Diodenlaser Strahldurchmesser verringern

[digohm]

Hallo zusammen,

ich bin auf dem Gebiet Laser neu, habe aber einige Erfahrung mit UV DLP Projektoren.
Jetzt bin ich auf der Suche nach einem Diodenlaser mit einem Strahldurchmesser von 10 µm. Gibt es so etwas irgendwo fertig zu kaufen oder kann man einen Diodenlaser entsprechend umbauen?
Würde mich freuen, wenn ihr mir dabei weiterhelfen könntet

LG
Tom

[VDX]

... "fertige" Anlagen in dem Bereich wirst du nur im Hochschulbereich bei bestimmten F&E-Projekten finden - die kosten dann aber auch so ab 50k€ aufwärts

"Selber bauen" käme zwar günstiger, mit der Riesen-Optik wirst du aber kaum was vernünftiges damit machen können.

Bis runter zu 30 µm kannst du noch mit singlemode-Dioden (Leistungen typisch unter 30mW) und einer guten Vorkollimation mit großem Strahldurchmesser (auch wieder teure Optiken) kommen ... 10µm sind dann aber schon eine ganz andere Welt!

Viktor

[digohm]

Hey, danke für deine rasche Antwort! Wäre mein Vorhaben mit einem anderen Laser im UV oder blauen Bereich einfacher umsetzbar? Eventuell ein Faserlaser? ~10 mW/cm² Lichtleistung würden mir reichen, wichtig wäre mir aber der Strahldurchmesser im Laserfokus von max. 10 µm. Es muss keine Billiglösung sein.

[VDX]

... Faserlaser haben "typisch" einen Spot-Durchmesser um die 30-40µm.

Mit Beamexpander und kurzbrennweitiger Linse können die bis 20µm und mit etwas mehr Aufwand auch etwas unter 10µm.

Dioden haben ein deutlich schlechteres Strahlprofil, so daß bei denen sowas deutlich aufwändiger/teurer kommt ... wenn überhaupt machbar ...

Was hast du vor mit den 10µm? - schau mal in Richtung "2Photonen-Rekombination" -- wenn du was ausbelichten willst, dann kannst du mit diesem Trick den "Belichtungsdurchmesser" deutlich kleiner machen, als den Fokus-Durchmesser ... bei Nanoscribe schaffen sie Detailauflösungen bis runter zu 25 Nanometer!

Viktor

[digohm]

Ich möchte einen SLA Drucker bauen, es geht dabei mehr um Genauigkeit als um Geschwindigkeit. Die 2 Photonen Rekombination erscheint mir sehr teuer Wo bekomme man denn Faserlaser mit 1 W oder weniger?
Was hältst du von einem Blueray Laser? Die haben hat einen winzigen Spot Durchmesser von 250 nm.

LG
Tom

[VDX]

Hi Tom,

auch bei den BluRay-Dioden ist der eigentliche (fürs Ausbelichten wirksame) Spot-Durchmesser deutlich gößer, als 250nm -- aber schonmal deutlich feiner, als mit den stärkeren handelsüblichen Dioden und Optiken ... rechne da eher mit 30-50µm bei Singlemode-Dioden und 20mm Fokusabstand -- und eher 100 µm oder größer, wenn durch einen Galvo und entsprechend größerem Fokusabstand (typisch 150mm Fokusabstand für einen 100x100mm Scanbereich).

Schau dich mal bei ebay und Amazon nach 405nm-Dioden um - die eignen sich recht gut fürs Ausbelichten von UV-empfindlichem Resin.

Alles über 50mW sind Multimode-Dioden mit noch schlechterem Strahlprofil (also größerem Spot) ... singlemode-Dioden sind eher selten (da zu schwach zum Lasergravieren).

Bei den stärkeren Dioden ist z.B. Lasertack ein zuverlässiger Lieferant -- die Preise sind da aber auch entsprechend höher, als beim "Glücksspiel" mit ebay/amazon.

Hier z.B. eine 1W-Diode mit 405nm für 500€ - https://www.lasertack.com/1w-405nm-lase ... hl40033g-2

Oder eine 200mW-Diode mit 375nm für 1.740€ - https://www.lasertack.com/200mw-375nm-laserdiode-2

Viktor

[digohm]

Vielen Dank für deine ausführlichen Antworten! 30-50 µm klingt für erste Versuche schon ganz gut. Ich werde zunächst einmal auf Ebayqualität zurückgreifen und wenn es funktioniert schrittweise aufrüsten.
Wenn ich ein Bluray Laufwerk ausschlachte wären dann vermutlich die Laufwerke die nur lesen können besser. In den Brennern sind dann sicherlich auch Multimode Dioden verbaut. Liege ich da richtig?

Galvo möchte ich keinen verwenden, werde auf ein einfaches xy-Gantry zurückgreifen. Das kann ich mit Gcode ansteuern und es gibt alles Open Source.

Wenn ich das richtig verstanden habe, ist ein Fiberlaser mit 405 nm auch nur ein Diodenlaser der in eine Glasfaser eingekoppelt wird?

[VDX]

... bei den Laufwerken würde ich eher die Dioden aus Brennern mit möglichst hoher Leistung suchen - die sind immer noch besser fokussiert, als die frei kaufbaren Einzeldioden.

Bei den "Fiberlasern" ist inzwischen auch die "chinesische Begrifflichkeit" eingezogen - es gibt durchaus auch "richtige" UV-Faserlaser ... aber leider auch viele so bezeichnete fasergekoppelte Laserdiodenmodule, wo nur eine oder mehrere Dioden in eine Glasfaser eingekoppelt werden, was eben kein "Faserlaser" ist, welcher zwar ebenfalls mit fasergekoppelten Dioden "gepumpt" wird, dann aber eine andere Wellenlänge innerhalb eines "Faser-Resonators" entwickelt und die dann wiederum durch eine "normale" angekoppelte Faser ausgibt ... also schon einiges hinundher, was die Vorstellung etwas verkompliziert

Viktor