LaserFreak Forum
Rubin (Laser)
- NiklasH
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Re: Rubin (Laser)
Liebe Leute,
nun das erstmal finale Update:
Ich habe den Aufbau etwas sauberer gestaltet, den Kantenfilter hinzugefügt, die Elektronik in eine CO2-Laser geschnittene Box gepackt, mit Stromanzeige und einen Kühlventilator aufgestellt.
Der Aufbau ist extrem empfindlich, das liegt vermutlich an meinen selbstkonstruierten Spiegelhaltern und der recht dünnen Bodenplatte. Ich kann die Resonanz schon zerstören, wenn ich mich zu sehr auf die Platte lehne.
Mit professionellen Spiegelhaltern und einer schweren Optikbank wäre das wohl nicht so.
Aber: Ich konnte tatsächlich einmal dadurch (unabsichtlich) den Punkt in eine TEM01 Mode spalten. Ich habe aber leider kein Foto machen können, und habe es auch nicht mehr replizieren können. Transversalmoden habe ich im echten Leben noch nie gesehen, es ist schön, mal solche Sachen aus den Büchern im echten Leben zu sehen! Es war auch definitiv eine Transversalmode und keine Dreck, da ich durch das Weglehnen vom Tisch die Punkte wieder "verschmelzen" konnte.
Leider habe ich kein kalibriertes Leistungsmessgerät, möglicherweise aber Zugang zu einem Optiklabor im nächsten Semester. Da könnte ich recht viele Messungen machen. Aber das hängt von ein paar Faktoren ab.. Mal schauen.
Naja, anbei findet ihr natürlich wieder ein paar Bilder.
Noch einmal ein riesengroßes Dankeschön an Walter Luhs, der das überhaupt erst möglich gemacht hat!
Liebe Grüße,
Niklas
Achja: Das nächste Großprojekt wird ein 523nm Pr:Ylf DPSS Laser, ich habe einen Kristall und die Spiegel "vergleichsweise günstige" schießen können. Ich bin gespannt, vielleicht kriege ich es ja hin, einen grünen Laser aus blauem (445nm) Pumplicht zu bauen!
nun das erstmal finale Update:
Ich habe den Aufbau etwas sauberer gestaltet, den Kantenfilter hinzugefügt, die Elektronik in eine CO2-Laser geschnittene Box gepackt, mit Stromanzeige und einen Kühlventilator aufgestellt.
Der Aufbau ist extrem empfindlich, das liegt vermutlich an meinen selbstkonstruierten Spiegelhaltern und der recht dünnen Bodenplatte. Ich kann die Resonanz schon zerstören, wenn ich mich zu sehr auf die Platte lehne.
Mit professionellen Spiegelhaltern und einer schweren Optikbank wäre das wohl nicht so.
Aber: Ich konnte tatsächlich einmal dadurch (unabsichtlich) den Punkt in eine TEM01 Mode spalten. Ich habe aber leider kein Foto machen können, und habe es auch nicht mehr replizieren können. Transversalmoden habe ich im echten Leben noch nie gesehen, es ist schön, mal solche Sachen aus den Büchern im echten Leben zu sehen! Es war auch definitiv eine Transversalmode und keine Dreck, da ich durch das Weglehnen vom Tisch die Punkte wieder "verschmelzen" konnte.
Leider habe ich kein kalibriertes Leistungsmessgerät, möglicherweise aber Zugang zu einem Optiklabor im nächsten Semester. Da könnte ich recht viele Messungen machen. Aber das hängt von ein paar Faktoren ab.. Mal schauen.
Naja, anbei findet ihr natürlich wieder ein paar Bilder.
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Liebe Grüße,
Niklas
Achja: Das nächste Großprojekt wird ein 523nm Pr:Ylf DPSS Laser, ich habe einen Kristall und die Spiegel "vergleichsweise günstige" schießen können. Ich bin gespannt, vielleicht kriege ich es ja hin, einen grünen Laser aus blauem (445nm) Pumplicht zu bauen!
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Re: Rubin (Laser)
Sehr schön
Die Resonanz an sich ist schon sehr empfindlich.
Die Spectron´s die ich hier habe bestehen jeweils aus drei massiven fetten Silberstahlstangen, die als Halte- und Schiebesystem fungieren.
Die anderen Versionen haben, weil die kleiner sind, massive Aluminiumkörper CNC gefräst, wo dann der Körper gleichzeitig als Befestigigungspunkt für die Spiegel und für die Rod-Kammer und dem anderen Gedöns dient. Da darf sich nix bewegen
Aber deine Version gefällt mir auch ganz gut, haste wirklich toll gemacht
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Re: Rubin (Laser)
Ah... bevor ich es vergesse
Mein Rubinstab ist auch angekommen, allerdings ist die erste Woche Urlaub für die erste eigene Wohnung meiner Nichte drauf gegangen.
Wird wohl wieder ein Laser-Projekt für regnerische Tage werden
Mein Rubinstab ist auch angekommen, allerdings ist die erste Woche Urlaub für die erste eigene Wohnung meiner Nichte drauf gegangen.
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Re: Rubin (Laser)
Auch von mir Hochachtung für die Arbeit. Hier findet man ein Video, das die Moden des Ruby Lasers zeigt. https://luhs.de/Download/RubyModen.mp4
Der Aufbau ist vergleichbar mit dem von Niklas, also Hemisphärisch mit ROC 50 mm Spiegel.
