Laser abschwächen

[thorsten2]

Hallo,

für mein aktuelles Projekt brauche ich einen modulierbaren Laser Klasse 1. Module und Dioden dieser (niedrigen) Leistung bekommt man leider so ohne weiteres nur in rot, ich hätte aber gerne noch grün dazu. Dioden für 515nm/520nm mit < 1mW habe ich keine gefunden, also bleibt eigentlich nur, die stärkeren zu verwenden (z.B. 515nm/30mW) und den Strahl abzuschwächen. Eine elektronische Lösung mit Strombegrenzung über optisches Feedback möchte ich aus Sicherheitsgründen nicht verwenden - wenn da irgendwas schiefgeht kommt doch zuviel Leistung raus.

Also würde ich gern den Strahl abschwächen und so garantieren, dass auch bei Fehlern in der Ansteuerung nicht mehr als Klasse 1 rauskommt. Meine erste Idee ist die, zwei lineare Polfilter um nahezu 90 Grad gegeneinander verdreht hintereinander zu verwenden. Ist das ausreichend, um die Leistung sicher zu reduzieren? Gibt es da eine bessere Lösung?

Viele Grüße,
Thorsten

[guido]

Graukeil ??

[VDX]

... ich betreibe meine Laser meist mit Konstantstromtreibern - entweder 'fest' eingestellt mit LM317, oder mit einem OP, der über den Spannungsabfall am Lastwiderstand einen MOSFET einregelt, was praktisch die gleiche Regelung wie in den LM's ist ...

Viktor

[thorsten2]

Hi,

das Problem mit der Konstantstromquelle ist, dass der Schwellstrom, ab dem die Diode Laserstrahlung erzeugt, mit der Temperatur schwankt. Bei der grünen 515nm ist das wohl ein Bereich von 25mA (von 50mA bis 75mA). Bei 20 Grad benötigen 1 mW ca. 52mA. Bei 40 Grad schon 60mA. Die 60mA sind aber bei 20 Grad schon 6 mW. So bekomme ich keine sichere Klasse 1 hin.
Daher möchte ich die gerne (mit einer Konstantstromquelle) auf den vollen 30 mW betreiben und die Leistung optisch reduzieren, z.B. 1:120, d.h. auf 0.25mW. Leichte temperaturbedingte Schwankungen spielen bei der Übersetzung dann keine große Rolle mehr. Und wenn die Konstantstromquelle einen Fehler hat, bleibt die Ausgangsleistung auf einem sicheren Niveau.
Das heißt ich brauche eine Möglichkeit, die Lichtleistung auf 1/120 zu reduzieren.

Viele Grüße,
Thorsten

[VDX]

... setz ein (oder auch mehrere) Glasplättchen schräge in den Strahl und verwende nur die Reflektion - du kannst die effektive Leistung dann z.B. über den Anstellwinkel und/oder Beschichtung und/oder Anzahl der 'Strahlteiler-Filter' auf einen beliebig kleinen Wert reduzieren

Viktor

[Hatschi]

Halli Hallo

Früher mal waren da PDs in den LDs verbaut, zur optischen Leistungsregelung.
Gleiches kannst du auch mit dem Strahlteiler (Glasplättchen, ca. 12% Refelxion) machen in dem du in deinen Abfallstrahl eine PhotoDiode einbaust und so die Ausgangsleistung immer nachregelst bzw. konstant haltest.

Hatschi

[JETS]

Viktors idee mit Reflektoren auskoppeln klingt am vernünftigsten.
Mit graufilter ginge auch noch, lässt sich aber nicht so fein dosieren.

Hat den der laserfuchs nichts sicheres grünes ?

[thorsten2]

Zumindest nichts modulierbares. Mit Mühe und Not hab ich bei einem bekannten Händler aus Österreich ein 1 mW Modul gefunden, das ist aber nicht modulierbar. Außerdem ist es zwar mit 1 mW angegeben aber es sieht verdächtig nach 5-10 aus...

