Laser Driver für bestimmten nm Bereich ??

[To18]

Warum müssen Laser driver (auch die mit regelbarem strom) für einen bestimmten nm Bereich sein? Verstehe den Sinn nicht.
Es müsste doch ein 0815 Driver mit regelbarem Strom reichen. Hauptsache die Volt stimmen und die mA.
Ich rede hier von einfachen 1-10mW Lasermodulen....

[undineSpektrum]

Hallo,

Du sprichst von Laserdioden und das sind eigentlich auch Halbleiterdioden, ähnlich einer Leuchtdiode. Auch bei LED-Treibern hängt der Treiber meistens von der Wellenlänge ab, die erzeugt werden soll.
Das hat mit der Energie der Lichtwellenzüge oder auch Photonen / Lichtquanten zu tun, die der Laser oder die LED aussendet. Spektralreines, rotes Licht hat eine größere Wellenlänge und eine niedrigere Quantenenergie als blau-violettes, spektralreines Licht, das kleinere Wellenlänge und eine größere Quantenenergie erzeugen kann.
Diese Energie muss der Treiber in Form einer elektrischen Spannung erzeugen (können) damit die Elektronen genügend Energie haben diese Quanten erzeugen zu können. Bei der Halbleiterdiode ist das vereinfacht gesagt das "überspringen" der elektrischen Feldes der Raumladungszone oder Rekombinationszone durch die Elektronen, die durch die Spannung des Treibers in diesen Bereich hineingestoßen werden. So könntest Du Dir das in etwa vorstellen... -> pn-Übergang, Injektionsstrom, Funktion einer Leuchtdiode,
Wikipedia erklärt das auch halbwegs zutreffend:
http://de.wikipedia.org/wiki/Pn-%C3%9Cbergang
http://de.wikipedia.org/wiki/Halbleiterdiode

Die Formel ist da ähnlich wie auch beim Fotoeffekt - es ist eine Umkehrung von diesem - Konvertierung von Strom nach Licht:
e*U=h*c/lambda, c=Lichtgeschwindigkeit,e=Elektronenladung,h=Plancksches Wirkungsquant.... lambda=Wellenlänge des Lichtes
Wellenlänge und Lichtfarbe hängen über die Naturkonstanten mit der Spannung an der Diode zusammen... ja und die muß der Treiber halt erzeugen können... Die Stromstärke bestimmt nur wie viele Lichtquanten entstehen können...
Ich habe für diese Erklärung eine Leuchtdiode und eine Laserdiode gleich behandelt... es gibt signifikante Unterschiede aber das physikalische Prinzip ist eigentlich dasselbe.
Vieles verraten auch die Strom-Spannungs-Kennlinien der entsprechenden Dioden, der Treiber ist auch dazu da, einen konstanten Lichtstrom bei einem bestimmten Diodentyp zu erzeugen.

Grüße,

Undine

[guido]

Die Strommessung geschieht über einen Shunt. An diesem fällt Spannung ab.
Bei 0..10mA ist der Abfall an einem 1R Widerstand natürlich nicht so dolle. Ab einer gewissen Grenze
würd ich das eher rauschen nennen
Für die 3.5A einer DPSS Pumpdiode siehts da schon anders aus.
Dann spielt auch die Belastbarkeit mit P=I2 * R rein...

Bei 10mA kann man schon so Richtung 50 bis 100R gehen...ausrechnen !!
Betriebsspannung - Diodenspannung - Abfall am Regeltransistor / Max Strom.
Das wäre dann der Maximalwert des Widerstandes.
Z.b. 5V - 2.7V -0.7V / 0.01A = 160 Ohm mit einer Belastbarkeit von 16mW

Pumpdiode 3.5A wäre dann ca. 0.5 Ohm mit etwas über 6W ist dann schon was anderes

[undineSpektrum]

Die nichtlineare (exponentielle) Kennlinie der Halbleiter nicht zu vergessen... je größer die Stromstärke, desto deutlicher wirken sich kleine Schwankungen auf den Spannungsabfall an der Diode aus...

Grüße,

Undine

[lightwave]

Reden wir hier nicht an der eigentlichen Frage vorbei? Ich sehe den Grund für unterschiedliche Driver bei unterschiedlichen Wellenlängen der Laserdioden mehr in der minimal notwendigen Spannung. Sobald ich die Versorgungsspannung am Treiber hoch genug ansetze (und der Treiber die dadurch entstehende Verlustleistung abkann) spielt doch nur noch der für den Betrieb der Diode notwendige Strom eine Rolle.

Beispiel: Eine rote Diode kann ich mit 9V am Treiber betreiben wie auch mit 5V. Eine blaue "Beamy" Diode jedoch nur schwer an 5V, aber super mit 9V am Treiber.

[undineSpektrum]

Hallo,

@lightwave:
genau das habe ich ja eigentlich oben schon versucht zu umschreiben... die Bandlücke und die Emissionswellenlänge spielen dabei die Musik.
Welcher Strom dann jeweils fließt bestimmt der Verlauf der Kennlinie.
Es kann also tatsächlich sein, dass die Spannung einer Schaltung für einen rot strahlenden Diodenlaser eine blaue Diode nicht über die Schwelle (Towenssche Anschwingbedingung) bringen kann... und das ist dann auch durch die nichtlineare Kennlinie bestimmt. Ist grundsätzlich wie bei einer LED... oder wie siehst Du das?

