Prob mit 808nm LD

[lorenco]

Hallo

habe mir bei Ebucht ne 200mW 808nm Diode Geschossen.
Ich habe auch den Passenden Nd:YVO4+KTP Kristal und Linsen.

Nun zu Meinem Prob-

Egal was ich mache wird die Helligkeit des Strahl´s noch nicht mal annähernd so Hell wie der Strahl von meinem 5-8mW Laserpointer.
Die mA sind auch passig Eingestellt (340-345mA).
Woran kann das Liegen das der Strahl so Dunkel bleibt.
Normalerweise sollte der doch um Einiges heller sein als bei meinem Pointer oder nicht?


MFG
Michael

[gento]

Was sagt man so ..... aus 808 nm werden 10-20% Leistung grün.
Wenn man Plan davon hat.
Gento

[lorenco]

Ja Ja
aber bei 200mW Grundleistung müste aber einieges mehr rauskommen als bei meinem Billig Pointer.Oder sehe ich das Falsch!?
Ich schreibe hier nicht von der EierLegendenWollMilchSau,
sondern davon was ich hier schon Gelesen habe.

[herkulase]

Wahrscheinlich ist es so eine 808 +- 5nm diode, und wenn du dir mal die absorptionskurve von Nd:YVO anschaust, ch weiss leider nicht mehr wo ich sie gesehen hab, aber bei 803 nm hast du wenns hochkommt noch 50 % der möglichen leistung, beim Nd:Yag ists noch enger. wenn du dann noch 10 % von den 200 mW rauskriegst ist es schon gut. das sind dann max. 20 mW. Die YVO kristalle sind laut laserfaq aucch stark polarisationsabhängig, was die Ausbeute weiter verschlechtern kann.

Da ist es also wahrscheinlich, dass du woe gento sagt eher 10 mW rausbekommst. und selbst 20 mW sind nicht doppelt so hell wie 10 mW.

[herkulase]

hab die kurve gefunden, weis zwar nicht genau wofür A B und C steht, aber so im großen und ganzen sprichts doch für sich...

[lorenco]

Danke

Aber das ist ja das was ich meine.
Wenn wenigstens 20mW rauskommen würden.
Mein Grüner Pointer Macht Max 8mW und der Strahl von der 808nm Diode ist gerade Halb so stark.
Und da ich nen Nd:YVO Kristal Verwende wundert mich das.

Das ist das was ich wissen möchte woran das Liegt.

[ch.m]

schon versucht die diode bzw. den kristall zu drehen ?

[guido]

Hallo,

200mW sind nicht wirklich viel. In den meisten Pointern tummeln sich 300/350mW Dioden. Dein Problem ist wahrscheinlich eine Wellenlänge "um 808nm" und nicht exakt 808nm. Mit Temperaturverschiebung kann man da sicher was retten wenns nicht zu viel ist. Liegt deine Diode >=5nm daneben siehts übel aus.

[lorenco]

Hallo

Die LD ist von Laserfuchs wo steht das man Unter Normalen Umständen 25mW damit Ereichen kann.
Hmmm na ja.

Ja den Kristal habe ich schon Gedreht und Getan und Gemacht.
Aber die Leuchtstärke Kommt nicht annähernd an Meinen Billigpointer drann.


MFG
Michael

[juk]

Wie koppelst du die LD in den Kristall ein? Fokussierst du auf den Dristall oder einfach die Diode so davorgesetzt?

[lorenco]

Den Kristall habe ich in eine dafür vorgesehnde Halterung einegklebt die ich noch aus einem Missglücktem Pointer Experiment hab.
Dann habe ich an der Unterseite der Kristalhalterung eine Distanzscheibe Geklebt damit der Kristalle nich diereckt auf der LD aufliegt.
dann habe ich das ganze auf die LD aufgelegt um es noch Justieren zu können.
wenn das Ganze dann mal Justiert ist wollte ich das mit Locktide Befestigen.


MFG
Michael

[juk]

Versuch einmal näher an dei LD zu kommen oder noch besser fokussiere mal die LS auf einen winzigen Brenfleck auf den YAG.

Der YAG benötigt eine gewisse leistungsdichte, um zu funktionieren. Wird die nicht erreicht, oder nur so gerade eben, lasert der nicht oder nicht mit optimalem wirkungsgrad.

