Laser-Doppler-Velozimeter/Anemometer

[BennetTEST]

Hallo,

im Rahmen einer Studienarbeit (und aus Eigennutzen ) möchte ich ein volljustierbares Laser-Doppler-Velozimeter/Anemometer (LDV/LDA) bauen. Als geeigneten Laser habe ich mir einen HeNe-Laser (632,8 nm) mit einer Leistung von 2, 5 oder 7 mW vorgestellt. Nun habe ich gleich zwei Fragen:

1. Wie kann ich (im Namen meiner Hochschule) einen solchen Laser organisieren?
--> Der muss (natürlich - weil das Geld ja überall knapp ist ) möglichst günstig sein. Das ganze LDV soll in selbstbauweise maximal 1000€ kosten. Das heißt für den Laser plane ich so maximal (!!) 300€ ein.

2. Bei der LDV muss der Laserstrahl ja in zwei >PARALLELE< Teilstrahlen geteilt werden. Hierfür wollte ich ein Kösterprisma [2 verkittete Rechtwinkelprismen (30°)]verwenden. Hat da jemand Erfahrung mit, eine Idee zur Beschaffung oder gar eine bessere Idee?

Beste Grüße

[lightwave]

Hallo,

zu 1. schau mal auf die bekannten Online-Auktionsseiten / Wobei eine Hochschule bestimmt einen HeNe in der Physik hat.

[BennetTEST]

Da wir eine eher Hochschule mit dem Schwerpunkt Wirtschaft und Recht sind, ist unser Technikbereich (Ing.) leider sehr klein und ein Physikbereich nicht existent.

Daher müssen alle Bauteil neu beschafft werden. Aber bei besagten Onlineauktionshäusern kann ich ja mal einen Blick riskieren.

Gruß

[ElSandro]

Hey,

wieso möchstest du unbedingt einen Gaslaser haben? Schon mal nach HeNe-Ersatz im Diodenlaserbereich geguckt? Da gibt es Wellenlängen wie 635nm oder 638nm, die recht günstig sind.
Ich hab dir außerdem mal eine kleine Versuchsanleitung angehängt, vielleicht kannst du ja die ein oder andere Info rausziehen.
Gruß,

aleks

[floh]

HeNe-Ersatz im Diodenlaserbereich

wenns denn so einfach wäre... Eine gewisse Kohärenzlänge sollte die Diode schon bieten und da beginnt es kompliziert zu werden. Nicht unmöglich aber sicher nicht so einfach wie ein kleiner HeNe für wenig Geld.

[BennetTEST]

Hallo,

zunächst danke ich euch für euer Feedback.

Zum Laser:

@ aleks: Der Laser darf auch ein Dioden-Laser sein, ich habe jetzt nur einen HeNe-Laser angenommen, weil ich den im Zusammenhang mit der LDA ein paar mal gelesen habe (so auch in deiner PDF - vielen Dank dafür übrigens). Allerdings waren die meisten Berichte und Arbeiten darüber mehr als 10 Jahre alt. Seitdem hat sich in der Diodenlasertechnik einiges getan. Nur habe ich noch wenig Kenntnisse über die Anforderungen an den Laser gefunden. Vielleicht kann ich die Frage hier einmal so weiter geben:

- Wenn ich mit dem LDA Strömungsgeschwindigkeiten von ca. 3 m/s messen möchte, welche Anforderungen sind dann (und generell) an den Laser gestellt?

Zur Strahlteilung: diese werde ich versuchen mit Einzelprismen zu realisieren. Momentan "hänge" ich aber noch über dem Laserauswahlproblem.

Bis hier hin erstmal,
seid gegrüßt

Bennet

[ElSandro]

Der Laser muss eigentlich relativ wenig Anforderungen erfüllen, viel wichtiger ist bei der LDA die anschließende Optik, mit der zwei gleiche Strahlen gleicher Intensität (Modulationstiefe), gleicher Divergenz und gleichem Durchmesser generiert werden.
Prinzipiell muss das Laserlicht nicht einmal besonders kohärent sein, da die Strahlen im Optimalfall die gleichen optischen Wegstrecken zurücklegen und dadurch mit Sicherheit interferieren werden. Da es aber immer irgendwo zu optischen Verzögerungen kommt, wäre eine Kohärenzlänge von mindestens einigen mm sinnvoll, was mit üblichen Diodenlasern schon nicht mehr zu erreichen ist, jedoch mit stabilisierten Diodenlasern.
Diese werden wahrscheinlich etwas teurer sein als Gaslaser, das hatte ich nicht bedacht, sorry

[BennetTEST]

Also ich habe im Internet Gas-Laser (relativ große) für mehrere hundert oder tausend Euro gefunden, und auch relativ kleine (ca. max. 10cm) die dann nur 50 - 100 € kosten sollten. Sind letztere dann doch Dioden-Laser? Ich bin doch etwas verwirrt muss ich sagen

Welches ist denn letztlich die besser Wahl, kann da jemand eine Empfehlung aussprechen?

Wenn ich (so mein Plan) den Laserstrahl mittels Strahlteilerwürfel (50:50) teile, die Teilstrahlen mit Prismen parallelisiere und dann mit einer Sammellinse zum Schnitt bringe, reicht das schon aus, das so große optischen Verzögerungen enstehen, dass die Teilstrahlen nicht mehr interferieren?

[ElSandro]

Es gibt mit Sicherheit auch Gaslaser mit Resonatorlängen <10cm, wahrscheinlich mit miserabler Strahlqualität und geringer Kohärenzlänge.
Wie gesagt, normale Diodenlaser werden nicht ausreichen, um einen LDA-Aufbau zu realisieren, du wirst immer irgendwo einige µm Strahlverzögerung haben, schon ist die Interferenz futsch.
Ich schick dir gleich mal ne PM mit einem Angebot eines Laserherstellers, welcher auch stabilisierte Diodenlaser verkauft.
Bis dann,

aleks