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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik cw-Laserdioden


Autor: Dingens (Gast)
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ich versuche gerade mit einer 5mW laserdiode von reichelt und einem
AT90S2313 eine datenübertragungsanwendung zu bauen. irgendwie stehe ich
aber vor einem henne-ei-problem wenn ich in erfahrung bringen möchte
welches die übere grenzfrequenz der laserdiode ist, da mir geeignetes
messmittel nicht zur verfügung steht. für die cw-laserdioden sind in
den datenblättern aber auch keinerlei informationen über
nicht-cw-betrieb enthalten.

hat diesbezüglich jemand erfahrung mit cw-laserdioden? weiss jemand bis
zu welchem vielfachen der dauerleistung ich die pulsen kann? und noch
wichtiger bis zu welcher frequenz die puls-/modulierbar sind?

wunschtraum wären 200MHz rechteck 0mW/5mW. ist das spinnerei oder
machbar?

danke.

Autor: leo9 (Gast)
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und wie generierst du mit einem 2313 ein 200Mhz-Signal? Wenns nur ein
Rechteck ist kommst du nicht über 4MHz und die Daten mußt du auch noch
irgendwie ins Spiel bringen.

mit leicht verwunderten grüssen
leo9

Autor: Dingens (Gast)
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lach keine sorge, der 2313 dient nicht zur datenauswertung sondern nur
zur nachführung der optik :)

Autor: Christian (Gast)
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Hallo Dingens,
wie willst du die Diode denn so schnell modulieren
(Treiberschaltung)??
bei www.ic-haus.de oder com glaub ich gibts recht interessante
Baustein, allerdings nur bis 100Mhz.
200MHz rechteck 0mW/5mW sind mit sicherheit utopisch, weil du die diode
nicht komplett ausschalten darfst, weil sie zum "angehen" wieder eine
gewisse Zeit benötigt!!
Eine Standard LD mit einigen Mhz zu modulieren ist aber meiner Meinung
nach nicht so wild (ich hab's selber schon mal probiert, ist aber an
anderen Dingen gescheitert - vor allem Empfänger und Schmutzeffekten)
Lad dir mal die Appnotes von ic-haus runter - die helfen dir
möglicherweise!!

mfg

Christian

Autor: Dingens (Gast)
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@christian:
von denen kannte ich schon ein paar treiber, aber der 155MHz modulator
von denen schaut natürlich verlockend aus. andererseits war ich
eigentlich schon recht zuversichtlich die laserdiode moduliert zu
bekommen, dass man nicht auf 0 runterregelt ging ja eigentlich auch aus
den datenblättern der diode hervor, hatte mich da nur oben etwas lacks
ausgedrückt.

was mir sorgen macht ist ob denn so eine billige cw-laserdiode,
"designed for pointing applications", sowas überhaupt mitmacht. vom
hersteller wird ja keinerlei grenzfrequenz oder ansprechzeit oder
überhaupt irgendwelche dynamischen eigenschaften angegeben.

Autor: Dingens (Gast)
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@christian:
woher bezieht man deren ic's eigentlich? vom ic-wj mal abgesehen, den
gibts ja überall.

Autor: Christian (Gast)
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ich hab' mir Muster kommen lassen (per mail angefragt).
Zur Gf kann ich nichts richtig konstruktives beisteuern....
Steht denn in den Datenblättern von teueren LDioden etwas über die Gf
drin??

Viel Erfolg und halt uns auf dem laufenden!!

mfg

Christian

Autor: Robert Meisenbacher (Gast)
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Hallo Dingens,

die Laserdiode ist sicher ausreichend schnell; die
Modulationsgrenzfrequenz ist eher von der Ansteuerschaltung und deren
Aufbau abhängig.
Niedrigkapazitiver SMD-Aufbau ist zwingend erforderlich,ebenso
ausreichend schnelle Messmittel(schnelles Oszi)
Ein größeres Problem dürfte eher der Schutz vor Spikes beim Anlegen der
Versorgungsspannung und die temperaturbedingten Drifteffekte der
Laserkennlinie sein.
Und wie hält`s du es mit dem Laserschutz?
5mW Lichtleistung sind äußerst schädlich für die Netzhaut, wenn die
Diode im nichtsichtbaren(infraroten)Bereich arbeitet schützt dich nicht
mal der Lidschließreflex vor der Strahlung.

Bei 5mW Laserlichtleistung ist eine Schutzbrille Pflicht.

Autor: Dingens (Gast)
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hi robert,

nagut, wenn ihr meint die diode packt das, dann werd ichs erstmal so um
die 10MHz probieren.
problem und grund meiner frage war ja, dass mir eben genau die
messmittel, besonders die optischen, fehlen und ich mich mehr oder
weniger auf theorie und schaltungssimulator verlasse.

schutz gegen spikes von aussen sollte ein vorbildliches emv gerechtes
layout und gehäuse sein. schutz gegen überladung durch dumme modulation
eine umkodierung eingehender bytes in byte-chips. schutz gegen
überladung beim einschalten ein soft-start, der die diode als
allerletztes in betrieb nimmt.

interpretiere ich die datenblätter da eigentlich richtig, dass nie
nennleistung nicht die durchschnittliche leistung meint sondern
tatsächlich die peak-leistung? sind die dioden tatsächlich empfindlich
gegen leistungspeaks im nanosekundenbereich? liegt das an der hohen
leistungsdichte im aktiven bereich der diode?

mit dem laserschutz ist das natürlich so eine sache, insbesondere da
ich keinen optischen leistungsmesser zur verfügung habe und so die
ausgangsleistung allenfalls schätzen kann. ich werde die diode aber
ohnehin weit unterhalb der nennleistung betreiben, da auf der zu
überbrückenden strecke von bloss 400m schon ein 1mW laserpointer ein
sehr sattes signal brachte und um die diode zu schonen so gut es geht.


wenn das eingangssignal symmetrisch beim laser ankommt, genügt es wenn
ich es auf einen übertrager gebe, die sekundärseite direkt mit
gate/source eines jfets verbninde und den jfet dann in den strompfad
des stabilisierten stroms für den modulationshub lege?

Autor: eugen d (Gast)
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probier doch mal folgende idee, um an die obere grenzfrequenz zu kommen,


bau doch nen oszilator auf aus der laserdiode und ner fotodiode( die
foto diode schaltet die laserdiode aus sobald sie von dieser
angeleuchtet wird ) dann einfach die frequenz messen
mfg eugen

Autor: Freddy (Gast)
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Eine Laserdiode ist gar nicht so einfach zu händeln, wenn du sie
Modulieren willst. Natürlich kannst du sie ein bzw. Ausschalten. Dann
wirst du jedoch nur sehr geringe Übertragungsraten im bereich von
vielleicht ein paar MHz hinbekommen. Die Laserdioden haben die
eigenschaft, das sie bei nur 1, 2, 3 oder 5 mA gerade mal glimmen. Da
arbeiten sie gerade einmal wie eine normale Leuchtdiode. Erst ab einem
gewissen Strom geht die Laserdiode erst in den Laser-Mode über. Das
überschreiten dieser Schwelle benötigt recht viel Zeit, so das eben
beim ein und ausschalten nur sehr geringe Übertragungsraten erreicht
werden. Daher werden die LD'simmer im Lasermodus gehalten und dann
einfach z.B. von 15% auf 90% aufgeregelt. Hierdurch hat man den
Schwellenübergang nicht mehr mit drin und kommt auf Übertragungsraten
von bis zu 1,5 oder Mehr Gigabit.

Spezielle ansteuerbausteine findest du z.B. bei Maxim


MfG Freddy

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