Bedenke Leistungsdichte ist nicht gleich leistung, sondern Leistungsdichte =Leistung pro Flächeneinheit. Du kannst bei gegebener Leistung also die LEistungsdichte steigern, in dem du fokussierst.

[jojo]

Die LD ist von Laserfuchs wo steht das man Unter Normalen Umständen 25mW damit Ereichen kann.
Hmmm na ja.

Wie Juk bereits richtig gesagt hat: Es ist eine bestimmte Leistungsdichte nötig (Treshold).
Erst über dieser Pumpschwelle fängt der Laser überhaupt an zu lasern.

Das Verhältnis Pumpleistung - Ausgangsleistung ist nicht linear.
Selbst wenn man annimmt, dass der Wirkungsgrad 10% ist, dann stimmt es nicht, dass, wenn bei 1Watt 100mW rauskommen, bei 100mW dann 10mW rauskommen. Bei 100mW kommt eher gar nichts raus!
Daher dürfte es schwierig sein, mit 200mW Pumpleistung mehr als 10mW rauszubekommen.

Ich hatte damals mit 500mW Pumpleistung zwischen 25 und 40mW grün geschafft, mit dem gleichen Aufbau und 2Watt Pumpleistung aber 400mW grün! Wirkungsgrad also 5-8% bei 200mW und 20% bei 2Watt.

[lorenco]

Hallo

Also den Kistal noch näher an die Diode zu bringen geht nicht,weil dann die Beschichtung zerkratzt weil das nich ganz Plan ist.

Na ja mal sehen was ich damit jetzt mache.

Aber Vielen dank für Eure Ratschläge Tips und Hilfe.

MFG
Michael

[gethsemane]

Die LD ist von Laserfuchs wo steht das man Unter Normalen Umständen 25mW damit Ereichen kann.
Hmmm na ja.

Ja den Kristal habe ich schon Gedreht und Getan und Gemacht.
Aber die Leuchtstärke Kommt nicht annähernd an Meinen Billigpointer drann.

Hallo, ich schalte mich auch mal wieder dazu:

Du kannst mit 200 mW und einem Nd:YVO4 nicht mehr als
10 - 15 mW erreichen. Vielleicht sogar nur weniger.
Die Kurve der Ausgangsleistung in Bezug auf die Eingangsleistung der
Diode ist nicht, definitiv NICHT linear, eher parabelförmig, ganz krass
ausgedrückt.

Und Nd:YVO4 ist sowieso von Haus aus nicht der beste Kristall, da er eine eher schlechte Effizienz in Relation zu allen anderen Kristallen hat, zudem ist er auch noch polarisationsabhängig, was wiederrum Probleme mit sich bringt.

Und mit Linsen wirst du als "Pumpoptik" auch nicht sonderlicht viel erreichen, du musst dann schon mit Prismen arbeiten.
Aber bei 200 mW Eingang wird das nichts bringen, außer der Kristall soll weiter als 4 mm entfernt von der Öffnung der LD platziert werden.


Es gibt auch Sam´s Laser FAQ, da steht alles, was du für einen DPSS und Co. brauchst und auch sehr detailiert.

[Hatschi]

Halli Hallo

Und Nd:YVO4 ist sowieso von Haus aus nicht der beste Kristall, da er eine eher schlechte Effizienz in Relation zu allen anderen Kristallen hat

Wow, hast du dazu ein paar Daten und Fakten?

Hatschi

[gethsemane]

Ja, das stand auf Sams Laserfaq und auf ner Page, wo verschiedene Kristalle mit einer Pumpleistung von 21 Watt gepumpt wurden, und es gab definitiv
höhere Ausgangsleistungen bei anderen Kristallen, weil der Nd:YVO4 einfach viel zu empfindlich ist und auch noch polarisationsabhängig ist.


Grüße, Basti

Hier ein Link

http://www.physnet.uni-hamburg.de/servi ... nowsky.htm

[Hatschi]

Halli Hallo

Ach, der Czeranowsky, die Arbeit ist lang (und außerdem in blau).

