Interferenzringe?

[Groi]

Liebe Holografen,
ich habe mir aus einem Sonderangebot einen 100mW 650nm Diodenlaser von O&E zugelegt,
in der Hoffnung, dass er für Holographie zu gebrauchen ist. Bei einem Preis vergleichbar
mit 3 Ultimate-Plättchen ist ein Fehlkauf zu verschmerzen

Meine Vorversuche zeigten: Der Laser ist linear polarisiert, hat eine Kohärenzlänge von
mindestens 20 cm (mehr ging auf dem kleinen Tisch ohne zusätzliche Spiegel nicht) und
scheint sauber in TEM00 zu laufen.

Ein Denisjuk-Aufbau gab ein sehr merkwürdiges Hologramm:
Aufbau klassisch mit 8E75 zwischen 2 Glasplatten im Brewsterwinkel...
Ergebnis:
der kleine VW-Bus ist nur in Scheibchen zu sehen!
Die Scheiben verlaufen parallel zur Filmebene und sind gefühlte 100 mal heller
als die Bereiche dazwischen. Der Abstand der sichtbaren Scheibchen beträgt
ein paar Millimeter, die Scheibchendicke etwa 1mm.
Und wenn man den Betrachtungswinkel ändert, wandern die Scheibchen.
Es müssen also Interferenzringe sein.
Aber woher???
Leider kann ich Hologramme immer noch nicht richtig fotografieren.

Exakt derselbe Aufbau gibt mit meinem HeNe ein tolles Hologramm!

Hat wer eine Erklärung oder eine Idee, die mir weiterhilft?

Viele Grüße

Jörg



Ein ähnliches Hologramm mit dem HeNe beleuchtet:



Und einmal im Sonnenlicht, die Farben wirken sehr natürlich!

[floh]

Modehops des Lasers während der Aufnahme! Hatte ich auch schon.
Das bekommst du durch thermisches stabiliseren vielleicht weg oder falls das schon so geschieht durch längeres warten bis alles stabil ist. Bau mal ein einfaches Interferometer auf und schau ob die Interferenzringe auch ruhig stehen bleiben. Vermutlich springen sie.

[Groi]

Ach so machen die sich bemerkbar!
Danke floh, ohne Deinen Hinweis hätte ich vermutlich etliche Filmschnipsel bei der Suche an der falschen Stelle verbraten.
Als ich das Interferometer aufgebaut hatte, lief das Laserchen schon ein paar Stunden, da sah es sehr stabil aus.
Geduld scheint der Schlüssel für viele Holografieprobleme zu sein.
Nochmals danke floh und
viele Grüße

Jörg

[floh]

Geduld scheint der Schlüssel für viele Holografieprobleme zu sein.

Ja, es hat mich auch einige Filme und Stunden gekostet um das zu kapieren Es gibt aber trotzdem manchmal Tage an denen es einfach nicht so will wie es soll und man hat keine Ahnung warum. Dann gibt es nur eines: Aufhören und ein andermal nochmals in Ruhe neu beginnen.

Vielleicht solltest du mal die Modehops aufzeichnen um etwas ein Gefühl für den Laser zu bekommen. Dazu den Laser mit einer Linse aufweiten und auf eine Glasplatte damit. Die Reflexionen der Glasplatte (Vorder- und Rückseite) interferieren an der Wand zu einem Zebramuster das du dann "langzeitbeobachten" kannst. Ich stelle jeweils eine Photodiode in eine helle oder dunkle Stelle und hänge die ans Oszilloskop. Y-Achse so, dass man die "hellen" und die "dunklen" Stellen deutlich unterscheiden kann, X-Achse möglichst langsam (Roll-Mode), Messwerterfassung auf "Min/Max-Hold" damit man schnelle Events mitbekommt. Auch möglich wäre ein Datenlogger der bei änderung triggert und dann einen Zeitstempel speichert oder ein Datenschreiber der über einige Stunden aufzeichnen kann.

