ND:YAG; ND:YVO4; mm; mm³; %; KTP; LBO; HR; AR; µm?????

[<Ralf>]

Hi!<P>Ich interesiere mich sehr für einen DPSS, also möchte ich natürlich alles darüber in Erfahrung bringen.<BR>Den Aufbau des Lasers hab ich ja schon verstanden, die Funktionsweise auch. Aber was ich noch nicht ganz verstanden hab sind diese Abkürzungen:<BR>Wo ist der Unterschied zwichen ND:YAG und ND:YVO4 und was sagen die % Zahlen aus bzw. die mm Angaben (Größe nur abhänig von Leistung?)<BR>KTP,LBO,BBO????????<BR>Was bedeuten diese Angaben bei den Kristallen:<BR>HR und AR. Warum ist da z.B. einmal 1064HR und einmal 1064AR oder so???<BR>Und bei der Laserdiode. Die hat ja eine Abstrahlfläche(angegeben in µm) was sagt die aus. Ist z.B. 100µm nicht geeignet für solch einen Laser, also muß sie kleiner oder größer sein oder ist das nicht so wichtig?<P>So ich hoffe es sind nicht zu viele Fragen auf einmal.<BR>Ich bedank mich schonmal im voraus.<P>Gruß Ralf

[<Ralf>]

Hi!<P>Ja danke. Aber im welchem Verhältnis stehen YAG und YVO4 zueinander, Ich meine wann nehme ich welchen?<BR>Dies gilt auch für KTP u. BBO, AR u. HR und die Prozentzahlen. Wann nehme ich was am besten und die % Zahl. Wo liegt z.B. der Unterschied zwichen 0,8% und 1,1% (ich weiß 0,3% [img]images/icons/wink.gif"%20border="0[/img] ) ne Spaß bei Seite, wann wird der eine und wann der andere eingesetzt.<P>PS: Ich hoffe es sind nicht zu viele Fragen [img]images/icons/rolleyes.gif"%20border="0[/img] <P>Gruß Ralf

[<JoJo>]

Zunächst mal ne kleine Korrektur:<BR>Der Wirtskristall YAG oder YVO4 wird mit Neodym Nd dotiert, nicht umgekehrt.<BR>Das laseraktive Element ist die Dotierung und steht immer vor dem Doppelpunkt.<BR>Vanadat hat durchweg eine höhere Effizienz und eine niedrigere "Laserschwelle" als YAG, allerdings eine 3mal schlechtere Wärmeleitfähigkeit. Daher wird Vanadat nur bei kleinen Leistungen eingesetzt (bis ca. 10W). Desweiteren emittiert Nd:YVO4 polarisiert, Nd:YAG nicht.<BR>Auch ist Vanadat nicht in so großen Kristallen mit der entsprechenden Homogenität herstellbar. YAG-Kristalle können größer sein und sind daher für hohe Leistungen besser geeignet. <BR>Die Dotierung von Vanadat liegt normalerweise zwischen 0,5 und 3%. Die Länge des Kristalls sollte zur Dotierung passen. 1mm lange Kristalle können 1-2% dotiert sein, 0,5mm dicke sollten 3% dotiert sein. Für höhere Leistungen wird ein langer Kristall von 3-4mm bevorzugt, der dann nur ca. 0,3-0,5% dotiert ist. Damit kann der Kristall das Pumplicht über eine größere Länge absorbieren -> geringere thermische Belastung. Standard sind 1,2mm Dicke mit 1-2%.<BR>YAG ist immer schwächer dotiert (max. 0,5-1%).<BR>Da die Laserschwelle (Treshold) bei Vanadat niedriger liegt, ist dies der bevorzugte Kristall für Kleinlaser. Das heißt, es wird weniger Pumpleistung benötigt, bis die Laseremission beginnt. Es wird also mehr Pumpenergie in Laserlicht umgesetzt.<BR>Daneben gibt es noch eine Vielzahl anderer Wirtskristalle für Neodym:<BR>LSB (Lanthanium Scandium Borat), Glas, KGW, GGG und wie sie alle heißen.<BR>Nd:Glas ist die billigste Variante. Damit kann man Kilowattlaser bauen, allerdings nur gepulste, wegen der schlechten Wärmeableitung.<BR>Nd:LSB ist von der Effektivität am besten, allerdings sehr teuer und schwer zu bekommen.<BR>Es gibt noch jede Menge andere laseraktive Elemente z.B. Yb, Pr, Ho, Tm, Er, Ti usw.<BR>Prinzipiell ist jedes Element laseraktiv, es kommt nur darauf an, ob es sich technisch eignet und ob sich damit Kristalle züchten lassen. Rubin ist nebenbei auch nur ein dotierter Wirtskristall: Es ist mit Chrom dotiertes kristallines Aluminiumoxid.<BR>Bei den Coatings ist einfach zu sagen: Bei HR-Coatings auf einen möglichst hohen Wert achten z.B. >99,8% und bei AR-Coatings auf einen niederen Wert achten z.B. <0,5%.<BR>Das HR-Coating entspricht einem Spiegel mit möglichst hoher Reflektion. Das AR-Coating ist eine Entspiegelung, damit an einer Fläche möglichst wenig Licht durch Reflektion verloren geht.<BR>Als Verdopplermaterial ist KTP am meisten eingesetzt. Es funktioniert aber nur herunter bis 500nm, weshalb es meist für grüne Laser verwendet wird. LBO oder BBO geht weiter herunter und eignet sich daher auch für Blau oder UV. Für grüne Laser wird normalerweise kein LBO oder BBO benötigt.<BR>Den Verdopplereffekt zu erklären, würde hier etwas zu weit führen.

