Laser über Spezifikation betreiben/Peltierkühlung

Selbstbau-Projekte aller Art.

Moderatoren: nohoe, lightwave, adminoli

Antworten
Benutzeravatar
orikson
Beiträge: 78
Registriert: Sa 06 Okt, 2007 10:35 am

Laser über Spezifikation betreiben/Peltierkühlung

Beitrag von orikson » Sa 06 Okt, 2007 5:27 pm

Hi,

ich habe ne Frage, die mir schon seit längerem durch den Kopf geht. Begonnen hat das mit diesem Video auf YouTube. Darin wird gezeigt, wie eine Laserdiode über einen Trimmer angeschlossen wird. Danach kann man die Leuchtstärke über den Trimmer regeln. Das ganze wird für die Laserdiode aber wohl nicht gerade das beste sein, weshalb ich mit folgendes ausgedacht habe:
Bild

Unten kommt ein Kühlkörper (evtl. mit Lüfter) ran, dann ein Peltierelement und oben ein 2-geteilter Metallblock (z.B. aus Alu) mit einem Loch. Darin steckt man jetz die Laserdiode, welche man mit dem Peltierelement kühlen kann (je nach Leistung und Größe des Kühlers).

Somit sollte es doch möglich sein, eine Laserdiode (z.B. eine 5 mW rote) ohne Schäden mit geringerem Vorwiderstand zu betreiben (in einem gewissen Rahmen) und somit mehr Leistung rauszuholen. Da die Diode ja nicht so viel Hitze entwickelt sollte schon ein 20-30 Watt Peltier reichen, um unter 10°C zu kommen.

Meine Frage ist jetz, ob diese Überlegung richtig ist, oder ob die Dioden bei zu geringen Temperaturen wieder schlechter funktionieren? Wenn ja, ab wie viel °C ist da? Es wäre ja auch möglich, das ganze Temperaturgesteuert zu machen, dass also das Peltierelement konstant 15°C hält...

Benutzeravatar
lasafreak
Beiträge: 452
Registriert: Fr 24 Dez, 2004 12:32 pm
Do you already have Laser-Equipment?: Lexel 88A, 100mW 473, 150mW 632, 150mW 532, 100mW 405,
DT40pro, M6008, Easylase USB, Phoenix pro, mamba black.
Diy Powermeter, Diy dac.
Wohnort: Purmerend NL / Aurich DE
Kontaktdaten:

Beitrag von lasafreak » Sa 06 Okt, 2007 5:37 pm

hallo,
erstmal wilkommen (ist ja 1er post)
des weiteren es gab schonmal jemanden der hier bilder von extrem gekühlten dioden gepostet hat :)
search mal versuchen (vieleicht weis jemand auch wo das stand)

klappen tut das in theorie denke ich schon, aber irgendwann gehen die dioden optisch kapput habe ich begriffen :)

mfg hendrik

Benutzeravatar
Hatschi
Beiträge: 3533
Registriert: Mi 13 Mär, 2002 12:00 pm
Wohnort: Kaernten/Austria
Kontaktdaten:

Beitrag von Hatschi » Sa 06 Okt, 2007 5:42 pm

Halli Hallo

Ja, ich habe mal eine LD auf etwa -50°C.

Über das Thema Kühlen für mehr Leistung gibt es schon einen schönen Thread.
Resymee: Die Optik der LD (Halbleiter) hält der Leistung nicht stand.

Hatschi

Benutzeravatar
nohoe
Beiträge: 3969
Registriert: Mo 20 Feb, 2006 1:09 pm
Do you already have Laser-Equipment?: 9x RGB LASER
6 x Netlase(5 x LC) + 1x EL LC
Software: Dynamics + + Beyond
HE und sonstige
Wohnort: 44795 Bochum
Kontaktdaten:

Beitrag von nohoe » Sa 06 Okt, 2007 5:58 pm

Hallo

Im Prinzip wird dies bereits von uns angewendet.
Nur nicht um Dioden von 5mW auf 10mW zu überfahren,
sondern um Leistungen > 130mW zu realisieren.

Die Leistung läßt sich aber nicht beliebig nach oben schieben.
Der Wärmetransport findet von warm nach kalt statt.
Die Wärme entsteht da wo auch das Laserlicht herkommt.
Eine recht winzige Stelle. Der Wärmetransport erfolgt da ab einer gewissen Leistung zu langsam und die Diode nimmt Schaden.
(Dies ist keine Erklärung der physikalischen Vorgänge sondern eine allgemeine)
Eine Kühlleistung von 20-30 Watt ist eh zu viel. für eine Diode.
Bei meiner Diodenlösung wird zwar ein 5.7 Watt Peltierelement eingesetzt,
aber das bekommt maximal eine Leistung von 2 Watt zugeführt um seine Temperatur konstant zu halten.
Meine Dioden werden auf 180mW überfahren.

Gruß
Norbert
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.

Benutzeravatar
orikson
Beiträge: 78
Registriert: Sa 06 Okt, 2007 10:35 am

Beitrag von orikson » Sa 06 Okt, 2007 7:00 pm

Ok, dass es nich möglich ist, die Leistung beliebig hoch zu drehen ist klar, in gewissem Rahmen (doppelte, vllt. dreifache) sollte es aber gehen?!

Nimmt die Leistung dann wieder ab oder geht sogar die Diode kaputt, wenn man es zu weit runterkühlt?

Das mit dem Wärmetransport ist klar, aber es ist ja ein Unterschied ob der Transport von der (beispielsweiße) 50°C heißen Diode (also da wo das Licht herkommt :wink: ) zu einem Gehäuse geht, das entweder 20°C oder -50°C hat.

