Arduino Laser beamshow

[plopoi]

Bon ... premier baptême du feu pour le projecteur ! (et peu d'images)

Toute une soirée sans trop de soucis malgré les quelques défauts déjà identifiés auxquels il faut remédier.
(notamment le manque de puissance cotés alim du fait des Peltiers pas prévus au départ dans la conception...)

Le vert de 30mW monté en dépannage manquait cruellement de peps face aux puissances en bleu et rouge

Cotés perf et code:

- j'ai réussi a coder l'affichage d'un coeur et de l'initiale des amis qui se mariaient ce n'est pas vraiment de l'écriture mais le rendu était sympa (utilisation d'un code de lecture de trames "pseudo ILDA")

Les qq patterns simples et l'utilisation d'un peu de trigo donnent déjà un rendu visuel vraiment sympa en réaction avec la musique. (effet tunnel, peigne, "lissajou" a base de trigo)
Vue le peu de temps consacré a cette partie, (la veille de partir, mon proj sous le bras, j'installai encore le vert cannibalisé provisoirement sur un petit projo grating)
J'ai donc encore une marge de manœuvre pour étoffer l'impact visuel


Entre temps qq trucs reçut :



Un module vert de 50/60mW pour dépanner... Le temps de peut etre de réaliser (???) un vert plus sympa avec les diodes de 1W ...
Ces dernières sont données pour 808nM dans une plage de tolérance acceptable, monté sur un robuste boitier TO9.
A première vue ce sont des diodes de qualité supérieure (ne reste plus qu'a espérer qu'elles tiennent leurs promesses) ...


Un jeux de prisme... Donnés pour du 808nM donc soit utilisable pour le vert à venir soit pour améliorer le shapping du bleu ???
Apparemment cela correspond aux prismes dont il est déjà question ici : http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... c&start=75 et testés ici : http://www.laserfreak.net/forum/viewtop ... nm#p186090
D'après les échanges de ce fil, en l'état cela amènerait 40% de pertes sur le bleu, ce qui est moyen, même si je devrais pouvoir compenser en puissance pour garder l'équilibre des couleurs.

Question : Les pertes sont-elles imputables principalement au coating IR ?
D'après mes lectures, je pense que l'angle des prismes, tant dans le montage que dans leur forme joue aussi un role important. (angle de brewster variant fonction de la longueur d'onde si j'ai suivit).
La suppression du coating de surface, et un replacement de ces prismes peut-il améliorer le rendement ?

Fonction de ça je pense donc aussi à l'utiliser en l'état pour améliorer le rendement de l'étage de pompage du vert... pour le lequel je me pose donc encore pas mal de questions...

Questions (la suite) : Sur la conception du vert : je vais utiliser un jeux de cristaux Nd:YVO4 KTP collés /montés sur leur support (récup sur des assemblages de qualité, mais HS)..

Dans la config idéale, pour tendre à aller vers les 20% de rendement théorique, je pense à :
- réguler diode de pompe et jeux de cristaux par deux petits peltiers.
- focaliser le pompage en 808nM avec lentilles + prisme + lentille
- focaliser le 532nM avec : filtre IR + lentille d’expansion + focalisation .

Dans la config simple (rendement médiocre, montage que l'on rencontre sur les module basiques) :
- Coupler au plus prés le jeux de cristaux et la diode de pompe.
- réguler l'ensemble avec un peltier unique.(équilibrer la t° pour avoir une moyenne entre rendement du KTP et calage de la longueur d'onde de la diode ?)
- focaliser le 532nM avec : filtre IR + lentille d’expansion + focalisation .
- Avec 1W de pompe espérer quand même approcher des 100mW de vert malgré les pertes ???

Dans les deux cas, quid d'un OC dans l'étage de sortie ?
Si j'ai bien suivit, l'idée est de renvoyer le max 1064nM vers le KTP et augmenter le pompage de ce dernier ?
Dans ce cas, quel est le gain, je peine a trouver des infos sur le pourcentage que cela représente ?

Bref ... encore une fois merci par avance pour votre aide

[plopoi]

Le post précédent est long ...

[nikoones]

j'ai peut être un truc qui pourrai t'interesser : une source analogique de 150mW verte a 70 euro hors port regarde mon poste sur vente ebay et compagnie

[plopoi]

C'est carrément intéressant!
Mais j'ai peur que ça ne rentre pas su tout niveau encombrement dans le boitier
Donc j'hésite énormément ... peut tu me donner les cotes de l'ensemble ?

[blackbird]

Salut Plopoi,

Devant la frénésie des réponses, je vais prendre ma plume-clavier aussi !

