbyprojekt, wegen dem ich in die Materie eingestiegen bin, verlangt einen recht kompakten Aufbau des Ganzen, für einen HeNe ist da kein Platz, außerdem mag ich Hochspannung (Autsch!) nicht, also soll es ein Diodenlaser werden. Und weil ich im Bereich der Elektronik nicht ganz unbegabt bin, möchte ich auch den selbst aufbauen. Laserdiode aussuchen und kaufen, wegen der Kohärenzlänge natürlich eine Single Mode LD, Treiber bauen, alles auf eine stabile Platte montieren, das war der Plan.

Bin dann so vorgegangen wie immer, wenn ich ein Bauteil suche, habe Datenbätter von LDs studiert. Erste Erkenntnis, da steht nichts von Kohärenzlänge. Aber eine spektrale Bandbreite ist angegeben. Nachdem die LDs auch eine Wellenlänge haben beides in die schlaue Formel zur Berechnung der Kohärenzlänge eingesetzt und... hä? 50um? Bei Single Mode? Das hatte ich mir irgendwie anders vorgestellt. Weiter im Internet gesucht und studiert und widersprüchliche Aussagen bekommen. Die einen sagen, Kohärenzlängen im Bereich von cm sind kein Problem, die anderen, dass das gar nicht geht. Eine dritte Fraktion steht auf eine Integration der LD in eine externe frequenzselektive Kavität weil die Single Mode Dioden abgesehen von den Modensprüngen auch nicht Single Mode seien sondern eher Multimode mit weniger Moden (?!?), eine vierte Fraktion sagt nachmessen, wobei interessanterweise keiner Messergebnisse der Kohärenzlänge beisteuert, bestenfalls findet man ein Spektrum.

Kann mir bitte jemand mit Messergebnissen oder einem anderen Tipp aus meinem Dilemma helfen? Ich steh total auf dem Schlauch. So ganz spontan hätte ich mir eine OSRAM PLT5 450B zugelegt, kostet nicht die Welt und könnte funktionieren (oder auch nicht), bin total verunsichert.

Und um möglichen Standardantworten vorzugreifen, nein, HeNe geht wirklich nicht weil zu groß, nein, messen kann ich nicht weil ich weder LD noch Interferometer habe, ja, sie soll blau sein, weil ich hoffe wegen der kürzeren Wellenlänge eine höhere Auflösung zu bekommen.

Viele Grüße
Mike

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wler
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Re: Laserdiode mit großer Kohärenzlänge

Beitrag von wler » Do 21 Dez, 2017 10:08 am

Hallo, ich sehe deinen post erst jetzt. Vermutlich hast du dich schon schlau gemacht.

Falls nicht: der Hauptpunkt ist dass es zwei Sorten von Moden gibt, transversale und longitudinale. Transversale beziehen sich auf die raeumliche Abstrahlung. Wenn Laserdioden als "single mode" charaktierisiert sind, ist fast immer die transversale Mode gemeint (dh im wesentlichen ein kreisfoermiger output).

Das besagt aber keinesfalls dass die Diode auch in longitudinaler single Mode laeuft. Diese bestimmt aber das Frequenzsprektrum und die Kohaerenzlaenge. Ob eine Diode auch in longitudinaler single mode laeuft, und das ist was du willst, haengt von ihrer Konstruktion und vom Arbeitspunkt (Strom, Temperatur, Rueckkopplung) ab. Grob gesagt, haben blaue Laserdioden kaum stabile Arbeitspunktsbereiche mit single mode. Rote Dioden haben oft bis meistens welche bei niedrigen Leistungen, sagen wir max 10-20mW fuer eine 100mW Diode. In gluecklichen Situationen haben sie auch isolierte single mode Bereiche bis zu 60, 80mW, welche aber mit steigender Leistung immer kleiner werden. Das gilt fuer frei laufende Dioden; wenn man ein Beugungsgitter als externen Resonater dazunimmt ("ECDL"), kann man heohere Leistingen stabiler bekommen und die Kohaerenzlaenge kann hunderte Meter werden.

Ich habe mich ausgiebig damit beschaeftigt, im Zusammenhang mit Lasern fuer Holographie. Fuer mehr info, inkl. vieler Messungen des single mode Verhaltens von gebraeuchlichen Laserdioden, siehe meine webseite (schon laenger nicht mehr aktuell): http://hololaser.kwaoo.me

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VDX
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Re: Laserdiode mit großer Kohärenzlänge

Beitrag von VDX » Do 21 Dez, 2017 10:33 am

... orientier dich evtl. mal in Richtung DPSS - die grünen DPSS-Pointer dürften noch mit die besten Parameter haben ...

Viktor
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