Zum Thema Pr:YLF. Hier ist es wichtig die richtige Laserdiode zu beschaffen. Das Absorptionsprofil vom Pr:YLF ist recht schmal und die Wellenlängenvariation der Laserdiode recht erheblich, sodass es passieren kann, dass man den Pr:YLF nicht an bekommt. Die Diode sollte bei maximaler Leistung eine Wellenlänge von 444,8 nm haben. Man muss entweder vorselektieren oder auf sein Glück hoffen.
Der Aufbau ist vergleichbar mit dem von Niklas, also Hemisphärisch mit ROC 50 mm Spiegel.
Zum Thema Pr:YLF. Hier ist es wichtig die richtige Laserdiode zu beschaffen. Das Absorptionsprofil vom Pr:YLF ist recht schmal und die Wellenlängenvariation der Laserdiode recht erheblich, sodass es passieren kann, dass man den Pr:YLF nicht an bekommt. Die Diode sollte bei maximaler Leistung eine Wellenlänge von 444,8 nm haben. Man muss entweder vorselektieren oder auf sein Glück hoffen.
- VDX
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Re: Rubin (Laser)
... oder mit der Diode "spielen", um die Ausgangswellenlänge per Frequenzshift wahlweise mit Flüssig-Stickstoff oder Überhitzen dahin zu verschieben
Viktor
Viktor
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- NiklasH
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Re: Rubin (Laser)
Das ist ein guter Hinweis, danke! Da ich die Wellenlänge meiner vorhandenen Diode nur auf ein paar nm genau überprüfen kann, wird das wohl eine Herausforderung. Vielleicht sollte ich mich mal nach Dioden umschauen, die nicht nur auf Power in Graviereinheiten aus sind.
Das mit der Kühlung/Erwärmung hatte ich auch schon überlegt, aber da fände ich eine Diode, die schon standardmäßig die richtige Wellenlänge hat, etwas eleganter.
Sonst ist beim Aufbauen halt immer die Frage: Liegt es jetzt an der Spiegeljustierung oder der Diode, dass der Laser nicht will?
Zwei Variablen gleichzeitig unter Kontrolle zu kriegen ist etwas ätzend
Ich schaue mich mal um, was sich so findet. Vielleicht kennt einer von euch ja Quellen für solche Dioden?
LG Niklas
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Re: Rubin (Laser)
...und da lauert noch ein anderes Problem. Mit einer 1.5 Watt Diode wird man mehr erreichen als mit 3W oder größer. Dioden mit höheren Leistungen haben in der Regel mehrere Emitter. Mit einer transversal single mode Diode von ca. 300 mW erreicht man mehr als mit 3W wegen des besseren Stahlprofils. Die grüne Linie hat eine geringere Verstärkung als die roten. Es gibt eine Linie bei 698 nm, sodass die Ruby Spiegel benutzt werden können. Damit kann man üben. Die grüne Linie anzubekommen ist ein wenig aufwendiger. In beiden Fällen muss man den Pr:YLF Kristall drehbar machen, um auf maximale Pumpabsorption einstellen zu können (Polarisation). Aber es geht....
- NiklasH
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Re: Rubin (Laser)
Danke für die wirklich wichtigen Hinweise!! Die unterschiedliche Absorption bei p und s - Polarisierung habe ich mit leichter Verwirrung auch in einem Paper schon gelesen.. Beim Rubin war das ja kein Thema. Das mit der Drehung ist ein einfacher Umweg.
Das mit der Diode ist allerdings ein noch wichtigerer Punkt. Ich wäre da jetzt einfach mit dem Ansatz "mehr Leistung ist mehr Lasern" dran gegangen. Dann schaue ich mich speziell nach Singlemode-Dioden um. Vielleicht haben die bei Optogama ja bezahlbare Dioden.
Nebenbei: Ich mache mal einen neuen Thread für das Projekt auf, das ist vielleicht für die Foren-Mods angenehmer.
LG Niklas
Das mit der Diode ist allerdings ein noch wichtigerer Punkt. Ich wäre da jetzt einfach mit dem Ansatz "mehr Leistung ist mehr Lasern" dran gegangen. Dann schaue ich mich speziell nach Singlemode-Dioden um. Vielleicht haben die bei Optogama ja bezahlbare Dioden.
Nebenbei: Ich mache mal einen neuen Thread für das Projekt auf, das ist vielleicht für die Foren-Mods angenehmer.
LG Niklas
- medusa
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Re: Rubin (Laser)
Gratulation zum ersten diodengepumpten Rubinlaser!
Ich freue mich ja darüber, daß es noch immer soviel Interesse an DPSS Sebstbauten gibt.
Eigentlich wollte ich hier nur nachlegen, daß Rubin bei 445nm fluoresziert, aber das wußtet ihr ja schon...
Ich freue mich ja darüber, daß es noch immer soviel Interesse an DPSS Sebstbauten gibt.
Eigentlich wollte ich hier nur nachlegen, daß Rubin bei 445nm fluoresziert, aber das wußtet ihr ja schon...
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Wir sind Sternenstaub, buchstäblich... jedes einzelne Atom schwerer als Wasserstoff und Helium in unseren Körpern ist im Fusionsfeuer im Herzen eines Sterns geschmiedet worden.