[Groi]

Manche Ideen sind Gold wert!
Floh, Dein Tipp ist Spitze. Der kleine Laser macht in der ersten halben Stunde wirklich wilde Hops.
alle 5 bis 20 Sekunden verspringen die Streifen.
Ich habe es erst wie von Dir beschrieben mit einer dünnen Glasplatte gemacht, leichtes Schrägstellen der Glasplatte
lenkt die Interferenzen auf eine Stelle die außerhalb des Strahlkegels liegt.
Aber noch besser ging es mit 2 übereinander gelegten Glasplatten, weil der Luftspalt so extrem dünn ist.
Die Streifen sind dann viel breiter. Nein, ich habe es mir nicht ausgedacht, sondern per Zufall entdeckt.

Man kann dann wirklich wunderbar beobachten, wie die Linien springen und wieder auftauchen.
Außerdem kann man sehen, ob die Laserhalterung und der Tisch nicht wackeln, dann bewegt sich nämlich alles im Zeitlupentempo.
Die Idee mit Fotodiode und Datenlogger hätte ich als nächstes in Angriff genommen, der Kram liegt hier nämlich tatenlos rum.
Aber nach einer Kaffeepause tat sich dann nichts mehr, die Streifen waren wie angeklebt.
Morgen Abend werde ich nochmal einen Versuch mit Film starten.

Danke nochmal floh und viele Grüße

Jörg

[Groi]

Buuuuhuhu,
mir ist der Filmhalter auf den Fliesenboden gefallen und liegt in Scherben.
Der benachbarte Glaser hat mir zwar neue Scheiben geschnitten, aber der Halter hat leider auch sein Teil in Form
von unschönen Verbiegungen. Es wird also etwas dauern mit den neuen Versuchen.
Bitte habt Geduld, ich werde ganz sicher berichten, ob es mit dem kleinen 650nm-Laserchen klappt.
Allen ein schönes Wochenende und seid immer schön geduldig - auch beim "eben mal schnell" testen.
Viele Grüße
Jörg

[Groi]

Das menschliche Auge ist träge.
Verflixt träge! Von wegen alle 5 - 20 Sekunden...
Die Modehops passieren offenbar viel öfter, aber schneller als man sie sehen kann.
Wie schnell habe ich nicht messen können, aber es muss unter 1/20 Sekunde sein.
Aber die Rückkehr zum gewünschten Mode erfolgt extrem schnell.
Erstaunlich, dass sie dabei ein Hologramm streifenweise zerstören können.
So richtig erklären kann ich es mir nicht.
Egal, ich bleibe dran und der Filmhalter liegt im Schrott, weil ich einen
neuen gebastelt habe.
Viele Grüße
Jörg

[floh]

Fotodiode und Oszilloskop, alles andere ist nur Schätzwerk. Es kann bei einigen Lasern Stunden dauern bis sie keine Hops mehr machen. Eventuell musst du auch die Temperaturstabilität überprüfen und ggf. optimieren. Meine rote Diode reagiert da sehr empfindlich drauf und braucht auch ihre Zeit um stabil zu werden. Mit dem Oszi kann man dann sehen wie die Hops immer seltener werden und zumindest bei meinem konnte ich gleich die Temperatur und den TEC-Strom mit aufzeichnen und so sehen wie sich das ganze einpendelt.

[mojo_1234]

Servus,

verwende eine ebenfalls recht erfolgreiche Methode um Modensprünge erkennen zu können: Eine einfache Schalftung aus Fotodiode (klappt auch mit einer Mini Solarzelle) und Kopfhöher. Bei jedem Modensprung wirst Du ein Knistern oder Knacken hören. Mit einem geeigneten Aufbau kannst Du deinem Laser sogar während der Aufnahme "zuhören". Ist zwar nicht 100%ig akkurat - funktioniert aber

Grüße,
-mo-

[Groi]

Danke floh und mojo_1234!
Ich bin gerade dabei, einen etwas größeren Kühlkörper thermisch vernünftig mit dem Diodenträger zu verbinden.
Wenn das nicht klappt, lasse ich mir ein passendes Loch für die Diode direkt in einen großen Alu-Kühlkörper bohren.
Denn das Ding braucht wirklich lange, bis das Geknackse a'la mojo nachlässt. Und mindestens 15 Sekunden ohne
Knacks wären toll.
@ floh: ich habe leider kein Speicheroszilloskop, nur ein olles Hameg 107. Da sieht man wenig...

