Strahlparameterverbesserung durch Segmentierung?

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john
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Strahlparameterverbesserung durch Segmentierung?

Beitrag von john » Do 13 Dez, 2007 1:55 am

Hi,

bei "den Franzosen" gibts eine nette Idee...

viewtopic.php?t=42361

Hats schon jemand ausprobiert? Kann man den Effekt verbessern, wenn man den Strahl erst aufweitet, dann segmentiert und dann wieder zusammenfĂŒhrt?

John

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guido
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Beitrag von guido » Do 13 Dez, 2007 7:10 am

Die brilliante Idee der Strahlfaltung, Stichwort "Treppenspiegel" ist so
neu nun auch nicht. Das Strahlprodukt als soches lÀsst sich aber wenig
beeinflussen.

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Dr.Ulli
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Beitrag von Dr.Ulli » Do 13 Dez, 2007 9:10 am

Ich denke auch, dass die ursprĂŒnglich Divergenz dadurch nicht aufgehoben werden kann. Man versucht dadurch ja nur die schrĂ€g laufenden Anteile "gerade zu biegen". Ob sich dieser Aufwand lohnt? Wohl nur bei Quellen, die eine so große Divergenz haben, dass der Strahl dann nicht mehr durchs Teleskop passt.
Alt ist man, wenn man mehr an die Vergangenheit als an die Zukunft denkt.

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Hatschi
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Beitrag von Hatschi » Do 13 Dez, 2007 9:52 am

Halli Hallo

Er schreibt ja auch, Durchmesser kleiner, Divergenz bleibt gleich.

Hatschi

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tschosef
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Beitrag von tschosef » Do 13 Dez, 2007 10:33 am

hai hai
Er schreibt ja auch, Durchmesser kleiner, Divergenz bleibt gleich.
das wiederspricht aber meinen Physikkenntnissen... (vielleicht sind die aber so falsch, wie meine Worte die ich manchmal so tippe... sorry, falls ich "Phys...kennt..." falsch geschrieben hÀtte).

Entweder oder....

wenn es möglich wĂ€hre, den Strahlquerschnitt zu verringern ohne dabei die Divergenz zu Ă€ndern, dann wĂ€hren wir ja alle aus dem Schneider. Alle Probleme wĂ€hren aus der Welt. Der Clou ist ja, möglichst hohe Leistungsdichte zu erreichen. Das geht aber nun nicht mehr... man kann bei roten Lasern nur noch mehr Leistung schaffen, in dem man die leuchtende FlĂ€che vergrĂ¶ĂŸert. Eine nachtrĂ€gliche Steigerung der Leistungsdichte im LichtbĂŒndel ist nicht möglich.

Spiegelschnitt ist im prinzip genau genommen auch nix anderes als das anordnen mehrerer Lichtquellen NEBENEINANDER... Also Strahlquerschnitt ist grĂ¶ĂŸer geworden. Will man den verringern, gehts nur auf kosten der Divergenz.

Oder liege ich jetzt falsch?

gruß
Erich
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Beitrag von contact23 » Do 13 Dez, 2007 10:56 am

Hallo,

Ich kann ĂŒberhaupt kein Französisch, welche Spiegel verwendet der fĂŒr diesen Aufbau? Plan, Konkav, Konvex?

grĂŒĂŸe Matthias
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guido
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Beitrag von guido » Do 13 Dez, 2007 11:40 am

@ Erich,

der nimmt den sagen wir mal 5x1mm Beam und macht daraus einen
2.5x2mm Beam. Er faltet den Strahl. Dadurch wird er kleiner und die Divergenz bleibt gleich. So deute ich die Zeichnung. Wird so auch gemacht, allerdings direkt am Emitter und der Strahl wird 3-5mal gefaltet
( aus 100x1y mach 25x4y z.b. ). Zauberwort heisst Treppenspiegel.