Vielleicht lieben wir deshalb das Licht so sehr.
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- NiklasH
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Re: Rubin (Laser)
Dankeschön medusa! Das wollte ich auch noch testen, den Aufbau mit 445nm..
Etwas anderes, was ich noch Neues testen wollte (das hatte ich damals angedeutet), war, den Rubin transversal mit einer Ausweitung über anamorphe Prismen und einer Zylinderlinse zu pumpen. So könnte man für den HR Spiegel einen normalen Breitband-HR-Spiegel nehmen und braucht keinen speziellen dielektrischen Spiegel, der noch 405/445nm durchlassen muss. Das scheitert bei mir nur leider daran, dass die Außenfläche des kurzen Rubins nicht poliert ist und damit eine richtige Fokussierung durch die rohe Oberfläche vermutlich unmöglich ist. Mit den längeren Stäben aus Ebay könnte das wohl klappen, aber die sind viel zu lang. Außer, wenn man richtig viel Pumpleistung zur Verfügung hat. Der Vorteil davon wäre halt, dass das Pumplicht entlang des Rubins nicht schwächer wird. Das könnte schon klappen.. Aber wer weiß, vielleicht übersehe ich da was.
LG
Niklas
Etwas anderes, was ich noch Neues testen wollte (das hatte ich damals angedeutet), war, den Rubin transversal mit einer Ausweitung über anamorphe Prismen und einer Zylinderlinse zu pumpen. So könnte man für den HR Spiegel einen normalen Breitband-HR-Spiegel nehmen und braucht keinen speziellen dielektrischen Spiegel, der noch 405/445nm durchlassen muss. Das scheitert bei mir nur leider daran, dass die Außenfläche des kurzen Rubins nicht poliert ist und damit eine richtige Fokussierung durch die rohe Oberfläche vermutlich unmöglich ist. Mit den längeren Stäben aus Ebay könnte das wohl klappen, aber die sind viel zu lang. Außer, wenn man richtig viel Pumpleistung zur Verfügung hat. Der Vorteil davon wäre halt, dass das Pumplicht entlang des Rubins nicht schwächer wird. Das könnte schon klappen.. Aber wer weiß, vielleicht übersehe ich da was.
LG
Niklas
- medusa
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Re: Rubin (Laser)
Ich denke, Pr:YLF wird einfacher sein...
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Re: Rubin (Laser)
Hi Diane,
schön, dich wieder aktiv zu sehen
Meinst du, es bringt was, den Rubin mit 405nm UND 445/450nm zu bestrahlen?
Ich hätte da für "von der Seite" einige 100W@405nm-LED's (auch noch ein paar von den 9W@405nm mit kleinerem 5x5mm-Emitter zum direkt "dranhalten") ... und zum "durchstrahlen" das 40W@450nm-Modul aus 8 per Spiegelschnitt kombinierten 4.5W-Laserdioden, was in den früheren Posts zu sehen ist (und zur Not noch ein paar 3.5W und 6W).
Könnte es sein, daß der Stab damit "übersättigt" werden kann? ... und würde das was bewirken?
Viktor
schön, dich wieder aktiv zu sehen
Meinst du, es bringt was, den Rubin mit 405nm UND 445/450nm zu bestrahlen?
Ich hätte da für "von der Seite" einige 100W@405nm-LED's (auch noch ein paar von den 9W@405nm mit kleinerem 5x5mm-Emitter zum direkt "dranhalten") ... und zum "durchstrahlen" das 40W@450nm-Modul aus 8 per Spiegelschnitt kombinierten 4.5W-Laserdioden, was in den früheren Posts zu sehen ist (und zur Not noch ein paar 3.5W und 6W).
Könnte es sein, daß der Stab damit "übersättigt" werden kann? ... und würde das was bewirken?
Viktor
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- medusa
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Re: Rubin (Laser)
Das Problem bei Rubin ist, das ist ein Dreiniveaulaser. D.h., das untere Laserniveau ist der Grundzustand selbst.
Folglich mußt Du mehr als die Hälfte der Cr3+ ins obere Laserniveau prügeln, damit Du die Inversion überhaupt bekommst. Deswegen hat Schawlow auch 1959 noch geglaubt, daß das nicht geht. Der Rubin wäre in dem Moment nicht mehr rot (bzw. rosa). Das konnte sich niemand vorstellen.
Also reinpumpen, was das Zeug hält, ist wahrscheinlich die einzige Lösung. So wie Maiman es gemacht hat.
Man müßte von einem alten CW-Rubinlaser mal nachrechnen, welche Leistungen der Pumplampe im Bereich von 405nm, 445nm und 450nm gelegen haben, und danach die Dioden auslegen.
Folglich mußt Du mehr als die Hälfte der Cr3+ ins obere Laserniveau prügeln, damit Du die Inversion überhaupt bekommst. Deswegen hat Schawlow auch 1959 noch geglaubt, daß das nicht geht. Der Rubin wäre in dem Moment nicht mehr rot (bzw. rosa). Das konnte sich niemand vorstellen.
Also reinpumpen, was das Zeug hält, ist wahrscheinlich die einzige Lösung. So wie Maiman es gemacht hat.
Man müßte von einem alten CW-Rubinlaser mal nachrechnen, welche Leistungen der Pumplampe im Bereich von 405nm, 445nm und 450nm gelegen haben, und danach die Dioden auslegen.