[<JoJo>]

Ach ja, noch was vergessen:<BR>Die Apertur der Pumpdiode (z.B. 100µm) ist KEINESWEGS egal! Da beim Pumpen stets ein möglichst runder oder symmetrischer Pumpspot erwünscht ist, bestimmt die Länge des Streifenemitters den möglichen Durchmesser des Pumpspots. Es ist also darauf zu achten, bei gleicher Leistung der Pumpdiode eine möglichst kleine Apertur zu nehmen. 50µm bei 1W sind besser als 200µm/1W. Leider sind 50µm fast unbezahlbar, weshalb 100µm als Standard angesehen werden kann.

[<Ralf>]

Hi!<P>Wird ja richtig kompliziert, aber sehr interessant. Ich hab mir mal bei ROITHNER LASERTECHNIK die <A HREF="http://www.roithner.de/All_Datasheets/P ... 7_2001.pdf" TARGET=_blank>Preisliste</A> herunter geladen. Da gibts z.B. einen ND:YVO4 3*3*1,2mm³ ND2% für 99 USD. ist der jetzt [zensiert], weil dr 3mm lang ist und 2% hat oder wie sind die Angaben zu verstehen(Länge-Breite-Höhe???). Ist das den billig oder gibs die noch irrgend wo billiger?<BR>Und dieser KTP 2*2*5mm³ für 50 USD. past der zum ND:YVO4 oder nicht? Preiß ok?<BR>Und noch was. Was eiergeier da macht ist ja sehr interessant. Vor allem diese 20W Barren so billig? Wie siht das da mit der Abstrahlfläche aus. Die ist doch bestimmt groß. Dies sind doch mehrere Dioden in einem. wie bekommt man die den gleichzeitig auf einen Kristall? Nur was der mit Mikroskop meint hab ich nicht verstanden. sind da keine Drähte dran? und wenn die so klein sind (die Barren meine ich), wie geht das dan mit der Kühlung (30A*2V das wird doch nicht alles in Licht umgewandelt [img]images/icons/frown.gif"%20border="0[/img] )<P>PS: Das Prinzip des Frequenzverdoppeln interesiert mich eigentlich auch (obwohl ich hab da schon mal drüber nachgedacht. Ich bin der Meinung das müste Frequenzhalbierung heißen. Denn von 808nm auf 1064nm hat sich ja die Periodendauer verlängert (doppelt so lang). Daraus Resultiert doch das die Frequenz sich halbiert. Oder hab ich da falsch gedacht???)<P>Vielen Dank!!!<P>Gruß Ralf

[<Ralf>]

