DPSSL mit Verstärker

[<Elmar>]

Ich hatte es bislang nur bei meinem alten Ruby-Laser ausprobiert, aber noch nicht bei einem DPSSL.<P>Was wäre (theoretisch), wenn man es so machte ? Die Konfiguration ist rein schematisch und es geht allein um's Prinzip einer Verstärkung ohne grössere thermische Aufladung des Laserkristalls und die damit verbundenen Kühlprobleme.<P> <P>Elmar

[eiergeier]

halloooooo.............<BR>tja... habe mit diversen Nd:YVO4 in diese richtung bereits experimentiert. ABER:<BR>konnte bisher noch keinen Nd:YVO4 auftreiben der entsprechend beschichtet war. mit einem Nd:YVO4 der zusäzlich auf der seite poliert war, war die leistungssteigerung viel zu klein.(14mW bei 400mW pumpe auf 1064nm ). ein Nd:YVO4 mit AR808 auf einer seite und HR808 auf den drei anderen seiten kostet einfach zuviel (ca 2500USD)da er eine sonderanfertigung währe. denke das optimum währe ein runder kristall der an den stirnseiten AR hätte, an der rundseite bis auf einen schmalen schlitz verspiegelt währe und der schlitz AR808 hätte. aber der würde sicher noch mehr kosten. die 2 frage ist ob hier nicht ein YAG-stab mehr bringen würde und auch welche dotierungen am sinnfolsten währen. aber ich denke die dotierung hängt in diesem fall sehr stark vom durchmesser des kristalles ab um eine optimale absorbierung der pumpleistung zu erziehlen.<P>hatte auch schon folgende überlegung:<BR> <BR>aber was passiert wenn der ktp nicht sofort greift. zerstört dann nicht der 1064er strahl die kristalle da er nicht ausgespiegelt wird und sich ja ständig stärker aufbauen würde ???<BR>nun denn so............... vieleicht hat schon jemand in diese richtung praktische erfahrung oder überlegungen gemacht und kann ein paar tips dazu geben.<P>dieses resonatorgebilde währe sicherlich besonders interesant um blaue dpss aufzubauen, da bei der niedrigen wellenlänge die dafür gebraucht wird viel weniger aus den kristallen herausgeholt werden kann.<P>grüsse aus wien<BR>andi<BR> <p>[ 19. May 2001: Message edited by: eiergeier ]

[<Elmar>]

Hallo Andi,<P>ich muss zwar noch genauer über das Problem nachdenken, aber es scheint mir, auf den ersten Blick, dass das Problem in deiner Konfiguration ist, dass du 2 gekoppelte Oszillatoren hast, die (im besten Fall) mindestens 2 Laserstrahlen bzw Moden erzeugen werden. Da das Phasen-Matching und damit die Effizienz des KTP aber von der Phase bzw Polarisation bzw der Modenstruktor (sowohl transversal als auch longitudinal) des IR-Strahls abhängt, kann dein Laserentwurf keine optimale Umwandlungseffizienz von 1064 nach 532nm bringen.<P>Der Vorteil in meinem Entwurf ist, dass eigentlich nur ein Oszillator vorhanden ist (der kleine Kristall) und dass man den grossen Kristall mit einer "beliebigen" Pumpquelle pumpen kann. Die Laserstahlung aus dem Oszillator reisst dann Photonen aus dem angeregten 2. Kristall mit und sobald der Zuwachs grösser ist als die Reflektions- Absorbtionsverluste, nimmt die Ausgangsleistung des Lasers zu.<BR>Die im Oszillator erzeugte Modenstruktur bleibt dabei erhalten und unter günstigen Umständen gewinnt man sogar noch einen modenselektierenden Effekt durch ein quasi etalonartige Wirkung des 2. Kristalls.<BR>Die Ausgangsleistung bei 532nm müsste optimal sein ?<P>Aber wie gesagt, ich muss da noch mal drüber nachdenken.<P>Elmar

[<Elmar>]

Sorry, aber noch was kommt hinzu:<BR>Deine beiden IR Stahlen innerhalb des Resonators, könnten sich im ungünstigsten Fall durch destruktive Interferenz sogar (ganz) auslöschen.<BR>Umgekehrt natürlich auch, also entsprechend verstärken.<BR>In diesem Fall wäre, wenn du den KTP auf diese vestärkte gemeinsame Mode einstellst, dein grüner Output optimal.<BR>Beides sind aber die unwahrscheinlichsten Extremfälle. Wahrscheinlich ist irgendwas in der unerfreulichen Mitte.<P>Elmar

[eiergeier]

hi elmar!<BR>zeige dir nun von wo ich dies indirect abgeleitet habe :<P> <P>hier wird 1 kristall 3 x gepumpt. ich denke nähmlich (kann auch falsch liegen) das sich der stärkere kristall bzw. der erste strahl (im falle des bildes) durchsetzen wird und die grundwelle erzeugt. der schwächere bzw. die weiteren werden sich fügen und das signal verstärken?!?!?!?!?!<BR>auch währe die frage ob man nicht durch entsprechendes pumpen einen der beiden kristalle dazubringen könnte nur als verstärker zu dienen. <BR>eventuell könte man ja einen kristall im winkel anordnen und pumpen um die rückkoplung auf den ersten kristall zu verhindern. damit kann man verhindern das sich interferenzen in den ersten kristall rückkoppeln.es ist nur die frage ob sich der zweite kristall auf den ankommenden strahl einschwingt und ihn verstärkt. hatte auch schon die überlegung einen kristall von hinten zu pumpen und noch mit 2 zusätzlichen LD schräg von vorne. <P>grüsse aus wien<BR>andi