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Re: Rubin (Laser)
... von den 405nm-LED's habe ich 4 Stück mit 100Watt aus einem 20x20mm-Emitter und glaube so 10 Stück mit 9Watt aus einem 5x5mm-Emitter.
Wenn ich die rundherum um den Stab mit Spiegeln dazwischen aufbaue, sollte da einiges an 405nm "draufknallen".
Von den 445/450nm-LED's habe ich das 40W-Modul mit den 8x4.5W-Dioden, was sich auf etwa 0.3mm fokussieren läßt ... und glaube noch 1 oder 2x 6.5W, 3x 3.5W, ein paar 2W und noch ein paar von den "Beamys" mit 1.5W und 1W ... für einen kombinierten Aufbau wäre da auch noch einer der "Todes-Sterne" mit 12 Dioden-Positionen -- die stehen dann aber relativ weit auseinander, so daß die Strahlen nicht so gut zu bündeln sind, wie beim 40W-Modul.
Meinst du, daß da noch 20Watt @652nm, stirnseitig eingekoppelt was mit "Inversions-Übersättigung" bewirken könnten oder würde das eher bei der roten Emission stören?
Und wenn's noch mehr bräuchte -- ein paar Hundert Watt an 808nm, 975nm und 1064nm hätte ich auch noch da
Viktor
Wenn ich die rundherum um den Stab mit Spiegeln dazwischen aufbaue, sollte da einiges an 405nm "draufknallen".
Von den 445/450nm-LED's habe ich das 40W-Modul mit den 8x4.5W-Dioden, was sich auf etwa 0.3mm fokussieren läßt ... und glaube noch 1 oder 2x 6.5W, 3x 3.5W, ein paar 2W und noch ein paar von den "Beamys" mit 1.5W und 1W ... für einen kombinierten Aufbau wäre da auch noch einer der "Todes-Sterne" mit 12 Dioden-Positionen -- die stehen dann aber relativ weit auseinander, so daß die Strahlen nicht so gut zu bündeln sind, wie beim 40W-Modul.
Meinst du, daß da noch 20Watt @652nm, stirnseitig eingekoppelt was mit "Inversions-Übersättigung" bewirken könnten oder würde das eher bei der roten Emission stören?
Und wenn's noch mehr bräuchte -- ein paar Hundert Watt an 808nm, 975nm und 1064nm hätte ich auch noch da
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Re: Rubin (Laser)
Also rein aus meinem Verständnis des Drei-Level-Systems ist ein "Überpumpen" des Rubins nicht wirklich möglich. Je mehr Power, desto besser, solange der Aluminiumoxid-Basiskristall nicht wegen thermischer Belastung zerspringt.
Das wichtige ist ja nicht unbedingt die Leistung, sondern die Leistungsdichte. Ich habe zwar nur ~300mW gebraucht, um den Rubin zu pumpen, aber das war schon sehr gut fokussiert. Ich würde wetten, um den Rubin mit LEDs zu pumpen braucht man Größenordnungen an mehr Power, da da nix mit fokussieren ist. Du hast ja viel zur Verfügung, prinzipiell klappt das in meiner Meinung schon. Aber ob das wirklich genau mit der dir zur Verfügung stehenden Leistung klappt, müsste man, wie Diane sagt, ausrechnen, und sowas kann zumindest ich (noch) nicht.
Das ist so wie mit dem Rubinlaser über frequenzverdoppelten Yag zu pumpen, ja, geht vermutlich schon, aber am Ende des Tages ist die Energieeffizienz so grottig, dass man gleich ne Hg-Lampe hätte nehmen können
Bzgl. des Endpumpens mit den 4.5W 445nm Dioden: Ja, mit der richtigen Fokussierung klappt das. Das hat Walter (EBEOS2009) ja in seinem Paper gezeigt. Da braucht man dann tatsächlich nicht mal unbedingt 4.5W für, da reichen schon weniger. Vermutlich wäre das aufgrund der besseren Emitterform der weniger leistungsstarken Dioden sogar besser, weil es besser zu fokussieren wäre.
Wenn ich mir das Absorptionsspektrum von Rubin so anschaue, würden die Pumpquellen über 600nm vermutlich nicht mehr viel bewirken.
LG Niklas
Das wichtige ist ja nicht unbedingt die Leistung, sondern die Leistungsdichte. Ich habe zwar nur ~300mW gebraucht, um den Rubin zu pumpen, aber das war schon sehr gut fokussiert. Ich würde wetten, um den Rubin mit LEDs zu pumpen braucht man Größenordnungen an mehr Power, da da nix mit fokussieren ist. Du hast ja viel zur Verfügung, prinzipiell klappt das in meiner Meinung schon. Aber ob das wirklich genau mit der dir zur Verfügung stehenden Leistung klappt, müsste man, wie Diane sagt, ausrechnen, und sowas kann zumindest ich (noch) nicht.
Das ist so wie mit dem Rubinlaser über frequenzverdoppelten Yag zu pumpen, ja, geht vermutlich schon, aber am Ende des Tages ist die Energieeffizienz so grottig, dass man gleich ne Hg-Lampe hätte nehmen können
Bzgl. des Endpumpens mit den 4.5W 445nm Dioden: Ja, mit der richtigen Fokussierung klappt das. Das hat Walter (EBEOS2009) ja in seinem Paper gezeigt. Da braucht man dann tatsächlich nicht mal unbedingt 4.5W für, da reichen schon weniger. Vermutlich wäre das aufgrund der besseren Emitterform der weniger leistungsstarken Dioden sogar besser, weil es besser zu fokussieren wäre.