Ich habe erstmal die Linse sammt Schraube und Feder vom Laserdiodengehäuse entfernt und siehe da:
das Strahlbild ist recht sauber. Für die nächsten Versuche werde ich komplett auf eine Optik verzichten
und einen einfachen Denisyuk-Aufbau machen. Das wird wohl am nächsten Wochenende sein.
Bis bald - dann hoffentlich mit Fortschritten

Jörg

[floh]

ich habe leider kein Speicheroszilloskop

Dann suchst du dir eine nette Oszi-Software für die Soundkarte deines PC und machst an ein Mikrofonkabel eine Fotodiode ran. Da die Soundkarte AC gekoppelt ist (nur Wechselspannung bzw. Änderungen registriert), wirst du keine absolute Leistung sehen, wohl aber abrupte Änderungen sprich: Modehops.

[Groi]

Yep floh, mach ich!
Manchmal denkt man einfach zu kompliziert....

[wler]

Es ist ueberhaupt nicht gesagt, dass der Laser zwischen den mode hops nur mit einer mode laeuft. Bei Diodenlasern um 100mW ist das sogar sehr unwahrscheinlich. Das waere ein grosser Glueckstreffer! Das habe ich bei Dutzenden Dioden nie gesehen. Versuche mal die Leistung auf 10-20mW herunterzudrehen; je geringer, um so groesser ist die Change fuer single mode operatation.

[Groi]

Hi wler,
danke für Deinen Hinweis, ich muss die Konstantstromquelle noch umbauen, dass ich 'runterregeln kann.
Blöderweise hat der Hersteller mit Kunstharzkleber auf der Platine herumgeaast, den muss ich nun vorsichtig
entfernen...
Das war auch mein nächster Gedanke, dass das Ding möglicherweise bei niedrigerer Leistung stabil(er)
läuft.
Jetzt habe ich erstmal mein Setup, die Chemie, die Zeiten und die Temperaturen der Chemie vernünftig
ausgemessen, so dass endlich mal reproduzierbare Ergebnisse möglich sind.
Sonst ist das Ganze eine ziemliche Stocherei im Holographie-Nebel.
Ich denke, mit dem HeNe und dem ollen Agfa bin ich jetzt nahe am Optimum für Reflektionshologramme.
Es wird Zeit für Tests mit dem Diodenmonster.

Ist schon machmal komisch: da gibt man 'nen Haufen Geld und Zeit für Versuche aus und vergisst das
vernünftige Protokollieren.

Btw: kennt jemand eine preiswerte Methode die Belichtung für 632,8 /650 nm halbwegs genau auszumessen?
Mir schwebt so etwas vor wie die ollen Belichtungsmesser mit Diffusor-Rollo, damit man Objekt- und Lichtmessung
machen kann. Mein Selen-Belichtungsmesser ist bei 650nm schon ziemlich ungenau...

Viele Grüße und ein kohärentes WE
wünscht

Jörg

[floh]

Ein TLS 252 misst das Licht nahezu linear und gibt eine Spannung aus. Aus dem Datenblatt kannst du dann ablesen und berechnen wie viel Licht tatsächlich kommt.

[wler]

Die TSLs haben eine sehr kleine (ca 1mm^2) Linse welche zu wenig "mittelt", grossflaechigere Sensoren wie die OPTxxx sind da brauchbarer, sonst springt die Anzeige sehr.
Guck mal hier: http://redlum.xohp.pagesperso-orange.fr ... meter.html

Leider ist das Web interface fuer die Belichtungskurven nach Serverwechsel nicht mehr in Betrieb, vllt sollte ich mal das wieder instantsetzen.

