Nd:YAG Resonator

[i305]

Hallo,

ich bin gerade dabei mir ein Dioden gepumpten Nd:Yag laser aufzubauen.

hab auch schon alle Teile da, nur hengt es jatzt bei der bestimmung der resonator länge. Die suche über google ergab auch nichts gescheites.

HR plan , OC r=0,5m, Nd:YAG 4x50mm , 2x50W 808nm

Vieleicht kann mir jemand der davon etwas mehr versteht eine Formel oder sonstiges zur berechnung verraten.
Vieleicht auch ein paar literaturtips geben in der am besten die ganze Thematik beschriebn ist.

im vorraus schon mal Vielen Dank


mfg.

P.baltz

[saarlaser]

Was soll's denn werden?

[i305]

Hallo,

Vorerst soll es einfach nur ein Nd:YAG werden der 1064nm ausgibt, und per diode gepumpt wird.
Frequenzverdoppler kommt später eventuell noch dazu, aber erst wenn läuft.



mfg.

p.baltz

[contact23]

Hallo,

aus der allgemeinen theorie kann eine einfache Beschreibung für Laserresonatoren mit 2 Spiegeln abgeleitet werden. Sie verwenden die Resonatorparameter gi (i=1,2) auch häufig g-Parameter genannt.
Für einen Resonator der Länge LR und einem Resonatorspiegel mit dem Radius Ri ist gi definiert als:

gi = 1 - LR : Ri

Das vorzeichen von Ri wird positiv gewählt wenn der Spiegel aus dem Resonator betrachtet einen Hohlspiegel (Konkarvspiegel) darstellt.
Die theoretische Rechnung zeigt, dass der Resonator stabil ist, wenn die folgende Stabilitätsbedingung erfüllt ist:

0 <= g1 x g2 <= 1

Verschiedene Resonatortypen werden nach den jeweiligen Werten von g1 und g2 klassitiziert.

Tabelle (mit anderen Abkürzungen) und weitere Infos findest du z.B. unter
http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/ph ... de208.html

Grüße Matthias

[tud]

Soll heißen, dass Du bis 0,5m Spiegelabstand Resonanz hast.
Aber um so geringer der Abstand ist, um so effektiver ist dein Resonator.

[contact23]

Hallo,

Für einen instabilen Resonator wird das mit kleiner 0,5 Meter reichen, aber um einen stabilen Resonator zu berechnen fehlen Angaben.
einen möglichst geringen Abstand empfehle ich dir auch, aber es hängt halt viel von den verwendeten Teilen ab. Wenn der OC zu nahe ist, kann die reflektierte Pumpleistung den Laserübergang im YAG wieder stören.

Grüße Matthias

[i305]

Hallo,

vielen Dank für die hilfe.

Dise Formeln habe ich auch im internet gefunden, nur war ich der meinung mal gelesen zu haben das es eine Kormel gibt mit der man die Optimale länge errechnen kann. Da lag ich wohl falsch.
Wenn ich eine Resonator länge von 250mm hätte währens 0,5 und bei 125mm 0.75.
Diese werte sind ja noch in den vorgegebenen bereich.
ist in dieseb fall um so kleine oder um so größer besser oder ist das egal?

Wenn ich den Staab von de seite Pumpe sollte doch eigentlich nicht so viel vom pumplicht, das reflektirt werden kann, zum oc kommen. Wie wenn ich durch den HR Pumpe. Was bei den HR den ich habe ebenfals möglich ist.

und entschuldigung für eventuelle Rechtschreibfehler

Danke


Mfg.

Patrick Baltz

[contact23]

Hallo,

Ja, Formel gibt es schon zur Berechnung der optimalen Länge, aber da muss eben auch bekannt sein, welchen HR oder OC. Ich kann dir dazu einige Seiten einscannen und per Mail? zukommen lassen. Was hast du eigentlich vor damit ausser vielleicht mal Grün?

Grüße Matthias

[i305]

Hallo,

vorerst soll das ganze , wie schon geschrieben, einmal laufen.

dann eventuell grün und wenn irgendwann meine cnc fertig wird, zum schneiden und graviren.

mfg.