Wenn ich mir das Absorptionsspektrum von Rubin so anschaue, würden die Pumpquellen über 600nm vermutlich nicht mehr viel bewirken.
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Re: Rubin (Laser)
... an die 652nm habe ich weniger wegen "Pumpen" gedacht, als eher wegen eines zusätzlichen variablen "Energiedichte"-Gradienten.
Die Haupt-Wellenlänge vom Rubin liegt ja bei 694,3 nm -- wenn ich jetzt den Kristall nochmal zusätzlich zu den 405nm/445nm mit 652nm "stresse", könnte das doch auch was bewirken? -- oder hat noch niemand in der Richtung experimentiert?
Viktor
Die Haupt-Wellenlänge vom Rubin liegt ja bei 694,3 nm -- wenn ich jetzt den Kristall nochmal zusätzlich zu den 405nm/445nm mit 652nm "stresse", könnte das doch auch was bewirken? -- oder hat noch niemand in der Richtung experimentiert?
Viktor
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Re: Rubin (Laser)
Puh.... dazu müßtest Du die Übergangswahrscheinlichkeiten zwischen den einzelnen Energieleveln im Termschema von Cr3+ mal ansehen. Ich glaub', das ist schon Quantenmechanik für Große. Wenn es irgendwo ein Diagramm gibt, kann man das vielleicht als gewöhnliches Ferkelchen auch ungefähr verstehen.
Ich kann das nicht ausrechnen....
Ich kann das nicht ausrechnen....
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Re: Rubin (Laser)
... hmmm ... dann wird wohl nichts anderes übrigbleiben, als es auszuprobieren
Viktor
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Re: Rubin (Laser)
Ich habe mal probiert, die Lebensdauer des Rubins nachzumessen (mit dem Ziel, die Einsteinkoeffizienten zu bestimmen), indem ich den OC-Spiegel entfernt habe, sodass das Setup Laserdiode-HR-Rubin-Kantenfilter-Photodiode ist. Dann hab ich über einen Arduino ein PWM-Signal mit 50% dutycycle und 40ms Periodendauer an den Treiber ausgegeben und die Diode damit ein- und ausgeschaltet. Den Output der Photodiode (BPX-61, Schaltzeit 20ns, blau) hab ich zusammen mit dem PWM Signal (gelb) im Oszilloskop geplottet. Anbei der Graph. Man sieht sehr gut, wie das Licht (invers) exponentiell nach Ausschalten noch nachleuchtet.
Ich habe aber zwei Probleme mit dem Graphen: Zum einen scheint der Treiber die Diode nicht so zu schalten, wie ich das erwarten würde, mit einem komischen "Dip" nach etwa 5ms. Die Position des dips ändert sich, je mehr Strom die Diode bekommt.
Zum anderen, das Hauptproblem: Die Lebensdauer ist niemals richtig. tau müsste ja da sein, wo ( bei maximaler Amplitude von 1 ) y=1/e erreicht ist, hier ist die max. Amplitude aber 1.5, also ist tau bei 1.5/e=0.55. Nach Ausschalten des Stromes erreicht y aber erst 0.55 bei ca. 7ms. Damit wäre die Lebensdauer vom oberen Energieniveau von Rubin also 7ms. Wir wissen ja aber, dass es ca. 3.2ms sein müsste!
Irgendwas stimmt da nicht. Ist es der Treiber? Der expontielle Abfall des Lichts sieht ja sehr richtig aus.. Sehr komisch.
LG
Niklas
Ich habe aber zwei Probleme mit dem Graphen: Zum einen scheint der Treiber die Diode nicht so zu schalten, wie ich das erwarten würde, mit einem komischen "Dip" nach etwa 5ms. Die Position des dips ändert sich, je mehr Strom die Diode bekommt.
Zum anderen, das Hauptproblem: Die Lebensdauer ist niemals richtig. tau müsste ja da sein, wo ( bei maximaler Amplitude von 1 ) y=1/e erreicht ist, hier ist die max. Amplitude aber 1.5, also ist tau bei 1.5/e=0.55. Nach Ausschalten des Stromes erreicht y aber erst 0.55 bei ca. 7ms. Damit wäre die Lebensdauer vom oberen Energieniveau von Rubin also 7ms. Wir wissen ja aber, dass es ca. 3.2ms sein müsste!
Irgendwas stimmt da nicht. Ist es der Treiber? Der expontielle Abfall des Lichts sieht ja sehr richtig aus.. Sehr komisch.
LG
Niklas
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- medusa
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Re: Rubin (Laser)
Grunsätzlich 'ne gute Idee, das zu machen, aber so mißt Du nur die Gesamtheit aller Spektrallinien. Das ist ja nicht nur das obere Laserniveau, das abgebaut wird. Welche Spektrallinie die Fluoreszenz, die Du siehst, dominiert, kannst Du ja gar nicht bestimmen.
Da müßtest Du die Photodiode hinter ein Spektroskop packen oder einen Paßbandfilter für den rubinroten Bereich dazwischenhaben.