Ein ND:Yag mar vielleicht unempfindlicher sein, aber wo liegt das Problem?
Bei einem Laser von mehreren Watt Ausgangsleistung in der richtigen Polarisationsebene zu Pumpen, heitzen und kühlen, gute Optiken zu verwenden, .....?
Sollte soetwas nicht Standart in der Lasertechnik sein wenn man kein Pointermodul verwendet und man es für den Yag ja ebenso macht?

Ein Vanadate bringt nun eben einmal mehr Leistung bei 1064nm als ein Yag bei gleicher Pumpleistung.

Hatschi

[gethsemane]

Ist aber mehr Arbeit, ich denke da hat jeder seine persönliche Meinung
Ich meine auch ich besitze so einen raffitückischen Nd:YVO4 Kristall, für nen kleinen DPSS ...

YAG hat seine Vorzüge und Nd:YVO4 auch


Grüße, Basti

[Hatschi]

Halli Hallo

Wo ist denn die "mehr Arbeit" wenn ich, sagen wir mal zB, mit 20W pumpe?

Hatschi

[gethsemane]

Das ganze Justieren usw., das Ausrichten auf die Polarisatinsebene, etc ...

Grüße, Basti

[powerpuetz]

Hallo.

Hab mir auch mal so eine Diode gekauft. Dazu auch einen verklebten Dpss Kristal. (Nd:YVO+KTP). Der Kristall liegt genau vor der austrittsöffnung der Diode. Hab dafür die Diode in der Halterung ganz nach vorne gedreht.

Hab mal Bilder angehangen.

Meine Frage wäre jetzt. Wo kann ich denn IR Filter herbekommen?

Zur Leistung kann ich keine Angaben machen, da ich kein Messgerät besitze.

Gruß Tobias






Und bei einem abstand von ca. 2,5m ist der Strahl ohne optiken so groß.

[Hatschi]

Halli Hallo

Das ganze Justieren usw., das Ausrichten auf die Polarisatinsebene, etc ...

Wiviele solcher "nicht pointer DPSS" hast du schon in den Fingern gehabt?

Hatschi

[gento]

Der Preiswerte Weg IR aus dem Strahl zu bekommen ein Dichtro.
Mische ich Grün + Rot kommt kein IR vom Grünen beim Scanner an.
Das IR landet dort wo auch ein kleiner Reststrahl grün ist.
Also dort den IR Anteil 'absichern' in einer Strahlfalle .

Gento

[pulslaser]

Ja, das stand auf Sams Laserfaq und auf ner Page, wo verschiedene Kristalle mit einer Pumpleistung von 21 Watt gepumpt wurden, und es gab definitiv
höhere Ausgangsleistungen bei anderen Kristallen, weil der Nd:YVO4 einfach viel zu empfindlich ist und auch noch polarisationsabhängig ist.


Grüße, Basti

Hier ein Link

http://www.physnet.uni-hamburg.de/servi ... nowsky.htm

Hi Leute, ein ND:YV04 verwendet man bei kleinen Leistungen weil so ein Vanadate es nicht so sehr genau nimmt mit der Pumpwellenlänge, eine niedrigere Laserschwelle besitzt als z.B. ND:YAG der wiederum die Wärme besser ableitet und einen höheren Sättigungsgrad hat als ein Vanadate. Ein ND:YAG absorbiert am meisten bei einer Pumpwellenlänge von 807.5nm +- 0.5nm. Hab ich selbst an meinem YAG DPSS nachvollziehen können indem ich die Temperatur der Pumpdiode bei gleicher Pumpleistung so eingestellt habe bis die höchste Leistung erreicht war. Ein Vanadate nimmt es da nicht so genau wobei ich denke, dass bei weniger als 21Watt Pumpleistung die Sättigung erreicht war. Kommt natürlich auch auf die Kristallgröße an. Man verwendet aber wie gesagt bei grösseren Leistungen lieber einen YAG wegen der bei diesen Betriebspunkten günstigeren physikalischen Eigenschaften.

Noch was zur IR Strahlung bei grünen DPSS Modulen. Hat schon mal jemand von euch gemessen was mit und ohne IR-Sperrfilter an 1064nm an Leistung aus so einem Modul austritt? Ich hab mir die Mühe gemacht, würde aber gerne von denen die ständig davor warnen mal ein paar Fakten erfahren.