Patrick Baltz

[pulslaser]

Hallo Patrick, dir ist schon klar, dass du zum schneiden von dünnem Metall einige hundert Watt CW gut bebündelt brauchst es sei denn du schneidest nur dunkle Kunststoffe usw. Bei dem von dir erwähnten Aufbau wirst du vermutlich nicht mehr als höchstens 20 Watt herausbekommen wenn du es schaffst die 100 Watt Pumpleistung auf die ganze Länge des Kristalls einigermassen gleichmässig zu verteilen. Auch wichtig, Kristallkühlung und Wirkung der thermischen Linse nicht vernachlässigen.

Übrigens, zum Feinschneiden, Gravieren, Bohren und Beschriften empfehle ich den Aufbau eines Q-Switch Yag mit Scanner.

[i305]

Hallo,

Das ist mir schon klar das man mit solchen leistungen keine dicken sachen schneiden kann.
Mir geht es erst einam drumm das das ganze so wie es werden soll läuft, es muss ja nicht gleich ein voll ausgereiftes System sein aus dem die max. erziehlbare Leistung rauskommt. Verbessern kann man später immer noch.


mfg.

p.Baltz

[pulslaser]

Ok, zum ankokeln von Holz reicht das.... aber nie zum schneiden oder gravieren.

Ich weiss aus Erfahrung, dass ein Resonator nie optimal sein wird, es wird immer nur auf einen Kompromiss hinauslaufen. Besser ist, wenn man weiss was man damit machen will dann kann man das System von Anfang an gleich richtig aufbauen und fängt nicht immer neu von vorne an bei jeder Änderung was bei dir der Fall sein wird denn für das was du vor hast reicht die Pumpleistung bei weitem nicht aus. Ist aber deine Sache...

[i305]

Hallo,

eventuell Schneiden und Graviren, es ist nicht gesagt das ich das wirklich mache. Es leuft wahrscheinlich eher darauf hinaus das ich den nur frequenverdopple.
Fals ich dann doch was schneiden oder Graviren will werde ich mir dann schon andere teile besorgen.

mfg.

Patrick baltz

[pulslaser]

Wofür braucht man denn einen 532nm Laser mit mehreren Watt Leistung?

Ich weiss ja nicht ob dir die Kosten bewusst sind die man zum Aufbau eines Gravier und Beschriftungssystems in die Hand nehmen muss. Alleine der Scankopf kostet einige tausend Euro. Dazu Software und Scanner Hardwareinterface....

Übrigens, nicht wundern wenn aus dem DPSS nicht das an Leistung rauskommt was du dir davon versprichst. Das liegt dann 1. am OC mit 0,5m Radius und 2. an der Kühltemperatur deiner Pumpdioden.

Welchen Reflektionsfaktor hat denn der OC? Bei R < 85% wird es schwierig werden den Resonator anschwingen zu lassen. Welchen Dotierungsfaktor hat denn der Kristall? Der Kristall ist übrigens für diese kleine Pumpleistung von 100 Watt viel zu groß. Damit wirst du vermutlich nicht mal über die Laserschwelle kommen. Für meine Versuche mit DPSS verwende ich für 350 Watt Pumpleistung einen Kristall 4mm x 30mm, 4mm x 50mm war zu groß, OC Flat mit R = 90%, HR r = 2m konkav.

[i305]

Hallo,

Ich binn mir dem schon bewust.
Die dotirung des kristalles beträgt 1,2%, Ich weis auch das <1% besser währe.
Der OC hat >90%

Was man mit eventuell vielen Watt Grün machen soll weiß ich auch ned. Keine Angst ich schieß schonn nix ab(Flugzeug oder so), liest sich in mainen augen so als währe die Frage so ein ähnlicher hindergrund.

Sollte die Pumpleistung nicht langen besorg ich mir entweder ein kleineren kristall oder ich verwerfe das ganze erst einmal und bau mit dem Kristall ein Blitzlampen System auf. Spiege hab ich auch schon.


Mfg.

P.Baltz