Da müßtest Du die Photodiode hinter ein Spektroskop packen oder einen Paßbandfilter für den rubinroten Bereich dazwischenhaben.
Wir sind Sternenstaub, buchstäblich... jedes einzelne Atom schwerer als Wasserstoff und Helium in unseren Körpern ist im Fusionsfeuer im Herzen eines Sterns geschmiedet worden.
Vielleicht lieben wir deshalb das Licht so sehr.
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Re: Rubin (Laser)
... der Strom durch die Dioden dürfte auch ganz anders ausschauen, als die Rechteck-Kurve - sowohl beim AN-, als auch beim Ausschalten.
Miß mal den Strom inline oder die Spannung über einen Shunt-Widerstand (mache ich meist mit einem 0.1 Ohm).
Auch diesen "Einbruch" kurz nach Beginn kenne ich aus der Stromkurve einiger Treiber-Typen - hier z.B. was aus meiner Treiber-Entwicklung bei höheren Strömen:
... und die 1. Kurve etwas "in die Länge gezogen", damit es von den Proportionen ungefähr deiner entspricht:
Viktor
Miß mal den Strom inline oder die Spannung über einen Shunt-Widerstand (mache ich meist mit einem 0.1 Ohm).
Auch diesen "Einbruch" kurz nach Beginn kenne ich aus der Stromkurve einiger Treiber-Typen - hier z.B. was aus meiner Treiber-Entwicklung bei höheren Strömen:
... und die 1. Kurve etwas "in die Länge gezogen", damit es von den Proportionen ungefähr deiner entspricht:
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Re: Rubin (Laser)
Danke euch beiden für die Tipps!
Ich habe überhaupt nicht daran gedacht, dass Rubin ja noch andere Fluoreszenz-Peaks hat, als 693nm.. Klar, dass die sich dann überlagern. Laut (H H Kusuma et al 2019 J. Phys.: Conf. Ser. 1170 012054) hat Rubin Peaks bei Anregung mit 408nm (also ~405nm) Peaks bei 465 nm, 671 nm, 692 nm und 710 nm. Die 710nm sind ärgerlich, sonst könnte ich da mit nem einfachen Langpassfilter ran. Vielleicht versuch ich das erstmal, bevor ich mit teuren Bandpassfiltern anrücke.. Aber erstmal überprüfe ich das Paper, ich habe mir ein einfaches Spektroskop mit einem RPi und einem Handspektroskop gebaut ( siehe https://github.com/leswright1977/PySpectrometer), das ist zwar nicht kalibriert, aber schon ungefähr richtig. Die einzelnen Peaks kann ich ja mal anschauen und teile sie dann hier.
Das mit dem Shunt ist mir auch nicht eingefallen, danke Viktor! Dabei habe ich ja einen hier.. Ich guck mal nach.
LG Niklas
Ich habe überhaupt nicht daran gedacht, dass Rubin ja noch andere Fluoreszenz-Peaks hat, als 693nm.. Klar, dass die sich dann überlagern. Laut (H H Kusuma et al 2019 J. Phys.: Conf. Ser. 1170 012054) hat Rubin Peaks bei Anregung mit 408nm (also ~405nm) Peaks bei 465 nm, 671 nm, 692 nm und 710 nm. Die 710nm sind ärgerlich, sonst könnte ich da mit nem einfachen Langpassfilter ran. Vielleicht versuch ich das erstmal, bevor ich mit teuren Bandpassfiltern anrücke.. Aber erstmal überprüfe ich das Paper, ich habe mir ein einfaches Spektroskop mit einem RPi und einem Handspektroskop gebaut ( siehe https://github.com/leswright1977/PySpectrometer), das ist zwar nicht kalibriert, aber schon ungefähr richtig. Die einzelnen Peaks kann ich ja mal anschauen und teile sie dann hier.
Das mit dem Shunt ist mir auch nicht eingefallen, danke Viktor! Dabei habe ich ja einen hier.. Ich guck mal nach.
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Re: Rubin (Laser)
Hey cool, hatte ja letztens auch im DLF meine selbst zusammen gebauten Spektrometer vorgestellt
Das erste war so ein Teil für die Schule.
Beim zweiten von mir ähnelt es dem Aufbau von deinem link
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- NiklasH
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Re: Rubin (Laser)
Ich habe trotz der enormen Limitierungen des Raspberry Pis die folgenden Aufnahme nmachen können: Die Peaks bei 408nm (Pumpe) und 550nm (Fluoreszenzpeak) machen ja auf jeden Fall Sinn. Einen Peak dadrüber habe ich nicht beobachten können. Ich habe mit einem kleinen 650nm Pointer in das Spektroskop geleuchtet, es kann rot wohl schon sehen (aber völlig überbeleuchtet, die arme Kamera). Ist der Eintreffwinkel vielleicht falsch? Es war schon viel Ausrichtarbeit, das Licht da richtig reinzukriegen.