Das mit der Photodiode ist zwar eine Idee, aber auch da wäre wieder das Problem, dass beim Versagen der Elektronik die Gefahr besteht, dass doch mehr als 0.25 mW rauskommen... Die Idee mit Reflektoren klingt prinzipiell auch nicht schlecht. Was wäre denn mit meinen gegeneinander gedrehten Polfiltern? Das müsste doch auch gehen oder?

Viele Grüße,
Thorsten

[VDX]

... mit den Polfiltern 'greifst' du in den Strahl ein, so daß er ummoduliert wird und evtl. nicht mehr so schön gerade ist bzw. du 'Schlieren' im Bild hast.

Die Glasscheiben haben normal eine sehr plane Oberfläche und die Reflektion schleppt auch keine 'Müll-Information' vom durchdrungenen Material mit

Viktor

[thorsten2]

Hmm ok, das mit der Reflektion auf einer Glasscheibe ist eine Idee. Damit experimentiere ich mal ein wenig. Graufilter teste ich auch mal, die klingen auch vielversprechend.

Danke für die Ideen!

Viele Grüße,
Thorsten

[photonix]

Hallo,

etwas spät, aber egal. Ich habe selbst ein Stück eines Cokin-Graufilter bei mir im Projektor bzw. benutze es jetzt nicht mehr nach meiner blauen Diode (500 mW).
Nach gewisser Zeit erwärmt sich der Graufilter und bekommt eine "Delle" an der Laserauftrittsstelle und die Strahlqualität sind nach dem Graufilter nicht mehr die besten.
Leider habe ich eben das Graufilterstück nicht mehr gefunden, sonst hätte ich ein Bild angehängt.

[nohoe]

Hallo

Und was ist mit Dichros. Uns ärgert es das immer etwas von einer Farbe geschluckt oder reflektiert wird. Hier könnte man sich
dass zu nutze machen und statt des Nutzstrahl den Abfallstrahl benutzen...

Gruß
Norbert

[Dr. Burne]

Hi,

eine einfache Möglichkeit wäre ein Polwürfel.
Je mehr du ihn drehst desto mehr schwächst du ab.

Je nachdem wie gut ein Laser polarisiert ist, kannst du hier 50-1000 fach abschwächen ohne die Strahlqualität zu mindern.
Von Voreteil ist, dass du es sehr gut einstellen kannst, aber die Diode hat selbst auf vollem Strom noch Temperaturdrift,
aber da hilft ein Aufbau mit TEC oder halt nicht jeden tag zwischen Sahara und Nordpol damit reisen.

[dyak]

Einfach Filter mit 10% davor und die Laserleistung per Treiber auf 10mW einstellen und fertig.

[url]http://www.thorlabs.de/newgrouppage9.cf ... up_id=5011[/url]

Wenn die Leistung zu hoch wird dann kannst du auch einen reflektiven Filter einsetzen der in einem gewissen Winkel gekippt wird und den restlichen Strahl in eine Strahlenfalle lenkt.
[url]http://www.thorlabs.de/newgrouppage9.cf ... up_id=5022[/url]

[jojo]

Einfach Filter mit 10% davor und die Laserleistung per Treiber auf 10mW einstellen und fertig.

Ich würde die Leistung der Diode möglichst zu 2/3 ausnutzen. Denn je weiter man die Diode per Treiberstrom abwürgt, desto schlechter wird die Modulationsdynamik. Auch wird das Verhälnis Schwellstrom/Modulation sehr schlecht und Rauschen/Störungen auf der Modulation kommen zum Tragen.
Daher lieber eine 30mW Diode auf 20 oder 25mW laufen lassen und ein Filter optischer Dichte 1.3 davor. Das entspricht 1:20.

Bei meinem Laserbelichter brauche ich auch den besten Modulationsumfang. Da lasse ich die Dioden am Maximum laufen und teile dann per Filter bis zu
1:100.000 herab, um auf die benötigten Nano- bzw- Mikrowatt zu kommen.

Gruß

Joachim