Herunterregeln einer Laserdiode

Alles zum Thema "sicherer Umgang mit Lasern", Gefahren, gesetzliche Vorschriften und Normen.

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dexter
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Herunterregeln einer Laserdiode

Post by dexter » Mon 19 Nov, 2007 8:18 pm

Hallo Leute.

Ich überlege gerade hin und her wie ich die Leistung einer Laserdiode (100mW) auf ein weniger gefährliches Maß (ca. 1-10 mW) herunterdrosseln kann.

Klar könnte man das mit Graufiltern machen, aber ich will eine elektrische Lösung. Ich frage mich ob man einen Laser mittels PWM dimmen kann, bei LEDs funktioniert das ja schließlich auch. Aber kann man damit einen Laser tatsächlich drosseln so das er "ungefährlich" wird?

Eine andere Idee wäre eine Strombegrenzung, dieses Vorhaben ist aber auch nicht gerade praktisch weil Dioden ja eine relativ steile Kennline haben, das ist bestimmt auch bei Diodenlasern so.

Wie macht man soetwas denn im professionellen Bereich?

Bis dann.

Philipp
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Post by torty1972 » Mon 19 Nov, 2007 8:31 pm

Hat Deine Diode ein Modulationseingang??? Wenn ja, dann besteht nur noch die Möglichkeit, ob es eine TTL-Modulation hat (also bei 5V nur ein und aus 0V) oder eine analoge Modulation..mit der kannst Du auch die Leistung herunter fahren..(dimmen).

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tracky
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Post by tracky » Mon 19 Nov, 2007 8:41 pm

Also, wenn Du den prof. Bereich ansprichst, da wird es bei modulierten Dioden über die Software gemacht. Das macht auch Sinn, da man sich den Eingriff ins System spart und nicht unbedingt den Diodenstrom regeln muss. PWM ist mir gänzlich im Einsatz unbekannt.
Mechanisch liesse sich da was per Shutter und Strahlteiler machen, ist aber von der Genauigkeit her nicht so sinnvoll.
PC AOM wäre da noch in der höheren Preiskategorie.
Die billigste Alternative wäre ein Spannungsteiler am Modulationseingang.
Gruß Sven

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dexter
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Post by dexter » Mon 19 Nov, 2007 9:29 pm

Hi Leute.

Erstmal Danke für eure Antworten.

Es gibt so wie ich das verstanden habe (Ich habe die Diode noch nicht hier, es ist ein GREEN-100E) einen TTL-Modulationseingang auf der Netzteilplatine. Die Netzteilplatine werde ich vermutlich aber ohnehin neu designen.

btw.: ich stelle mir analoge Modulation so vor: Der Arbeitspunkt der Diode wird sehr dicht um den Durchbruchsbereich herum hin und her gefahren. Dazu müsste man halt den Strom entsprechend regeln. Das ist halt nur etwas unhandlich weil die Kennlinen in der Regel sehr steil sind. Man kann also nur im Durchbruchsbereich überhaupt etwas dimmen.

Habe ich das so richtig verstanden oder ist da irgendwie ne zusätzliche Steuerleitung die direkt auf den Waver der Pumpquelle gehen muss und dort irgendwelche PN-Übergänge durchbrechen lässt?!?


Bis dann.

Philipp
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Post by Dr. Burne » Mon 19 Nov, 2007 10:01 pm

Hi,

PN Übergang Steuern?
3. Leitung an einen 1x20um Emittler Löten, da wünche ich dir viel Spaß.

Hey das ist eine Laserdiode, nicht der Leistungstransistor auf der Treiberplatine, du verwechselst da was.

LD ist wie ne LED, 2 Pins, eventuell noch 3. für ne Photodiode.

Ein DPSS hat aber allerdings noch 2 Nichtlineare Kristallest was grün leuchten, wenn die Diode schon gut im Arbeitsbereich drin ist.


Gruß Stefan
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Image So sind Chinakisten halt!

Wellenlängensammlung 405 445 457,9 465,8 472,7 476,5 488 496,5 501,7 514,5 520 528,7 532 543,4 632,8 640 658 780

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Post by dstar » Mon 19 Nov, 2007 10:03 pm

dexter wrote:ich stelle mir analoge Modulation so vor....
Analog ist analog ->weniger Diodenstrom, weniger Leistung. Auch wenn die Kennlinien nicht wirklich liniear sind, geht das so.

Fütter mal analog die Forensuche mit "analog"
Christian
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Post by dexter » Mon 19 Nov, 2007 10:45 pm

Hi.

Alles klar, ich glaub ich habs kapiert: Ich bau mir einfach nen entsprechenden Regler der den Diodenstrom entsprechend einstellt.

Bis dann.