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radiums
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Beitrag von radiums » Do 13 Dez, 2007 12:02 pm

Hi tschosef :wink:

Reduce the divergence is possible with this technik, but it's a simulation, the result isn't the same than a beam expander, because you recover the two half beam at a determined distance.

Bild

In a lasershow, we never look the laser at 50m
But it's correct that the beam divergence will increase after 20m, if you recover the half beam at 20m (in the picture)

play with a telescope after is possible for reduce the beam diameter at the aperture, but divergence will increase.
Perhaps it's better to use the telescope directly at the aperture, and use the segmentation after !

We can see only with tests-
Si une lame semi pouvait donner 2X 100 mW en partant d' une diode 100 mW, ya longtemps que nos mains seraient carbonisées.....

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tschosef
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Beitrag von tschosef » Do 13 Dez, 2007 3:46 pm

Hello...


yes half diameter in 20 meter distance... but double diameter in 40 meter distance, because divergence is double now (sorry for my bad english)

in your drawing is also a smal error, you forgot some lines.

If you use many mirrors, you will get a parabol mirror.... :)

no im sorry, there is no way to change the beam diameter with whithout changing the divergence :)
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Beitrag von timeking » Do 13 Dez, 2007 6:36 pm

moin moin,

sorry, vieleicht stelle ich mich einfach zu dumm an,
aber ich verstehe die grafik von "radiums" nicht :cry:
könnte mir jemand den treppenspiegel trick erklÀren?

muss gestehen, dass ich von optik zu wenig ahnung habe.

ich hÀtte es einfach so gemacht :lol:
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Beitrag von Dr. Burne » Do 13 Dez, 2007 9:06 pm

Hi,


es funktioniert.

Prinzip ist, dass man den halben Strahl durch den Spalt zwischen den Spiegeln durchlÀsst, somit hat dieser Strahl die Halbwinkeldivergenz.

Die 2. HĂ€lfte wird prkatisch auf die erste ĂŒberlagert.

Somit habe ich 2 mal die halbe Divergenz.

Der optische Aufbau ist wie bei Spiegelschnitt, die HĂ€lfte geht vorbei und dann wird die andere HĂ€lfte zu einem Strahl kombiniert.

Wenn man das jetzt bei 2 Achsen hat ist es wie Spiegelschnitt von 2 Strahlen, aber mit 4 Spiegelhalterm, die sich verstellen können und justiert werden wollen.

Sehr aufwendig und es geht etwas Leistung verloren.

Gewisse Firmen haben sich sowas fĂŒr Diodenbarren patentieren lassen, mit kleinen Spiegeltreppen, da ja mehrer Dioden, die dann aber den Strahl um 90° umlenken und fĂŒr Ă€hnliche Achsendivergenzen sorgen.



Gruß Stefan
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Beitrag von radiums » Do 13 Dez, 2007 9:15 pm

Hi
yes half diameter in 20 meter distance... but double diameter in 40 meter distance, because divergence is double now (sorry for my bad english)
Yes, it is correct...but if you recover the two half beam for 20m, the beam is doubled after 40m (at this distance you have the same diameter than without segmentation).
And in a show, we need a good beam in the 20 firsts meters, never after (or in this case the segmentation can be adjusted to the desired value)
in your drawing is also a smal error, you forgot some lines.
Where ? I have drawn only the horizontal segmentation because it's just a picture for explication, in reality we need a vertical segmentation + horizontal (see my first shema)
If you use many mirrors, you will get a parabol mirror.... :)
It's correct when we have a circular beam, in reality these lasers size are a square, not a round. Standard mirrors will not affect the quality of beam spot, when adjustment is correct
no im sorry, there is no way to change the beam diameter with whithout changing the divergence :)
Correct when use lenses, in the segmentation case only we don't use any lense (or after for reduce the diameter)

In my hight power redlaser project (8 diodes) i have adjust the 8 beams for have 6mm at the aperture, and only 3mm after 10m (negativ divergence). With this technik, at 20m, i have 6mm beam diameter only !