Pour les rendements, c'est très difficile à estimer sans connaître les cristaux (je me doute qu'ils ne sont pas fait par VLOC...) et puis cela dépend de trop de paramètres.
Disons qu'il faut essayer de faire au mieux à chaque étape (diode, géométrie du faisceau de pompe, cristaux, alignement, thermique) !

le système où l'on utilise un coupleur de sortie est différent de celui des cristaux collés: tu n'as de traitement Rmax à 1064 sur tes cristaux donc c'est ce traitement qui est appliqué sur l'OC. Tu as donc une cavité laser laser "ouverte" puisque ton OC en fait partie, cela veut dire qu'il faut l'aligner avec le cristal Yag sinon ça ne lase pas (un peu comme les deux miroirs des argons qu'il faut aligner pile poil sinon pas de laser: que de la fluorescence !).
Je pourrai t'envoyer une photo de l'intérieur d'un Cristalaser, c'est assez didactique !

A+

BlackBird

[plopoi]

Merci de ces quelques traits de plume

ça commence à bien m'éclairer ce que tu vient de m'écrire sur le coupleur de sortie ...
N'hésite pas à me faire parvenir cette vue du crystalaser, je ne doute pas d'y trouver un intérêt certain.
Je pourrais faire un // avec les infos que je glane sur la page de Sam ...

Cotés rendement, je pense effectivement que le soin dans le montage sera crucial... je réfléchis encore à qq trucs sur le sujet...


Merci pour tout,

Stef

[plopoi]

ps : sinon pour le jeu de prisme ((dont on retrouve la trace sur le site de SAM), pense tu qu'effacer le coating puisse diminuer les pertes ?

[nikoones]

ok je te dnne les cotes dès que je suis mieux reveillé

[nikoones]

voilà c'est fait regarde sur mon post

[blackbird]

Salut,

pense tu qu'effacer le coating puisse diminuer les pertes ?

Qu'entend -tu par "effacer le coating" ??
Si par le plus grand des hasards tu arrivais à le retirer par une potion chimique magique, tu te retrouverais avec les pertes dues au verre utilisé (4% mini par face !) ...
Non, le mieux c'est d'avoir le traitement fait à la bonne longueur d'onde !

A+

F.

[plopoi]

@nikoones : La source ça passerait, mais malheureusement je n'ai pas la place pour caser l'alim dans le boitier... faudrait, (plus que) tout revoir, et ça n'est pas possible a ce stade de la réalisation.
Bonne vente en tout cas ! je pense que tu trouveras preneur a ce prix abordable

@BlackBird : Oui je réfléchissait (naïvement ?) a supprimer le coating qui est censément un traitement de surface ...
D'expérience, le traitement AR d'une optique (lunette, objectif) est assez fragile et il est possible de le supprimer.
de l'un a l'autre il n'y avait qu'un pas

[plopoi]

Bon ... c'est encore loin d’être finit, ces diodes augurent un avenir potentiellement prometteur

[julienlev]

bien joué! ça a l'air de bien marcher déjà...

[plopoi]

Oui ! Merci !
Enfin, il reste encore pas mal de boulot pour focaliser correctement, et fabriquer les support pour aligner tout ça proprement ...
Je remercie aussi en passant les appareil numériques, sensibles aux IR, sans qui tout est de suite plus compliqué

[shrad]

si tu veux que ca marche bien, il faut collimater PUIS focaliser (un faisceau droit, puis une deuxieme lentille que tu dois surement avoir dans un fond de tiroir) pour focaliser sur le cristal

si tu utilises le collimateur existant pour focaliser (en eloignant ou rapprochant la lentille) le point focal sera trop eloigne par rapport a la surface du cristal, et la conversion ne sera pas efficace (de plus tu vas faire chauffer ton cristal)

la je parie que ton KTP absorbe la plupart de ton 808nm...

il faut aussi une bonne regulation de temperature de ton module (25°C) comme ca la modulation sera rapide

[plopoi]

Salut Shrad,

Merci pour tes infos, ça recoupe ce que m'avait conseillé sieur de Blackbird ...

C'est la solution en cours de réalisation (sans bcp de temps a y consacrer).
Il y a surement encore qq trucs a revoir sur la valeur de la lentille de focalisation ... Je suis encore obligé de jouer sur la collimation et le rendement est "visuellement" perfectible ...
J'attends un module aixiz usiné pour des diodes de 9mm (actuellement c'est une conversion "maison"), une lentille traitée 808nM et un filtre IR.