Gruß Dieter

[gethsemane]

So wies scheint nicht viel.
Also höre ich jetz gerade raus. Es wird doch fast alles bis auf ein paar
Prozent frequenzverdoppelt, also stelle ich mir jetzt vor und der Rest von
808 wird zu fast 100 % absorbiert, oder nicht?

Das sage ich jetzt als Newbie auf dem Gebiet der Festkörperlaser, also
für falsche Angaben, Entschuldigung...

Grüße, Basti

[pulslaser]

So wies scheint nicht viel.
Also höre ich jetz gerade raus. Es wird doch fast alles bis auf ein paar
Prozent frequenzverdoppelt, also stelle ich mir jetzt vor und der Rest von
808 wird zu fast 100 % absorbiert, oder nicht?

Das sage ich jetzt als Newbie auf dem Gebiet der Festkörperlaser, also
für falsche Angaben, Entschuldigung...

Grüße, Basti

Richtig Basti, bei 100mW grün ist es weniger als 1mW IR und das ohne Filter. Der Trick ist ganz einfach, mit 808nm wird der Laserkristall des Moduls zum schwingen auf 1064nm angeregt. Nun befindet sich im Resonator noch der SHG (KTP). An beiden Enden des Moduls ist das Coating so gemacht, dass die gesamte Leistung von 1064nm im Resonator für die Frequenzverdopplung verwendet wird und an einem Ende die doppelte Frequenz komplett durchgelassen wird. Es wird also nichts (bis auf >0,2%) von den 1064nm ausgekoppelt. Der Verdopplerkristall kann ca. 20 bis 40% der Leistung von 1064nm nach 532nm verdoppeln. Der Laserkristall macht aus ca. 50% der Pumpleistung die 1064nm. Also schaut die Überschlagsrechnung folgendermassen aus:

Bsp. 1000mW @808nm -> 50% ergibt 500mW @1064nm -> 20% ergibt 100mW @532nm.

Hätte gedacht das wäre allgemein bekannt....

Gruß Dieter

[afrob]

Das Problem mit hoher IR-Reststrahlung kann man meist bei sehr billig konstruierten Lasern beobachten. (Sogar so billig konstruiert, dass das essentielle IR-Filter nicht mehr bezahlbar war.)

Angenommen: ~10-30mW DPSS Laser, 250mW Pumpdiode, CASIX-Kristall

Der Nd:YVO beim CASIX-Kristall ist 0,5mm dick. Bei 808nm hat Nd:YVO einen Absorptionskoeffizienten >20 1/cm, d.h. die Pumpstahlung wird auch innerhalb dieser 0,5mm zu 100% absorbiert.

Was aber, wenn die Laserdiode nicht genau 808nm hat? Zum einen verwenden die Hersteller billiger Laser gerne billige Laserdioden mit +-10nm Toleranz, zum anderen ist die Temperaturregelung, wenn vorhanden, oft ungenau oder zu Träge, insbesondere wenn der Laser moduliert werden soll.

Bei 5° Temperaturunterschied zum optimalen Arbeitspunkt der Laserdiode fällt der Absorbtionskoeffizient schon auf ca. die Hälfte. Nun absorbiert unser Nd:YVO nur noch 50% der 250mW Pumpstrahlung - der Rest geht durch. Nun macht keine CASIX keine Angaben, wie die Ausgangsseite, die HR beschichtet für 1064nm ist und AR beschichtet ist für 532, sich für 808nm verhält. Castech gibt hier für einen ählichen Kristall 95% Transmission @ 808nm an.

->Aus unserem 10-30mW grün billig-Laser können problemlos 118mW IR-Strahlung scheinen.

So krass ist es selten, man kann aber bei billigen Laser oft tatsächlich einen erhblichen IR-Anteil messen. Bei einigen Modellen ist dies sogar als tiefdunkelorange Korona um den Strahl mit blossem Auge sichtbar (GEFÄHRLICH!).

Grüsse,
afrob

[pulslaser]

Angenommen: ~10-30mW DPSS Laser, 250mW Pumpdiode, CASIX-Kristall

Der Nd:YVO beim CASIX-Kristall ist 0,5mm dick. Bei 808nm hat Nd:YVO einen Absorptionskoeffizienten >20 1/cm, d.h. die Pumpstahlung wird auch innerhalb dieser 0,5mm zu 100% absorbiert.