With the telescope, i have nearly the same divergence at the aperture than 10m ! Only after 20m de quality of beam begin to be not round with some distorsions...

The segmentation methode can help to have a hight power redlaser with the 635nm redlasers, with better beam parameters.
For example, with 6mm, you loose some power in the scanners...
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Beitrag von Dr. Burne » Do 13 Dez, 2007 9:37 pm

Hi,


also der Strahl hat in 40m Entfernung nur 3/4 der normalen Divergenz in 60m 5/6.

Man kann auch auf 10m oder 30m einstellen.

Das Prinzip kann auf eine bestimmte Entfernung die Divergenz halbieren, danach ist praktisch von einer neuen Quelle auszugehen mit der gleichen Vollwinkeldivergenz mit halben Strahldurchmesser, wenn ich nicht falsch liegen sollte.


Gruß Stefan
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Beitrag von tschosef » Fr 14 Dez, 2007 7:26 am

moing moing
Das Prinzip kann auf eine bestimmte Entfernung die Divergenz halbieren,
also, ich wĂŒrde meinen, die Divergenz ist ĂŒberall gleich !!!!!

Mit einem Optischem "Instrument" Àndert man die Divergenz.... dann bleibt sie gleich, bis zum nÀchsten Opt. Instrument.

wie sollte man die Divergenz auf einer Bestimten Entfernung halbieren?

ich mach mal ne Skizze, wie ich das so verstehe..... kommt gleich.

Ich bin mir ĂŒber fogenden Satz nicht ganz im Klaren, aber er leuchtet mir ein.

Das Produkt aus Divergenz und Strahlquerschnitt ist Konstant! Vorgegeben wird dieses Produkt von der Leuchtquelle, also deren Ausdehnung und deren Divergenz. Ab dann kann man nur noch einen Parameter verbessern in dem man den anderen schlechter macht
AMEN.

Das hat mir mal jemand gesagt, aber ich habe noch nicht nach einer "Wissenschaftlichen Quelle" gesucht. Das muss ich mal tun, und ich hab auch keinen Zweifel dass ich was passendes Finde.

Gruß
Erich
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Beitrag von tschosef » Fr 14 Dez, 2007 7:49 am

Halli hallo...


folgende Skizze......

sie ist nicht "Korrekt"... sprich, ich hĂ€tte eigentlich jeden Strahl korrekt mit Einfallswinkeln und ausfallswinkel machen mĂŒssen, also winkel ausrechnen.

aber im prinzip denke ich, ist die nicht soooo falsch.

ob man da nun 2 spiegel oder mehr nimmt is egal.

bei 2 Spiegel (so wie ihr das ja hier beschreibt) Halbiert sich tatsĂ€chlich fĂŒr jeden Teilstrahl der jeweils von einem Spiegel weg geht die Divergehnz. Das ist korrekt.

ABER damit ihr die beiden Teilstrahlen von den beiden Spiegeln in einem bestimmten Abstand auf einen Fleck ĂŒberlagern könnt, mĂŒsst ihr sie verkippen. und somit TRARAAAAA hat man die Gesamtdivergenz doch wieder verschlechtert.

es ist natĂŒrlich machbar in einem bestimmten Abstand einen halben Strahldurchmesser zu erreichen, aber eben nur auf kosten der Divergenz!

Ob jetzt der Brennpunkt meiner Zeichnung in 20 oder 40 oder 80 Meter zum liegen kommt, ist reine Justageangelegenheit. Um so weiter er weg liegt, desto schwieriger dĂŒrfte es werden das per Spiegelhalter zu erreichen.

da wÀhre es tatsÀchlich leichter, einen echten Parabolspiegel zu verwenden, dessen Brennweite man kennt :)

TREPPENSPIEGEL: Damit gehts nur, wenn die einzelnen flĂ€chen gegeneinander verkippt sind. Sind sie das nicht, dann erreicht man ja das gewĂŒnschte Ziel nicht: Strahlquerschnitt an einer bestimmten stelle verringern...

