Active Power Control mit Hilfe einer Photodiode

[ElSandro]

Hallo Leute,

ich bin zur Zeit dabei, eine APC-Regelung für meine grünen Laser zu realisieren.
Dafür möchte ich diese Diode verwenden, ich erhoffe mir dadurch einen Infarotfilter vor der Photodiode sparen zu können, da die spektrale Empfindlichkeit bei 808nm und 1064nm nur ein Zwanzigstel von der bei 532nm ist.

Die Photodiode würde ich gerne über dem Verdoppler platzieren, um dort die gestreute Strahlung zur Detektion zu verwenden, zusätzliche Bauelemente haben leider keinen Platz mehr im Gehäuse. Ich habe eine kleine Verstärkerschaltung hinter die Photodiode gesetzt, so dass ich ihr Signal mit Hilfe eines Potis in Grenzen verstärken kann.

Jetzt zu meinem Problem: sowohl mit als auch ohne Infrarotfilter vor der Photodiode bekomme ich das gleiche Signal am Oszilloskop angezeigt. Das ist erstmal eine gute Nachricht, da es bedeutet, dass der Infrarotanteil entweder sehr gering ist oder nichts ausmacht. ABER: das Signal am Oszi steigt nicht linear mit der Ausgangsleistung des Lasers an, d.h. bei Verdopplung/Halbierung der reinen grünen Leistung verdoppelt/halbiert sich der Photodiodenstrom nicht, sondern steigt/fällt wesentlich langsamer.
Die spektrale Photoempfindlichkeitskennlinie (was für ein Wort) im Datenblatt zeigt jedoch einen annähernd linearen Zusammenhang zwischen Beleuchtungsstärke und Photodiodenstrom.

Habe ich irgendwo einen Denkfehler? Oder ist die gestreute Lichtmenge im Verdoppler nicht linear zur Ausgangsleistung?
Ist die Leistung der Signalwellenlänge innerhalb eines Resonators (in disesem Fall 532nm) nicht linear mit der Leistung, die aus dem Resonator emittiert wird?
Das kann ich mir alles absolut nicht vorstellen, aber das soll ja kein Grund sein dass ich möglciherweise auf dem Holzweg bin.

Ich danke euch schon mal für die Hilfe!

aleks

[Erics]

Dir ist aber schon bewust das im Datenblatt logarythmische Diagramme verwendet wurden? Das macht man damits Linear aussieht

[ElSandro]

Es werden doppelt logarithmische Auftragungen verwendet, wodurch Potenzfunktionen vom Typ C*x^a als Geraden dargestellt werden.
Nur wenn a=1 ist, ist die Kurve logischerweise auch bei linearer Auftragung eine Gerade.

Unabhängig davon kannst du aber auch aus dem doppelt logarithmischen Diagramm herauslesen, dass die Empfindlichkeitskennlinie linear ist, bei Verzehnfachung der Beleuchtungsstärke verzehnfacht sich auch der Photostrom, d.h. die Steigung (also a) ist tatsächlich nahezu 1.

[andythemechanic]

Eine Photodiode ist meistens schon sehr linear WENN sie unterhalb der Sättigung bettrieben wird. Blöde Frage: Sicher das sie nicht schon in oder nahe der Sättigung ist?
Ob die Streuung im Kristall linear ist, weiss ich grad auch nicht. Es kann aber auch viele andere Ursachen haben, hauptsächliches Problem ist oft, dass die Diode ja nur einen kleinen Teil der Streustrahlung misst. Ändert sich die Geometrie (z.B. der Strahldurchmesser oder die Strahlrichtung) sieht die Diode einen anderen Anteil der Strahlung. Solche Probleme sind schwierig zu finden.

Grüße
Andreas

[afrob]

aleks könnte den Sensor ja mal mit grünem Licht bekannter Intensität testen. Dann wäre zumindest klar, ob der Sensor linear arbeitet.

Grüsse,
afrob

[ElSandro]

Erstes kleines Update:

verwende nie einen dichroetischen Filter bei Streulicht
Das erklärt womöglich warum es keinen gravierenden Unterschied gab zwischen den beiden Systemen mit und ohne Filter.
Werde jetzt mal einen absorbierenden Filter ausprobieren und melde mich wenn es Ergebnisse gibt.

Ach ja afrob, danke für den Tip, werde mal extern gucken ob sich die Diode linear verhält.