Was aber, wenn die Laserdiode nicht genau 808nm hat? Zum einen verwenden die Hersteller billiger Laser gerne billige Laserdioden mit +-10nm Toleranz, zum anderen ist die Temperaturregelung, wenn vorhanden, oft ungenau oder zu Träge, insbesondere wenn der Laser moduliert werden soll.

Bei 5° Temperaturunterschied zum optimalen Arbeitspunkt der Laserdiode fällt der Absorbtionskoeffizient schon auf ca. die Hälfte. Nun absorbiert unser Nd:YVO nur noch 50% der 250mW Pumpstrahlung - der Rest geht durch. Nun macht keine CASIX keine Angaben, wie die Ausgangsseite, die HR beschichtet für 1064nm ist und AR beschichtet ist für 532, sich für 808nm verhält. Castech gibt hier für einen ählichen Kristall 95% Transmission @ 808nm an.

->Aus unserem 10-30mW grün billig-Laser können problemlos 118mW IR-Strahlung scheinen.

So krass ist es selten, man kann aber bei billigen Laser oft tatsächlich einen erhblichen IR-Anteil messen. Bei einigen Modellen ist dies sogar als tiefdunkelorange Korona um den Strahl mit blossem Auge sichtbar (GEFÄHRLICH!).

Grüsse,
afrob

Das würde ja heissen, ein Nd:YV04 würde aus 250mW @808nm 250mW @1064nm machen können, sorry aber das ist unmöglich. Laut Absorptionskurven besitzt ein Vanadate ein breiteres Absorptionsspektrum um 808nm als ein Yag und trotzdem liegt der Pumpwirkungsgrad hier auch im Bestfall bei etwa 50%, der Rest wird in Wärme umgesetzt.
Bei solchen Systemen braucht man, um die Leistungsdichte hinzubekommen, eine Pumpoptik. Sie besteht meistens aus 2 sehr kurzbrennweitigen Konvexlinsen mit wenigen Millimetern (2 bis 3) im Durchmesser die direkt hintereinander sitzen, so dass der Fokus im Kristall ist. Durch die kurzen Brennweiten tritt die Pumpstrahlung, wenn überhaupt, so divergent aus, dass man nach 10cm fast nichts mehr davon messen kann, egal ob das jetzt wegen einem Temperaturanstieg 810 oder mehr nm Wellenlänge ist. Temperaturregelung lohnt nur bei größeren Systemen ab etwa größer 2 Watt Pumpleistung.

Gruß Dieter

[afrob]

Mein Beitrag oben bezog sich auf die Pumpstrahlung @808nm. Auch IR, das gefiltert werden sollte...

Bei solchen Systemen braucht man, um die Leistungsdichte hinzubekommen, eine Pumpoptik. Sie besteht meistens aus 2 sehr kurzbrennweitigen Konvexlinsen mit wenigen Millimetern (2 bis 3) im Durchmesser die direkt hintereinander sitzen, so dass der Fokus im Kristall ist.

Die virtuelle Quelle der grünen Laserstrahlung liegt nur 1-2mm vor dem Fokus der Pumpoptik. Da das grüne Laserlicht wegen der kurzen Kavität ebenfalls divergent ist besitzen DPSS-Laser eigentlich immer ein Kollimator-Optik am Ausgang. Diese kollimiert die entgleiste Pumpstrahlung zwar nicht, aber fokussiert sie irgendwo hin.

Das würde ja heissen, ein Nd:YV04 würde aus 250mW @808nm 250mW @1064nm machen können, sorry aber das ist unmöglich.

Ich schätze die 1064nm Intra-Cavity Leistung in der Kavität für oben gennantes Beispiel auf ca. 1 Watt. (Das *ist* möglich. Die resonante Kavität *speichert* Energie. Ein ähnliches Phänomen wie die Spannungsüberhöhung im elektrischen LC-Serienschwingkreis.)
Mit einem HR@1064 von 99,8% ergibt das 2-4mW IR@1064 die zu erwarten wären.

Grüsse,
afrob

[Dr. Burne]

Hi,


100% Absorbtion nicht, aber >90% sollten möglich sein.