Also mit EBENEN Spiegel flÀchen, die KORREKT paralell sind, geht das ganze auf jeden fall sowiso nicht,, Nur ein Verkippen von 2 spiegeln bis hin zum echten Parabolspiegel... und das is nix anderes als ne Linse auch...

Beim besten willen... das Vorhaben kann nicht gehen.

Einzig was machbar ist: eine Kompromisslösung in dem man sagt, was interessiert mich der Durchmesser in 40 Meter, hauptsache in 20 metern ist der punkt möglichst klein. Das ist zu schaffen, ABER damit das leicht geht, muss man dann schon einen schönen großen Strahlquerschnitt am Austritt haben. Is auch nicht sooo prickelnd, da dann große Galvospiegel nötig werden.
Ein kleiner Lichtfleck in 20 Metern bedeutet ja erstmal Strahlen, die aufeinander zu laufen (Konvergent). Das bedeutet, ZWANGSLÄUFIG muss der Strahldurchmesser am Projektor dann grĂ¶ĂŸer sein!

Nach dem Brennpunkt in 20 metern gehts dann wieder auseinander...

Viele GrĂŒĂŸe
Erich
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Beitrag von starburst » Fr 14 Dez, 2007 10:04 am

Ich denke das dieses Prinzip nur bei den Breitstreifen-Emittern die z.B. 4x8mm Strahl haben funktioniert. Da kann man dann den Strahl in 2 Teile mit jeweils 4x4 mm zerlegen und den einen "faltet" man praktisch mit 2 Spiegeln ĂŒber den zweiten. Die 2 Einzelpunkte kann man dann genau auf einer Entfernung ĂŒberlagern lassen. So stell ich mir das vor...
Man hat aber auf jedenfall einen ungleichmĂ€ĂŸig ausgeleuchteten Strahl...

Gruß

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Beitrag von Dr. Burne » Fr 14 Dez, 2007 4:25 pm

Hi,

Man muss dabei natĂŒrlich die Kippung der Spiegel um ca. eine GrĂ¶ĂŸenordnung unter der Divergenz lassen, wenn ich das bei 2mrad auf 1m versuche mache ich nur viel schlechterer Divergenz.


Mal eine einfache Rechnung.
Kippwinkel bei 24mm auf 20m, macht 1mrad, ich denke hier ist es immer ab der eingestellten Distanz tatsÀchlich 1,5fache Divergenz, jedoch bleibt der Strahldurchmesser im Projektor gleich.

Ein Nachteil ist, dass der gekippte Halbstrahl dazu fĂŒhrt, dass ab 20m der Strahl ungleichmĂ€ĂŸig ausgeleuchtet ist, aber wen Interessiert der Matsch nach 20m?


Grunddivergenz von 2mrad
Strahl 8x4mm

Strahl normal auf 10m:28x24mm
Strahl gefaltet auf 10m:18x24mm

Strahl normal auf 20m:48x44mm
Strahl gefaltet auf 20m:28x44mm

Strahl normal auf 40m:88x84mm
Strahl gefaltet auf 40m:128x84mm



Gruß Stefan
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Beitrag von contact23 » Sa 29 MĂ€r, 2008 10:41 pm

Hallo,

Der Ansatz ist schon ganz gut und brauchbar.
Eine andere Möglichkeit:
viewtopic.php?p=118859#118859

GrĂŒĂŸe Matthias
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allison
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Beitrag von allison » Do 28 Aug, 2008 11:38 am

:) a good way , at least it is feasible in theory i think !


greeting !
Allison
It is much more difficult to judge oneself than to judge others. If you succeed in judging yourself rightly, then you are indeed a man of true wisdom.

msn:sunbearxiao@hotmail.com

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