Ups!<P>Hab meinen Fehler mit der Frequenzverdopplung gerade selber bemerkt. 1064 zu 532. Hab mich bei den ganzen Überlegungen etwas verechnet und verwechselt (808nm ->1064nm doppelt so lang [img]images/icons/mad.gif"%20border="0[/img] [img]images/icons/mad.gif"%20border="0[/img] bin ich doof)naja. Aber wie macht der Kristall aus 808nm 1064nm. Von 1064nm auf 532nm hörtsich doch logischer an, ist ja genau die halbe Wellenlänge. Passt Physikalisch irrgentwie gut, aber von 808 auf 1064 dass ist das 1,31683168316831683168316831683168 Fache. Ist doch ne doofe Zahl. Wie funktioniert das den.<P>Gruß Ralf

[eiergeier]

hi ralf!<BR>bei den barren ist die abstrahlende fläche je nach hersteller ca 0,1mmx10mm. du hast ca 30-50 laserdioden nebeneinander. das war das was jojo vorher so schön beschrieb: langer kristall und niedrige dotierung. in meinem fall wird ein 3mm(durchmesser) x 10mm (länge) kristall von der seite gepumpt.<P>zum mikroskop: die barren sind ca.10mmx2mmx0,2mm gross. sie werden mit einem spezialzinn das bereits bei 90grad schmilzt verlötet. (nicht mit dem lötkolben sondern mit einer heissen platte bei ca. 115grad). dies muss sehr genau passieren und du hast nur sehr kurz zeit dazu . wenn du für diese prozedur zu lange brauchst ist der barren im eimer.<P>die angaben beim roitnerkristall sind höhe*breite*länge.<P>grüsse aus wien<BR>andi [img]images/icons/shocked.gif"%20border="0[/img]

[<JoJo>]

Ralf,<BR>Also im Physikunterricht geschlafen, hä?<BR>Eine Verdopplung der FREQUENZ ist eine Halbierung der PERIODE.<BR>Die Wellenlänge 1064nm (also die Periodenlänge) wird halbiert zu 532nm, die Frequenz aber verdoppelt. Man spricht von Frequenzverdopplung, nicht von Periodenverdopplung. Alles klar?<BR>Die 808nm haben damit gar nix zu tun. Das ist nur die Pumpenergie und hat mit dem erzeugten Laserlicht gar nix zu tun.<BR>Als Anfänger würde ich das Thema Diodenbarren komplett vergessen! Im Ernst!

[<JoJo>]

Gegen die Verpolung von Dioden gibts ein einfaches Rezept:<BR>Eben zweimal oder dreimal auf das Datenblatt schauen. Oft steht da "bottom view" oder "top view". Dadurch kanns zu Verwechslungen kommen. Wenn man sich sicher ist, dann (+) oder (-) oder (A) und (K) mit dünnem wasserfesten Filzstift neben die Anschlüsse schreiben. Sonst hat mans nach ein paar Minuten wieder vergessen. Danach nochmal kontrollieren. Tip: Bei 9mm Dioden ist das Gehäuse meistens die Anode. Parallel dazu ist bei open C-mount der Kühlblock die Anode.<P>Das für den Anfänger die Emittergröße unwichtig ist, ist korrekt.<P>Selbstverständlich hat das Pumplicht was mit dem Laser zu tun, sonst würde er ja nicht lasern (Hähähä). Ich meinte aber, das die 808nm nichts mit dem internen Ablauf im Resonator (1064nm-Strahl und Frequenzverdopplung) zu tun haben. Man kann einen DPSSLaser durchaus auch mit 660nm oder mit Sonnenlicht oder Lampen pumpen. Die 808nm sind eben das Optimum, stehen aber in keinem Zusammenhang mit den erzeugten Wellenlängen (so hatte es nämlich unser Kollege oben dargelegt, mit 808x1,3 usw).

[eiergeier]

hi<BR>währe doch mal was anderes :<BR>ein sonnengepumpter grüner mit faser.<BR>aber sag sowas hier nicht zweimal sonst kaufen sich sicher einige gleich linsen!<BR> [img]images/icons/grin.gif"%20border="0[/img] <BR>grüsse aus wien<BR>andi<BR> [img]images/icons/wink.gif"%20border="0[/img]

[stop]

....wo gibts eigentlich die Linsen zu kaufen???