Emission ist natürlich bei 1064nm Max. ca. 50% von Absorbtion.


Gruß Stefan

[pulslaser]

Hi,
100% Absorbtion nicht, aber >90% sollten möglich sein.

Emission ist natürlich bei 1064nm Max. ca. 50% von Absorbtion.
Gruß Stefan

Moin moin, kann ich so unterschreiben. Ich sprach ja von einem Pumpwirkungsgrad, soll heissen: 100% 808nm rein, 50% 1064nm raus, rest wird in Wärme umgesetzt.

@afrob, das ist schon richtig, dass der Fokus der Pumpstrahlung 1-2mm vor der Quelle der grünen Strahlung liegt. Nur ist es so, dass die Pumpstrahlung eine viel höhere Divergenz durch die Pumpoptik besitzt als die IR @1064nm und die grünen @532nm. Somit erhalte ich am Strahlaustritt des KTP bezogen auf die @808nm einen viel größeren Strahldurchmesser als der Durchmesser der Konvexlinse der Kollimatoroptik die ja auf Kollimation der Divergenz der @532nm angepasst ist. Die Konvexlinse am KTP weitet das ganze nochmals auf so dass nur ein sehr kleiner Teil des viel grösseren Spot's der Divergenz der @808nm herunterdivigiert werden kann wobei man bei weitem nicht von Kollimation reden kann. Dieses Strahlenbündel läuft durch die Fehlanpassung nach der Kollimatoroptik noch sehr weit auseinander.

Ich hätte da einen Vorschlag. Mich würde dieses Thema etwas genauer interessieren, evtl. geht es anderen auch so. Es gibt unter euch bestimmt Leute die die Möglichkeit haben diese Geschichte zu untersuchen. In meinem Labor kann ich zwar Breitbandig Leistung messen aber nicht spektral. Dazu würde ich den Spot der vom KTP ausgeht versuchen seitlich mit einer IR Kamera auf einer weissen Fläche zu erfassen. Dann die Leistung einmal mit und einmal ohne IR Filter direkt am Strahlaustritt messen. Das ergibt vielleicht Klarheit über die Spektrale Leistungsverteilung (grün <-> IR). Könnte man das so machen?

Gruß Dieter

[afrob]

Ohne einen konkreten Aufbau zu betrachten kann man wohl keine sinnvollen Aussagen darüber machen. Aus einem konkreten Aufbau kann man wieder nicht auf die Allgemeinheit schliessen...

Man kann in der Praxis bei DPSSFD-Lasern ohne IR-Filter eine mehr oder weniger starke IR-Reststrahlung feststellen, was nach obiger Rechnung auch plausibel ist.
Kann gut sein sein, dass dein Aufbau nur wenige mW IR abgibt. Mir sind grüne DPSS Laser bekannt die 50% ihrer Leistung im IR abgeben.

Grüsse,
afrob

[pulslaser]

Ohne einen konkreten Aufbau zu betrachten kann man wohl keine sinnvollen Aussagen darüber machen. Aus einem konkreten Aufbau kann man wieder nicht auf die Allgemeinheit schliessen...

Man kann in der Praxis bei DPSSFD-Lasern ohne IR-Filter eine mehr oder weniger starke IR-Reststrahlung feststellen, was nach obiger Rechnung auch plausibel ist.
Kann gut sein sein, dass dein Aufbau nur wenige mW IR abgibt. Mir sind grüne DPSS Laser bekannt die 50% ihrer Leistung im IR abgeben.

Grüsse,
afrob

Hallo afrob, genau darum geht es mir ja, festzustellen welche grünen billig DPSS einen hohen Anteil an IR abgeben. Bei meinem Aufbau hab ich ein Modul eines billig - Herstellers eingesetzt und da ist es mit 95mW grün ohne Filter weniger als 1mW IR, also in Ordnung. Das bestätigt auch meine Theorie mit der Pumpoptik die die Pumpstrahlung sehr stark streut.

Kannst du uns mitteilen welche DPSS Laser mit hohem IR Anteil dir bekannt sind?

Ich werde versuchen meine Untersuchungen genau so zu machen wie beschrieben und natürlich die Ergebnisse in Wort und Bild mitteilen.

Gruß Dieter