Mit dem originalen Kantenfilter ist der Pump-Peak vollständig verschwunden, so wie es zu erwarten war. Ich könnte einen Shortpassfilter mit Cut-Off-Wellenlänge bei ca. 650nm einsetzen, dann würde wohl kein grün durchkommen. Es bleibt mir nichts anderes übrig, als es zu probieren. Schon wieder Geld ausgeben
Tja, weitergebracht hat mich das nicht, aber wenigstens hab ich mal das Spektroskop ausprobiert
LG Niklas
Mit dem originalen Kantenfilter ist der Pump-Peak vollständig verschwunden, so wie es zu erwarten war. Ich könnte einen Shortpassfilter mit Cut-Off-Wellenlänge bei ca. 650nm einsetzen, dann würde wohl kein grün durchkommen. Es bleibt mir nichts anderes übrig, als es zu probieren. Schon wieder Geld ausgeben
Tja, weitergebracht hat mich das nicht, aber wenigstens hab ich mal das Spektroskop ausprobiert
LG Niklas
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- medusa
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Re: Rubin (Laser)
Mir ist da was eingefallen. Die Astrofotografen verwenden oft Farbfilter, die heutzutage auch ganz günstig sind. Damit könntest Du es versuchen.
https://www.teleskop-express.de/shop/pr ... fnung.html
Den habe ich jetzt ohne viel Suchen bei meinem bevorzugten Astroshop gefunden. Wellenlängen stehen leider nicht dabei, aber die sind so günstig geworden, daß ein Fehlkauf nicht so sehr ins Gewicht fällt. Oder man kauft gleich zwei verschiedene.
Die Filter haben 1.25" Gewinde, damit man sie in Okularhülsen schrauben kann. Aus einer einzelnen Okularhülse könnte man sich also einen Halter machen. Und sie sind optisch so weit in Ordnung, daß man damit Fotos machen könnte.
*
"Mich interessiert nicht, wofür etwas gebaut worden ist. Ich will wissen, was es kann."
----- Eugene Kranz (Missionsleiter der Apollo 13 Mission)
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Den habe ich jetzt ohne viel Suchen bei meinem bevorzugten Astroshop gefunden. Wellenlängen stehen leider nicht dabei, aber die sind so günstig geworden, daß ein Fehlkauf nicht so sehr ins Gewicht fällt. Oder man kauft gleich zwei verschiedene.
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Vielleicht lieben wir deshalb das Licht so sehr.
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Re: Rubin (Laser)
Direkt gemessen durch reinleuchten habe ich auch probiert.
Aber ich bin hin, selber nur durch prov. händischen halten der Vorrichtung, dazu hinüber gegangen und habe indirekt gemessen.
Mir ist aufgefallen, weil ich das am PC gemacht habe mit der Logitech Software, das die Software ganz schon mitmischt, was Helligkeit und Kontrast angeht. Und wenn ich die Regler der Logitech Software bewegt habe, änderten sich in Theremino_Spectrometer die Kurven extrem.
Meine Idee war dann abgekupfert, hinzu in ein schwattes Rohr zu leuchten mit einer Platte hinten drinn und in einem Winkel von dem Rohr ein Abgang der auf die Platte schaut.
Bin allerdings noch nicht dazu gekommen.
In den ND:YAG´s von mir wird auch "indirekt" gemessen, das war so der Gedankenursprung.
Mit den Filtern finde ich aber auch interessant
Aber ich bin hin, selber nur durch prov. händischen halten der Vorrichtung, dazu hinüber gegangen und habe indirekt gemessen.
Mir ist aufgefallen, weil ich das am PC gemacht habe mit der Logitech Software, das die Software ganz schon mitmischt, was Helligkeit und Kontrast angeht. Und wenn ich die Regler der Logitech Software bewegt habe, änderten sich in Theremino_Spectrometer die Kurven extrem.
Meine Idee war dann abgekupfert, hinzu in ein schwattes Rohr zu leuchten mit einer Platte hinten drinn und in einem Winkel von dem Rohr ein Abgang der auf die Platte schaut.
Bin allerdings noch nicht dazu gekommen.
In den ND:YAG´s von mir wird auch "indirekt" gemessen, das war so der Gedankenursprung.
Mit den Filtern finde ich aber auch interessant
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Re: Rubin (Laser)
Tja wenn ich das rechtzeitig gelesen hätte, hätte ich mir ca. 35 € sparen können.. Der Edmund Filter hat 39€ + 10€ Versand + MwSt. gekostet.. insg 58,31€ . Manchmal bin ich zu schnell am Abzug Aber jetzt hab ich (vermutlich) genau das Richtige.
Ich merk mir die Quelle auf jeden Fall mal. Sieht schon gut aus.
Das mit dem Rohr ist ja clever Vielleicht kann man das 3D-Drucken.. Dann würde mein guter SLA-Drucker mal zum Einsatz kommen
LG
Niklas
Ich merk mir die Quelle auf jeden Fall mal. Sieht schon gut aus.
Das mit dem Rohr ist ja clever Vielleicht kann man das 3D-Drucken.. Dann würde mein guter SLA-Drucker mal zum Einsatz kommen
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Re: Rubin (Laser)
Kurzes Update: Der Filter ist angekommen, ändert aber nicht viel daran. Der Treiber macht über TTL-Modulation sehr komische Dinge, das gemessene Licht ist weit weg von irgendeiner Rechtwelle. Absolutes Chaos. Fast noch schlimmer als vorhin gezeigt. Ich werde mal den Treiber dauer an machen und die Verbindung zur Diode mit einem Transistor/MOSFET trennen/schließen, vielleicht gibt das besseres Verhalten.