Ci-joint qq photos du proto v1.0 en cours :

[plopoi]

Excellent faisceau cohérents a tous les freaks pour cette nouvelle année !!!

[tek-man]

Merci à toi aussi, et je trouve que ton proto V1.0 est très sympatique!
ça donne quelle puissance et quelle vitesse (en Khz) ce tit module?

[plopoi]

Salut,


Merci pour ton com, j'ai repris le montage de ce petit DPSS Maison, niveau puissance je ne peux rien affirmer, n'ayant pas de quoi mesurer sous la main ...
Cotés vitesse, tu parle de la BP en modulation ???

Sinon, j'ai surtout besoin d'un coup de main... la regul en t° est fonctionnelle, la diode de pompe doit largement sortir les 1W de 808nM prévus.
Le faisceau en sortie et très plat et large (environ 1mm x 5/6mm)...
Cependant même avec une double focalisation du pompage, j'ai un rendement décevant ~30/40mW à vue d'oeil.
Le double me semble largement possible.

Si vous pouvez m'aider tant sur le choix des lentilles, que matériellement, si vous avez de quoi focaliser proprement en stock je suis preneur.

Dans l'immédiat le reste du projet stagne à cause de ce module vert.
J'aimerais passer à la fin de la construction du proj pour me consacrer a sa programmation...

Merci par avance !

Stef

[shrad]

il te manque une lentille cylindrique (ou une paire de prismes anamorphiques comme ceux montres pour le bleu) pour circulariser le faisceau

ce que la lentille cylindrique ou la paire de prismes vont faire, c'est retrecir un des axes de ton faisceau pour qu'a la place d'un faisceau rectangulaire, tu aie quelque chose qui se rapproche plus du cercle

un cristal composite de pointeur laser comme celui la est tres variable... en plus de la temperature, il faut trouver le "sweet spot", le point sur lequel l'absorption se fera de la facon la plus rapide dans ton cristal...

la fabrication de ce genre de cristal chinois ne repond pas a des normes bien severes et la concentration en ions neodyme est irreguliere... c'est pourquoi il faut chercher dans tous les sens... la rotation aussi est assez importante, et aussi la profondeur (avance et recule ton assemblage, le point focal doit etre a peu pres a 0.1mm dans le cristal... la encore comme le faisceau de pompe n'a pas la meme divergence axe rapide et lent, il est plutot de la forme d'un fin pinceau de quelques centaines de microns de long, ce qui est assez aleatoire pour la pompe... un faisceau le plus circulaire possible en corrigeant les axes donner a un point focal le plus reduit spatialement)

il faut aussi que l'angle de focalisation de ta pompe corresponde le plus possible au mode du cristal... je m'explique en vulgarisant... imagine que le 1064nm sorte avec un angle de 5 degres de ton cristal, il faut s'approcher idealement d'un angle de 5 degres pour la pompe... c'est pas forcement juste ce que je dis, mais c'est une approximation pour expliquer que tu dois trouver le bon angle pour que le profil de pompe corresponde au mode principal de ton cristal laser (ce qui depend de la cavite formee par les facettes du cristal)

dans le cas d'une cavite miniature comme celle la, l'angle est important (une vingtaine de degres au moins), il te faut donc une lentille de courte focale, environs 1cm maximum je dirais

ce que tu dois faire, c'est un montage vertical pour positionner ton assemblage cristal sur une bague de laiton ou autre, et en fonctionnement a relativement basse puissance, tu positionnes l'assemblage a la main jusqu'a avoir le max de puissance et le spot le plus rond possible au plafond

ensuite tu dois avoir un moyen de regler la profondeur, ou alors tu positionnes le tout a une distance que tu juges acceptable et apres tu te bases la dessus pour trouver le point de meilleur rendement

je peux aussi te donner un truc pour mesurer la puissance

il suffit de trouver une photodiode ou une LED qui aie une sensibilite correcte a 532nm, et tu la pointes vers le spot sur le mur en lisant la tension a ses bornes... quand ca augmente, tu es dans le bon... quand ca diminue, ben tu sais quoi

[plopoi]

Salut Shrad,


Merci pour ces explications qui fourmillent de bon conseils, je vais chercher de ce pas une photodiode, l'idée est bonne
Les détails que tu me donne sur le fonctionnement de la cavité, la profondeur de focalisation et sur l'angle confirme ou éclaire ce que j'observe sur mon montage...
Ces infos vont m’être d'une aide très précieuse !!!

