Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

CW und Q-switched, ordentlicher Ir, sichtbarer oder UV Rums der Spaß macht, sowie Materialbearbeitung mit diesen Lasern.
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shady13
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Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by shady13 » Thu 03 Jun, 2010 11:45 am

Hallo an alle.

Ich bin vor kurzem auf dieses Forum gestoßen und denke dass dies genau der richtige "platz" für meine frage ist.
Hoffe Ihr könnt mir bei folgenden weiterhelfen..

Was sagt die Strahldivergenz bei einer Laserdiode aus (11° x 25°) ?? Kann damit nicht viel anfangen.
Was sagt dieser Wert aus wenn ich den Laserstrahl (= Austrittsöffnung 200 x 2 µm) auf eine Distanz von
ca. 500 Meter richte? Welchen Durchmesser hat der Laserpunkt auf der 500 Meter entfernten Wand?

Eine weitere Frage auf die ich gerne eine Antwort brauche ist:
Was ist der direkte unterschied zwischen einenm normalen Laser und einem Pulslaser?
Welcher der o.g. Laser ist besser geeignet um eine 500 Meter entfernte Wand zu beleuchten?

Ich hoffe Ihr könnt mir meine Fragen beantworten?!

Liebe Grüße an alle...

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laserlover
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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by laserlover » Thu 03 Jun, 2010 12:44 pm

Hi,

die 11°x25° sind der Austrittswinkel der Strahlung aus dem Laserchip in horizontale und vertikale Richtung. Auf 500m hättest du (stark theoretisch) ein Oval von 100x230m.
Um einen dünnen Laserstrahl zu bekommen, brauchst du einen Kollimator vor der Laserdiode. Dabei handelt es sich um eine oder mehrere Linsen, die dafür sorgen, dass die Divergenz im Bereich von ein paar mrad liegt (1mrad = 2mm Strahlaufweitung pro Meter).
Allerdings wird es bei 200µm Emitter-Breite nahezu unmöglich, einen Strahl mit geringer Divergenz zu erzeugen.

Was hast du damit eigentlich vor? Bei 2x200µm liegt die CW-Ausgangsleistung doch irgendwo im Wattbereich. Materialbearbeitung am anderen Ende der Fabrikhalle? ;-)


Zu deiner zweiten Frage: Der "normale" Laser (CW-Laser) kann dauernd Laserstrahlung abgeben während ein Pulslaser immer nur für sehr kurze Zeit lasert weil er z.B. sonst bei sehr hohen Leistungen abbrennen würde oder weil das Lasermedium einfach nicht dauerhaft angeregt bleiben kann.

Was genau meinst du mit "beleuchten"? Willst du die ganze Wand anstrahlen? Dafür gibts Lampen. Wenn du nur einen Laserpunkt haben willst, dann reicht auch wesentlich weniger Leistung.

Gruß
Laserlover

Achja, Halbwertsbreite (aus dem Titel) hat soweit ich weiß nichts mit der Divergenz zu tun sondern gibts die Breite der Laserlinie im Spektrum an, also in welchem Wellenlängenbereich die Strahlung liegt.
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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by karsten » Thu 03 Jun, 2010 2:49 pm

Bei deiner mrad-Definition muss ich dir teilweise widersprechen.
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1mrad enspricht einer Bogenlänge von 1mm bei einem Radius von 1m. Näherungsweise kann man also sagen, pro Meter weitet sich der Strahl um einen 1mm auf. Es sei denn, man bezieht sich nicht auf den Vollwinkel, sondern misst von der Strahlachse, dann wären es bei +/-1mrad von der Strahlachse tatsächlich 2mm.
laserlover wrote:Materialbearbeitung am anderen Ende der Fabrikhalle?
Das wäre mit 500m aber eine lange Halle :wink:

shady13
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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by shady13 » Thu 03 Jun, 2010 8:44 pm

Danke für eure antworten.
Ich habe folgende Laser Dioden gefunden:
http://de.farnell.com/osram/splll90/las ... dp/1242053 und
http://de.farnell.com/osram/splpl90/las ... dp/1226448

Könnt Ihr mir einen passenden Kollimator dazu empfehlen?

Für mein derzeitiges Experiment brauche ich auf einer Entfernung von ca. 500m einen
Strahlendurchmesser von max. 50cm! Wenn der Durchmesser veränderbar ist, ist es noch besser.

Diese Laserdioden haben eine Wellenlänge von 905 nm, also im IR Bereich.

Könnt Ihr mir evt. "bessere" Dioden Empfehlen (mir ähnlicher Leistung).

Für dieses Experiment brauche ich genug Leistung um einen Gegenstand in der Entfernung von
ca. 500m um 7 Grad zu erwärmen.

Hof Ihr könnt mir helfen?!