Grüße,

Undine

[guido]

Klar...die Betriebsspannung der Laserdiode(n) muss der Treiber "vertragen"
Eben so die Verlustleistung.

Bei Betriebsspannung des Treibers - Diodenspannung - Abfall an Regelglied und Shunt sollte schon keine negative Zahl rauskommen.
Aber auch kein zu grosser Rest
Kann schon sein das Transistor "Typ X" zwar die nötigen 2A liefern kann aber mit P total überfordert ist

[mojo_1234]

Warum müssen Laser driver (auch die mit regelbarem strom) für einen bestimmten nm Bereich sein? Verstehe den Sinn nicht.
Es müsste doch ein 0815 Driver mit regelbarem Strom reichen. Hauptsache die Volt stimmen und die mA.
Ich rede hier von einfachen 1-10mW Lasermodulen....

würde sagen, deine Aussage ist so schon richtig. Hauptsache der Regler ist ein Strom- und nicht Spannungsregler (wie von Guido bereits erwähnt -> Regelung über Shunt Widerstand).

[undineSpektrum]

Hallo,

@mojo_1234:
Danke für diese Bemerkung... jetzt wird der Zusammenhang auch deutlich und was gemeint ist. Das andere fand ich - für Anfänger zumindest - etwas verwirrend...
Diese Frage kann auf verschiedenen Ebenen beantwortet werden.

Gruß,

Undine

[guido]

Dann sollten wir noch erwähnen das die Platinenfarbe ZWINGEND zur Laserwellenlänge passen muss
Sonst kanns ja nicht gehen...im Zweifelsfall weisse Platinen machen lassen

[mojo_1234]

Dann sollten wir noch erwähnen das die Platinenfarbe ZWINGEND zur Laserwellenlänge passen muss
Sonst kanns ja nicht gehen...im Zweifelsfall weisse Platinen machen lassen

Danke, hätte ich fast vergessen: Bei der Verwendung einer grünen Platine für einen blauen Almtreiber gibt es ruck-zuck Ärger mit den Veterinäramt. Bei roten bzw. grünen Dioden MUSS die Platine aber orange, gelb oder braun sein. Hier muss nämlich auch Rücksicht auf die 5% der Bevölkerung genommen werden. Dies wird auch Diskriminator regelmäßig überprüft. Ob Guidos Empfehlung zur Verwendung einer weißen Platine in allen Fällen richtig ist muss jedoch bezweifelt werden. Dieses Risiko würde ich nicht eingehen. Ehrlich.

[jonasst]

wie siehts bei transparenten Platinen aus?
das währ ja dann ein Universaltreiber

[adminoli]

Hi,

schwarze Platinen sind neutral und können für alles eingesetzt werden, unter Anderem auch für die Leistungsteuerung von DIY-Atomreaktoren. Beim Einbau in der Zündanlage eines 1.4l VW Golf ist zu beachten, dass dieser im Anschluss mit einer Porsche Bremsanlage auszurüsten ist, da eine Leistungsteuerung um das 5-fache zu erwarten ist.

Nee, jetzt mal im Ernst: Wenn ein rote Laserdiode mit einem blauen Treiber angeschossen wird, so wird die rote Laserdiode versuchen in Blau zu lasern, da sie dies aber sehr ungern macht, wird man ein lautes brummen wahrnehmen können, ähnlich dem eines falsch angeschlossenen Drehstrommotors. Sicherheitshalber ist bei einem solchen atypischen Betrieb ein Gehörschutz zu empfehlen. Außerdem sollten dafür nur noch Gardena-Steckverbinder verwendet werden.

Leider muss ich Guido bei der Verwendung der weißen Platine korrigieren, diese ist ausschließlich für Weißlicht-Laserdioden, da dort ein zusätzliches Poti vorhanden ist um die gewünschte Wellenlänge im Bereich zwischen 445nm und 650nm einzustellen.

[VDX]

... Leute, ihr macht mich ganz unsicher - wenn ich meine LD-Treiber nicht lackiere, sondern kupferfarben lasse, bekomme ich dann statt der gewünschten Laserdioden-Wellenlängen die aus einem Kupferdampf-Laser ?!?

... und was passiert dann mit der Leistung?

Viktor

[guido]

Nein...Kupfer läuft an der Luft an. Kennt mann doch..
Deswegen sind Kupferdamplaser immer in geschlossenen Gasröhren damit das Gas nicht rostet...

[VDX]

Hi Guido,

Deswegen sind Kupferdamplaser immer in geschlossenen Gasröhren damit das Gas nicht rostet...

... hmmm ... du bringst mich da auf eine Idee ... ich habe irgendwo noch ein paar große, dicke Glasröhren mit jeder Menge Quecksilber drin aus Hochstrom-Schaltern ... wieviel Strom muß der Treiber dafür haben, um daraus ein paar vernünftige GW-Laser aufzubauen?

Viktor

[undineSpektrum]

...alles klar...

Undine

[jonasst]

Vieleicht sollte hier jemad zwischendrin mal dem armen To18 sagen dass wir uns hier nicht über seine Frage lustig machen, sondern nur ein bischen spinnen.

[undineSpektrum]

... vielleicht unterteilen und verschieben in´s Off Topic ( ab 9.14 ) .... Antworten auf anderer Ebene waren das ja allemal...

Grüße,

Undine

[To18]

Wow so viele Antworten, hätte nicht gedacht das die Auswahl des LD so eine Wissenschaft ist
Wie auch immer, meine Frage wurde ja schon in den ersten Posts beantwortet
Danke!