Und wie sieht es mit Kondenzwasser aus? Kurzschlüsse sind bei den Spannungen wohl weniger das Problem, ich mach mir eher Sorgen, dass die Optik beschlägt oder sogar zufriert :roll:

Benutzeravatar
guido
Beiträge: 6438
Registriert: Do 20 Dez, 2001 12:00 pm
Do you already have Laser-Equipment?: Easylase, Netlase, Laser von 1..15W.
Entwickler von Dynamics + Mamba X4 .
Lasershow Hard / Software .
Wohnort: 32469 Petershagen
Kontaktdaten:

Dioden

Beitrag von guido » Sa 06 Okt, 2007 8:02 pm

Hallo,


je kleiner die Diode von der Grundleistung um so empfindlicher ist sie.
bei einer 10mW Diode sind 10mA mehr ja schon 25%....

Du kämpfst immer gegen
- optische Zerstörung
- thermische Zerstörung
- Kondesfeuchtigkeit.

Ich denke das sich die Inverstition in einen Brenner mit einer Diode die bei 150mA knappe 100mW macht für dich eher lohnen würde.

Benutzeravatar
orikson
Beiträge: 78
Registriert: Sa 06 Okt, 2007 10:35 am

Re: Dioden

Beitrag von orikson » So 07 Okt, 2007 12:42 am

Guido hat geschrieben:Ich denke das sich die Inverstition in einen Brenner mit einer Diode die bei 150mA knappe 100mW macht für dich eher lohnen würde.
Was meinst du, einen DVD Brenner? Das trifft sich gut, habe hier noch 2 rote Dioden aus CD Laufwerken rumfliegen. Die von Brennern werden warscheinlich noch stärker sein, aber gibt es da irgend welche Geheimtipps?

Und mehr Leistung kann man immer brauchen (wenn auch nur ein wenig mehr), es geht ja eher ums experimentieren als um den Nutzen (zumindest bei mir 8) )

Benutzeravatar
Hatschi
Beiträge: 3533
Registriert: Mi 13 Mär, 2002 12:00 pm
Wohnort: Kaernten/Austria
Kontaktdaten:

Beitrag von Hatschi » So 07 Okt, 2007 9:08 am

Halli Hallo

CD´s werden mit nachem Infrarot (780nm) gelesen und geschrieben!

Such mal ein wenigim Forum DVD.

Hatschi

Benutzeravatar
orikson
Beiträge: 78
Registriert: Sa 06 Okt, 2007 10:35 am

Beitrag von orikson » So 07 Okt, 2007 1:54 pm

Alles klar, habe auch gerade ne Tabelle gefunden. In DVD Laufwerken/Brennern werden demnach sowohl eine NIR als auch eine rote verbaut. Gibt es dann da irgend wo eine Übersicht besonders geeigneter Brenner? Hier im Forum wurde zwar mal ein Threat darüber begonnen, aber hat nicht so wahnsinnig viel Antworten bekommen (grad mal 2)... Ich hätte hier grad noch nen Toshiba SD-R5372, den ich bekommen könnte...

BTW: Nur aus Interesse, aus BluRay Laufwerken müsste man dann ja schön violette Laser ausbauen können :wink:

Benutzeravatar
Hatschi
Beiträge: 3533
Registriert: Mi 13 Mär, 2002 12:00 pm
Wohnort: Kaernten/Austria
Kontaktdaten:

Beitrag von Hatschi » So 07 Okt, 2007 2:34 pm

Halli Hallo

Blu-Ray, viel violett ist da nicht mehr, geht stark in Richtung Schwarzlicht, für Show föllig unbrauchbar.

Hatschi

jp
Beiträge: 18
Registriert: Fr 29 Sep, 2006 10:46 am
Wohnort: Regensburg

Beitrag von jp » Mi 10 Okt, 2007 10:53 am

Ist auch meine Erfahrung:

Laserdioden sterben beim Überhöhen der Leistung nicht durch "Durchbrennen" sondern vorher optisch durch Überlastung der Austrittsflächen am Halbleiterkristall. Die Oberfläche spiegelt dann nicht mehr und die Diode leuchtet dann noch aber nicht mehr kohärent als Laser sondern nur noch als LED.

J.P.


LasaFreak hat geschrieben:hallo,
erstmal wilkommen (ist ja 1er post)
des weiteren es gab schonmal jemanden der hier bilder von extrem gekühlten dioden gepostet hat :)
search mal versuchen (vieleicht weis jemand auch wo das stand)

klappen tut das in theorie denke ich schon, aber irgendwann gehen die dioden optisch kapput habe ich begriffen :)

mfg hendrik

hubert
Beiträge: 190
Registriert: Sa 23 Sep, 2006 11:51 pm
Wohnort: kamen/nrw

Beitrag von hubert » Do 11 Okt, 2007 12:20 pm

Laserdioden aus DVD Brennern halten optisch einiges mehr aus als die Dauerleistung.
Dies ist so, weil sie in Brennern gepulst betrieben werden.
Bei meiner 16X Diode liegt die maximale Impulsleistung bei 220mW, ich schätze mal, das ist auch die optische Zerstörschwelle. Dauerstrichleistung ist mit 140mW angegeben. Bei so einer Diode sollten durch aktive Kühlung schon 200mW Dauerstrich möglich sein.
Aber das ist zwar bei den meisten Brennerdioden so, bei Dioden für andere Zwecke liegt die optische zerstörschwelle meist sehr dicht an der thermischen, da kann man durch Kühlung nicht viel erreichen.
Diese Einsicht hat mich eine relativ teure 500mW/808nm Diode gekostet, die dann trotz aktiver Kühlung bei ca. 550mW gestorben ist. Sie leuchtet noch, aber lasert nicht mehr d.h. der Spiegel ist weggedampft.

Antworten

Zurück zu „Allgemeine Selbstbau-Projekte“

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 1 Gast