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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by gento » Thu 03 Jun, 2010 10:54 pm

Auf 500 m um sieben Grad zu erwärmen.
Frag mal bei der Nasa nach , womöglichen haben die solche Wunderwaffen.
Oder andersrum , völlig unmöglich Dein Vorhaben.
Gento
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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by Micha » Thu 03 Jun, 2010 11:03 pm

Nasa ist Gut, in Deutschland ist das RADS XD
in meine Firma bauen wir Ionenlaser in 2- 40GHz bereich für die Raumfahrt, Leistungsklasse von 50- 500Watt
Preis liegt bei 25000Euro pro Stück, mindestabnahme 28stück, soviele brauch man für ein Sataliten. :lol:

*frechgrins*

Mfg Micha
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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by shady13 » Thu 03 Jun, 2010 11:13 pm

Hat jemand Antworten für mich WIE ich dies realisieren kann?

Ich denke mal dass ein handelsüblicher Laserpointer mit ca. 500 mw Leistung auf diese Distanz
kaum noch etwas bewirkt (oder täusch ich mich?).

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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by gento » Thu 03 Jun, 2010 11:47 pm

Was für einen Mist hast Du damit vor. :twisted:
Es geht nicht , selbst mit 500 Watt richtigen Laser nicht.
Geschweige Deinen Kinder'dioden'vorschlägen.
Gento

Edit : Handelsübliche Laserpointer selbst mit 5 mW sind verboten.
500 mW Pointer völlig unrealistisch und wie Werbung ab 0 Euro zu lesen.
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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by vakuum » Fri 04 Jun, 2010 1:48 pm

nimm ne Heizung und 500 Meter Kabel... ist definitv einfacher

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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by stoppi » Fri 04 Jun, 2010 6:11 pm

Hallo!

Um auf diese Distanz einen Gegenstand ausreichend zu erwärmen, bedarf es logischerweise einer bestimmten (nicht gerade geringen) Ausgangsleistung. Laserlicht weitet zwar dank der geringen Divergenz wenig auf, besitzt aber in der Regel (außer du hast wie bereits geschrieben Kontakte zur NASA bzw. bist Mitentwickler beim SDI) eine viel zu geringe Leistung.

Daher mein (nicht ganz ernst gemeinter) Tipp, dir eine Art Flakabwehr im Garten zu installieren. Einen Link dazu hätte ich auch noch: http://www.ctc-labs.de/; Stichwort "Eigenbau Skybeamer, 2.5 - 10 kW"

Viel Spaß mit den angelockten Gelsenweibchen, Christoph :?
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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by Farbe » Sat 09 Oct, 2010 11:01 am

Fragt lieber erstmal wie groß der körper ist was es für matterial ist und wie lange er zeit hat.
Klar nen Beton Klotz mit ner tonne gewicht in 2 sekunden um 7 grad zu erwärmen ist unmöglich ganzanders siehts aber mit 1mm^3 wasser aus was in 3 stunden um 7 grad erwärmt werden soll

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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by dstar » Sat 09 Oct, 2010 2:06 pm

Totengräber ;-)
aber mit 1mm^3 wasser aus was in 3 stunden um 7 grad erwärmt werden soll
Einfach zur Mittagszeit in die Sonne stellen. Geht schneller.

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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by goamarty » Sat 09 Oct, 2010 3:40 pm

Da die direkte Sonne ca.1kW pro Quaratmeter bringt, kannst du die schon mal als Vergleich heranziehen. 50cm Durchmesser sind ca. 0,2m². Aber für deine 7K Erwämung mußt du schon mehr Parameter berücksichtigen. Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität des Materials, Wärmeabgabe an die Umgebung (Strahlung, Konvektion) und die Absorption. Die Zeit spielt auch eine Rolle: Erwärmung in xx Sekunden oder stationärer Zustand oder mittels kurzem Puls.

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Re: Strahldivergenz (Halbwertsbreite)

Post by VDX » Sat 09 Oct, 2010 9:02 pm

... ich weiß gar nicht, was ihr habt - er benötigt doch nur eine fasergekoppelte IR-Diode mit ein paar Watt Leistung und ein Teleskop, das den Faseraustritt von 0.1mm Durchmesser in 500m auf 10mm Größe abbildet ... mit einer 9Watt-Diode für etwa 300 Euro und einer schwarzen Fläche an der Wand dürfte er da über den Daumen gepeilt immer noch knapp 6Watt empfangen :freak:

Mit meinem unfokussierten (nur auf etwa 4mm kollimierten) Faserlaser bei 2 Watt Austrittsleistung mit 1070nm habe ich mir eher aus Versehen in eine 4m entfernte weiße Türe ein 4mm großes Loch reingebrannt :shock: ... in 500m Entfernung wären das immer noch weniger als 5mm Strahlquerschnitt ...

Viktor
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