[Groi]

Endlich habe ich den O&E mal etwas genauer testen können.
Das Ergebnis vorweg: er taugt wohl nicht zum Holographieren.

Mit temperaturstabilisiertem Alublock-Diodenhalter und reduzierter Leistung - bis 'runter auf 10% - macht
er nur streifige Hologramme. Dasselbe Setup ergibt mit dem HeNe reproduzierbar schöne Holos.

Mein nächster Versuch wird wohl eine von wler als "gut" getestete und auch von mojo_1234 für gut befundene
HL63133DG sein. Der Preis scheint sich wirklich zu lohnen.

Allen Rat- und Tippgebern nochmal ein herzliches Dankeschön,
und den tollen Belichtungsmesser werde ich als nächstes bauen.

Viele Grüße

Jörg

[Groi]

@wler und wen es sonst interessiert:

Lieber W.,
Deine Web-Seiten haben mir mächtig auf die Sprünge geholfen und mir langsam klargemacht,
welchen Aufwand man treiben muss, um mit roten Laserdioden mehr holographietaugliche
Leistung zu erzeugen als mit einem kleinen HeNe.

Dabei sind die Frequenzsprünge und die Bereiche mit der Anwesenheit von mehreren Frequenzen wohl
das Hauptproblem. Ebenso wie die Frequenzdrift, welche an eine Temperaturdrift gekoppelt ist.
Nochmal danke, dass Du mir dieses Wissen per Web vermittelt hast!

Also zusammengefasst:
- das Wichtigste ist eine stabile Temperatur , die Änderung im Aufnahmezeitfenster sollte ~1/10° nicht überschreiten.
- Je näher die Temperatur von RT in Richtung 15°C geht, desto wahrscheinlicher findet man einen Bereich höherer Stabilität.
- Der Diodenstrom muss sehr konstant sein.
- Man muss eine gute Diode "erwischen", es gibt viele Ausreißer.

Mit fertigen käuflichen Sachen ist das kaum zu machen, auch wenn kleinere "Werkstätten" gelegentlich solches anbieten
Dann sollte der geneigte Holograph, welches nicht gerade vom Lötknecht beseelt ist, unbedingt zugreifen.

Ansonsten hilft nur Fingerspitzengefühl und viel Geduld. Und eine Menge Filmschnipsel für den Treteimer.

Wenn es hier endlich einmal "richtig" klappt, gibt es mehr Infos. Versprochen.
Bis bald

Jörg

[wler]

Hi Joerg,

also mit einem allereinfachsten Interferometer (spiegeln an Mikroskopglass zB) kann man schon sehr viel sehen, also am Streifenkontrast. Denn wenns nicht passt, ist die Kohaerenzlenge meist gleich so kurz, dass das mit 1mm Gangunterschied schon aufgelöst wird. Wenn die Streifen optimal sind, kann man schon recht sicher sein, dass der Laser spektral rein genug ist.

[Groi]

Genau Wolfgang!
Und weil sich man sich sowas immer schlecht vorstellen kann, wenn man's nicht mal irgendwo
gesehen hat, hier ein Beispiel:

I_Setup_01.jpg

I_Setup_02.jpg

I_Ringe_1_edit.jpg

I_Ringe_2.jpg

Dann gibt's aber endlich wieder Fotos von Hologrammen zu sehen

Viele Grüße

Jörg

Moderation by floh: Auf Wunsch des Erstellers ein Bild verkleinert.

[wler]

Ach noch ein Kommentar: ich hatte mal damit herumgespielt, das Muster auf einen CCD Zeilensensor zu projizieren, und dann im Ausgangsignal nach dem Wechselspannungsanteil zu gucken (also über Kondensator koppeln). Dieses Signal ist ein gutes Mass fuer den Streifenkontrast, entweder akustisch oder per Messinstrument. Man koennte damit sicher auf die Entfernung (dh von ausserhalb des Holographieraums) auf einfache Weise die spektrale Qualitaet überwachen.