[<Elmar>]

zuerst muss ich mich selbst in Kritik nehmen:<BR>In meinem Vorschlag muss verhindert werden, dass der grosse Kristall selbstständig anfängt zu lasern. Er dürfte nur die (sich im kleineren Kristall entwickelnde) stärkste Mode verstärken, sonst geht's nicht.<P>In dem Sinne hast du ja auch gedacht.<P>Dein letzter Vorschlag ist natürlich gut, da nur ein Strahl erzeugt wird, der beim mehrfachen Durchgang durch verschiedene<BR>Bereiche des angeregten Mediums immer mehr Leitung "mitreisst". Allerdings glaube ich, dass man einen Laser nach diesem Muster bauen würde, wenn man einen möglichst "sauberen" Strahl haben will, also nicht 3x1W pumpen sondern 3x300mW.<BR>Hast du noch mehr potentielle Lösungen?<P>Den Kristall zusätzlich von vorn zu pumpen, müsste auch einen gewissen Zuwachs bringen, da die Leistung der Pumpdiode ja schon nach kurzem Weg im Kristall absorbiert ist.<BR>Da muss man sich mal Gedanken über die Brennweite der Pumpoptik und die Dotierung bzw Länge des Laserkristalls machen.<BR>Die thermische Belastung des Kristalls wächst damit natürlich auch entsprechend und das ist wieder eher ungünstig. Ich denke, die damit zu erreichende Leistungszunahme wäre nicht proportional zur eingesetzten zusätzlichen Pumpleistung. Für die hinzugewonnenen Probleme gilt das aber nicht Die Verteilung der Pumpleistung auf mehrere Kristalle ist letztlich sicher der bessere Weg.<BR>Leider kann man viele Dinge nur spekulieren und muss konkrete praktische Experimente machen, um wirklich zu sehen was passiert.<BR>Ich werde als nächstes (nach meinem Vorschlag oben) versuchen mit einem kleinen (1,2mm) Kristall als Oszillator und einem grösseren (5mm) als Verstärkerbaustein einen Laser aufzubauen.<P>Elmar

[eiergeier]

hallo ..<P>der aufbau ist für ein 20WATT LD-modul gedacht - leistung rauf und nicht runter. erhoffe mir doch so 2-4WATT grün 532nm daraus.<P>mein nextes experiment ist :<BR>kleinen Nd:YVO4 3x3x1,2 auf peltier aufkleben - mit einer diode von hinten und mit mehreren LD´S von vorne pumpen. warte nur noch auf die "KÜHLSANDWICHES" . bekomme 1 stück mit einem 1mm loch auf einer seite und 4mm auf der anderen. waren für thermofühler vorgesehen.<P>viele grüsse aus wien<BR>andi<BR> [img]images/icons/rolleyes.gif"%20border="0[/img]<p>[ 20. May 2001: Message edited by: eiergeier ]

[<Elmar>]

... bin gespannt auf die Fotos !<P>Elmar

[eiergeier]

hallo Elmar!<BR>habe nun einen Nd:LaSc3(BO3)4 ! ist ja gewaltig was das ding im verhältnis zu einem Nd:YVO4 hergiebt. komme auf ca 20% mehr output bei 1064nm. der kristall ist aber nur 2x2x1mm gross und geht absolut problemlos zu pumpen (ohne optik direct vor die c-mount). verstehe nun deine euphorie für die gem-module. werde nun sicher die kristalle wechseln. LSB ist sicher ein medium der zukunft.<BR>grüsse aus wien<BR>andi [img]images/icons/shocked.gif"%20border="0[/img] [img]images/icons/shocked.gif"%20border="0[/img] [img]images/icons/shocked.gif"%20border="0[/img] [img]images/icons/shocked.gif"%20border="0[/img] [img]images/icons/shocked.gif"%20border="0[/img] [img]images/icons/shocked.gif"%20border="0[/img] [img]images/icons/shocked.gif"%20border="0[/img]

[<Elmar>]

Na prima, sagte ich doch immer schon.<BR>Leider sind die ND:LSB-Kristalle etliches teurer als die ND:YVO4, aber ich arbeite mit "meinen" Chinesen heftig an diesem Problem. Kurzfristig absehbar ist jedoch leider noch nichts.<BR>Warten wir's also, uns in fernöstlicher Geduld übend, einfach ab.<P>(hast du die Kristalle aus Deutschland, von der Adresse, die ich dir gab oder aus Russland direkt?)<P>Elmar

[eiergeier]

aus einem russischen kaufhaus!!!!!<P>ein bekanter war drüben und hat sie mir mitgebracht<P>grüsse<BR>andi [img]images/icons/rolleyes.gif"%20border="0[/img]

[<Elmar>]

Dann hast du sicher einen Kristall als Muster abgestaubt, glückwunsch.<BR>Oder hast du einen Weg gefunden, den europäischen Mark mit russischem LSB zu fluten und die Chinesen weit nach Osten abzudrängen. <P>Na das wäre doch ...<BR>Elmar