Philipp
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Post by tracky » Tue 20 Nov, 2007 8:07 am

Da würde ich an Deiner Stelle aber erst mal mit einer kleinen diode experimentieren. Falsch designte Treiber verzeihen nichts, die LD wird es Dir nicht danken.
Wenn Du von einer reinen Diode sprichts, fängt die bei kleinsten Strömen an zu leuchten. Der sogenannte Threshold Current, dann mit stetig steigenden Strom steigt auch die optische Ausgangsleistung, bis es peng macht. dir sollten also die Daten der Diode bekannt sein. Wenn nicht, dann frage lieber. Bei DPSS sieht es ganz anders aus. Erst muß die Pumpleistung der LD den Schwellwert der Kristalle erreichen, um entsprechend Licht zu sehen. Mal simpel erklärt. Daher gibt es auch Probleme rote Dioden mit grünen DPSS optimal auf einander abzustimmen, da das "Leuchtverhalten" nicht gleich ist. Hier benötigt man entweder einen hardware seitigen Threshold für den DPSS, oder eine Software, die dies emuliert. Du wirst sonst im Fading keine befriedigenden Ergebnisse erhalten.
Bei TTL sieht das alles ganz anders aus. Es gibt nur zwei Zustände für die LD. In Deinem Fall ist analoge Steuerung ein MUSS!
Wie gesagt, Vorsicht beim Treiberbau. Der ist nicht mal nur so einfach designt. Da sollte man schon ein Scope sein Eigen nennen, um eventuelles Eigenschwingen zu erkennen. Dann benötigst Du noch Stromspitzen kompensierende Filter an der LD. Kombinationen aus Elko,Spule, Kondensator und Widerstand werden benötigt, um eine langen Laufzeit zu garantieren. Nicht zu vergessen die antiparallel geschaltete Diode an der LD. LD arbeiten doch etwas anders als LED's, oder normale Dioden!
Gruß Sven

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Post by Dr.Ulli » Tue 20 Nov, 2007 8:51 am

Tschosef hat doch einen hervorragenden Treiber gebaut! Steht hier irgendwo im Forum....Ich meine bei dem grünen Laser mit gestrichelter Ausgabe.... :roll:
Also- schau mal da nach....damit müsste auch ein TTL in analog umgebaut werden können...und es sind alle Potis drauf - Schwellstrom, Maximalstrom, Empfindlichkeit.
Grüße!
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Post by dexter » Sat 24 Nov, 2007 11:09 am

Guten Morgen.

Mein Laser ist heute angekommen. Ich habe ihn mal kurz getestet und muss schon sagen - so ein Ding lehrt einem schon das führchten. Als Kind habe ich mit 5mW Laserdioden rumgespielt und die waren für damalige Verhältnisse schon der Hammer.

Was die Sache mit dem Scope ect. angelangt bin ich sehr gut ausgerüstet - mir mangelt es da eher an Erfahrung im Umgang mit Laserdioden.

Das mit der Pumpleistung und dem Schwellenwert beim Kristall sehe ich ein. Ist ja auch irgendwie logisch. Dann kann ich halt nicht im Durchbruchsbereich regeln sondern muss mit einer relativ steilen Kennlinie klar kommen - kein leichtes Unterfangen.

Das mit dem Tiefpass vor der Laserdiode ist ein guter Tip - das werde ich beachten.

Wieso muss man noch eine Diode in Reihe in Reihe zur Laserdiode schalten? Oder bedeutet "antiparallel" (Es gibt da glaub ich mehrere Interpretationen ?!?) eine Diode in Sperreichtung Paralell?

Ich denke ich werde heute mal einfach ein bisschen mit dem mitgelieferten Treiber experimentieren und mir das ansehen wie das da so gemacht ist.

@Dr.Ulli: Ich konnte irgendwie nichts finden...?!

Bis dann.

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Post by tracky » Sat 24 Nov, 2007 12:38 pm

Wie der Begriff "parallel" schon sagt, die Diode wird entgegen gesetzt der Laserdiode betrieben, um eventuelle "Negativimpulse" an der LD zu "killen"! Also bitte nicht in Reihe zur LD, weil das NICHTS bringt!
Gruß Sven

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Post by tschosef » Tue 27 Nov, 2007 8:05 am

moing moing...

Tschosef hat doch einen hervorragenden Treiber gebaut!
naja... so würde ich das nicht sagen. Das ist unser schon lange alt bekannter 1,5 A TTL Treiber, der schon auf verschiedenen HP`s augetaucht ist. Wenn man da diverse Teile weg lässt, dann is es ein analoger treiber :)

ABER leicht ein zu stellen ist der nicht, und vorallem muss der Treiber je nach Nennstrom der LD anders bestückt werden. Das "Spielen und Probieren" diverser Parameter hat mich auch schon stunden gekostet. Letztendlich hat dann Kollimann das letzte Layout gemacht, dass nun meist zum Einsatz kommt.

Viele Grüße
Erich
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