Sinon, ça recoupe aussi ce que j'ai pu lire ici (surtout) ou ailleurs sur le Web surtout concernant la focalisation du faisceau de pompe...
J'ai un prisme (cf... plus haut) nominalement traité 808nM, à terme il sera monté sur la 445nM (malgré les pertes).
Surtout je n''ai pas la place pour l'intégrer dans le module vert en cours de réalisation.
Quant à façonner une lentille cylindrique (cf. le super montage de CHR33) ..., j'ai abandonné l'idée...

En discutant avec Blackbrid, j'ai pris l'option d'aller dans le sens de ses conseils et opter pour une basique double focalisation du faisceau de pompe...
Sur ce point que je reste encore dans l'expectative, à bidouiller avec les qq lentilles que j'ai sous la main, récupérées de ci de là (graveur etc ...)

C'est surement plus basique que je ne l'imagine mais mes compétences en optique sont vraiment... faiblardes ...

[shrad]

n'achete pas forcement une photodiode, une LED verte fera sans doute l'affaire (elles se comportent aussi comme des photodiodes)

[plopoi]

Bon il m'aura fallut attendre plus de 6 mois pour reprendre le projet
C'est pas très grave, et il est même parfois utile de laisser murir les choses ^^
Globalement le proj est maintenant en bonne voie d'achévement ... ne reste que qq petits points a voir pour boucler la construction





On peut apercevoir sur la droite le pool d'alims supplémentaires, destinées à l'alimentation des Peltiers (non prévus à l'origine).



Gros plan sur Mister Greenie en situation (la seconde diode rouge m'a claqué dans les mains sans raisons valables )



Le tout en action ... globalement, je ne sais pas combien il sort, mais le vert délivrer apparement une belle puissance (suffisante en regard de ses copine rouges et bleu)...



Allez ! Encore le support de renvoie du vert à fixer, dénicher une seconde diode rouge (les deux derniers graveurs démontés n'offraient rien d'exploitable) et un petit faux-contact qui traine sur la platine Mirco/led de controle.
Aprés j'attaque l'alignement du bouzin et repars à fignoler la programmation du µ-controlleur de ce projo proche du 100% "DIY"

[doctoritchy]

un conseil pour ton vert , met un capot etanche pour protégé le ktp et le ndyvo4 des poussiere et autre , sinon le coating va déguster c'est fragile ( utilise la lentille de collimation comme fenetre de sortie )

beau petit projet , pense a aligner tes 3 source aussi ^^

[plopoi]

Salut Doctor,


Et oui, c'est fragile ces bestioles
J'ai déjà pas mal agréssé le KTP/NDYOV4 lors des multiples essais de prototypage...
Ce qui a affectivement fait chuter son rendement mais bref ça fonctionne suffisament.

+1 Pour le capot, notamment pour isoler aussi les pelletier de l'environnement en améliorer leur rendement.
Dans l'idee je vais en confectionner un pour chaques des sources, même si je n'ai pas encore trouvé la bonne méthode pour réaliser cela proprement et simplement.
Le top serait une impression 3D pour du "sur mesure", je penche plus raisonnablement pour de la simple feuille plastique un peu souple et de la découpe au cutter

Merci pour tes com'

[xiantia]

Aluminium ou autre, genre boite de conserve, ce travail et ce coupe très bien, de plus tu peut faire des soudures a l’étain .
voire même boite de coca,

Bye

[plopoi]

J'avais essayé la feuille d'alu type 0,6/0,7 mm d'épaisseur, mais c'est trop contraignant a travailler ...

L'acier de canettte est une bonne piste ^^ effectivement c'est possible a souder ...

: Un carton fin et rigide (type bristol épais) enduit d'epoxy est une autre piste

[plopoi]

et donc, qq coups de cutter plus tard ...

Avec un peu d'imagination, on ajoute :
> Un coup debombe noire pour le look,
> un enduit epoxy pour la cohésion de l'ensemble
> des joints en feuille de caoutchouc là ou nécéssaire pour améliorer l'étanchéité (cf. gros plan photo 3) ...

Me plait bien cette option

[xiantia]

Ca me semble pas mal, ce qui conte c'est que ça fonctionne !

Bye

[plopoi]

Ca me semble pas mal, ce qui conte c'est que ça fonctionne !

Bye

Oui ... En cherchant un brin je suis tombé là dessus :http://navi.modelisme.com/article417.html
En lieu et place de résine époxy, le bonhomme utilise une résine monocomposante polyuréthane ("G4" de son petit nom) pour fabriquer ses modéles réduits de bateau en carton (qui naviguent !)...

La piste est plus que bonne !

[plopoi]

Une petite video d'un effet en cours de réglage, en l'état c'est encore un peu brouillon et l'alignement des sources est a fignoler.



++ les Freaks