LG Niklas
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Re: Rubin (Laser)
Hi Nicklas,
was auch eine Option wäre - Diode "dauer-AN" mit mechanischen Shutter ... auch z.B. "rotierend" mit Schlitz oder zwei Schlitzscheiben entgegengesetzt rotierend
Viktor
was auch eine Option wäre - Diode "dauer-AN" mit mechanischen Shutter ... auch z.B. "rotierend" mit Schlitz oder zwei Schlitzscheiben entgegengesetzt rotierend
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Re: Rubin (Laser)
Sehr clever!! Das wäre dann meine Alternative.
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Re: Rubin (Laser)
Ich habe einige Experimente gemacht und bin mir nun sicher, dass ich irgendwo einen systematischen Fehler mache oder etwas übersehe.
Ich habe die Fluoreszenzexperimente mit dem Shutter und einem MOSFET gemacht. Mit der Photodiode konnte ich die Laserintensität noch vor dem Kristall messen, also was in den Kristall reingeht. Beim Shutter ist es eine nahezu perfekte Rechteckwelle, beim MOSFET hat es genau den Peak, den auch Viktor schon geschickt hat, siehe MOSFET_Strahl.png.
Die folgenden Ergebnisse habe ich mit beiden Filtern probiert, es kommt das selbe raus. Der Verlauf ist definitiv nicht exponentiell. Es wirkt fast so, als ob es einen fast linearen Abfall gibt, und erst dann setzt das exponentielle ein. Das passiert mit dem MOSFET und dem Shutter. Beim MOSFET sieht man sogar, dass der lineare Abfall nach dem Peak einsetzt, bevor sich die Pumpquelle wieder stabilisiert (siehe MOSFET_Fluoeszenz.png). Das ist auch ein ähnliches Verhalten, wie das was ich im Post vom 22.08. festgestellt habe, das kam also vom Schalten des Treibers.
Beim Shutter ist der fast lineare Bereich und der exponentielle Bereich noch klarer zu erkennen (siehe Shutter_Fluoreszenz.png). Da sieht man auch genau, wo das Pumplicht aufhört, da ist so ein kleiner Sprung. Irgendwie habe ich es auch nicht mehr geschafft, den so schönen Verlauf aus dem vorherigen Post (22.08) zu reproduzieren. Eigentlich habe ich nichts geändert..
Der exponentielle Anteil aus dem Bild mit Shutter hat tau=4-4,5ms, wenn das Bezugslevel 0,2 Divisionen ist und der exp-Abfall ab -1 Division (-10ms) beginnt. Das ist näher dran, aber noch nicht richtig.
Ich werde es definitiv nochmal probieren, aber so langsam bin ich echt ratlos
LG Niklas
Ich habe die Fluoreszenzexperimente mit dem Shutter und einem MOSFET gemacht. Mit der Photodiode konnte ich die Laserintensität noch vor dem Kristall messen, also was in den Kristall reingeht. Beim Shutter ist es eine nahezu perfekte Rechteckwelle, beim MOSFET hat es genau den Peak, den auch Viktor schon geschickt hat, siehe MOSFET_Strahl.png.
Die folgenden Ergebnisse habe ich mit beiden Filtern probiert, es kommt das selbe raus. Der Verlauf ist definitiv nicht exponentiell. Es wirkt fast so, als ob es einen fast linearen Abfall gibt, und erst dann setzt das exponentielle ein. Das passiert mit dem MOSFET und dem Shutter. Beim MOSFET sieht man sogar, dass der lineare Abfall nach dem Peak einsetzt, bevor sich die Pumpquelle wieder stabilisiert (siehe MOSFET_Fluoeszenz.png). Das ist auch ein ähnliches Verhalten, wie das was ich im Post vom 22.08. festgestellt habe, das kam also vom Schalten des Treibers.
Beim Shutter ist der fast lineare Bereich und der exponentielle Bereich noch klarer zu erkennen (siehe Shutter_Fluoreszenz.png). Da sieht man auch genau, wo das Pumplicht aufhört, da ist so ein kleiner Sprung. Irgendwie habe ich es auch nicht mehr geschafft, den so schönen Verlauf aus dem vorherigen Post (22.08) zu reproduzieren. Eigentlich habe ich nichts geändert..
Der exponentielle Anteil aus dem Bild mit Shutter hat tau=4-4,5ms, wenn das Bezugslevel 0,2 Divisionen ist und der exp-Abfall ab -1 Division (-10ms) beginnt. Das ist näher dran, aber noch nicht richtig.
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Re: Rubin (Laser)
... die "Fluoreszenz"-Kurve nach dem Peak und Abschalten der Diode sieht eher wie die hintere Hälfte einer Gauß-Kurve aus - also eher was mit "Wahrscheinlichkeitsdichte" nach Anregung und Abfall der Fluoreszenz
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Re: Rubin (Laser)
Hmmm.... vielleicht kommt man mit der Schaltstufe eines SNT weiter... also, ohne die Glättung, nur die mopsigen MOSFETs...
Die Steuerung eines SNTs hat ja die Gates der FETs normalerweise ziemlich hart im Griff, sonst würde das mit der Stromregelung (DC nach dem Filter) ja nicht klappen.
Die Steuerung eines SNTs hat ja die Gates der FETs normalerweise ziemlich hart im Griff, sonst würde das mit der Stromregelung (DC nach dem Filter) ja nicht klappen.
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