Ich habe einen Diodenlaser bekommen und sehr spärliche Informationen dazu. Die Angaben wären: Optische Leistung 20W, Strom Treshold 7A, Strom max. 29A, Wellenlänge 808nm. Es ist ein Barren mit etwas Optikkram danach, insgesamt 3 Spiegel und 2 Linsen. Ich habe erstmal einen Linearregler gebaut um den Strom zu regulieren. Ist nicht soo effizient bei dem Strom aber gibt eine saubere Ausgangsspannung. Dann habe ich ein Peltierelement auf einen CPU-Kühlkörper geklebt und ein paar SMD-Widerstände drauf zur Kalibrierung. So, nun zum eigentlichen Problem. Ich habe den Laser bis 25A gefahren. Höher wollte ich nicht gehen da es (noch) keine Begrenzung der optischen Leistung gibt. Am Peltierelement stellt sich dann eine Spannung ein, in dem fall 1,6V. Ich habe dann die Widerstände bestromt und muss eine el. Leistung von 10,6W reinpumpen um wieder auf die 1,6V am Peltier zu kommen. Daher nehme ich an, der Laser hat eine optische Leistung von 10,6W. Der elektrisch zu optische Wirkungsgrad wäre somit 23,5%. Warum ist das so wenig? Mit wieviel Verlusten muss ich an der Optik rechnen? Die 20W und typ. 45% Wirkungsgrad beziehen sich doch auf einzelne Emitter, oder? Oder ist es eine Verschleißerscheinung? Der eigentliche Grund des Messaufbaus war ja zu sehen ob der Laser noch etwas taugt. Oder gibt es andere, einfache Möglichkeiten zur Leistungsbestimmung? l.G.
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Verschoben durch Admin
Kannst du noch mal genauer erklären wie du die optische Leistung gemessen hast?
Mit dem Aufbau wirst Du nur Hausnummern messen. Je nach Oberfläche wird höchstwahrscheinlich ein großer Teil der Laser Leistung reflektiert und nicht vom Pelztier aufgenommen.
Die Idee habe ich von hier: http://www.bis0uhr.de/, unter Projekte/Laser-Leistungsmessgerät. Das Peltier habe ich auch mit Kerzenruß geschwärzt. Im Infrarotbereich müsste das doch gut absorbieren? Sicher wird der Messwert etwas abweichen, aber da müsste doch deutlich mehr kommen, oder?
Bei welchem Nennstrom liefert denn die Diode die 20W optisch? Wenn das erst bei 29A der Fall ist, dann fehlen bei 25A schon mal um die 20% optische Leistung. Ein bißchen wird noch in der Optik verheizt und 30% Reflektion sind bei dem Aufbau auch nicht unrealistisch und schon bist Du von den gemessenen 10.6W gar nicht mehr so weit entfernt.
Thorsten schrieb: > Bei welchem Nennstrom liefert denn die Diode die 20W optisch? Ich wüsste auch gerne mehr, habe aber nur die Angaben wie oben geschrieben. Thorsten schrieb: > Ein bißchen wird noch in der Optik verheizt Von welchen Verlusten kann man da ausgehen? Sind wie gesagt drei Spiegel, davon ein so gerippter Kupferspiegel direkt vor der Diode + zwei (beschichtete?) Glaslinsen. Bei der Reflektion an der Rußschicht habe ich etwas von 4% gelesen. Wäre schön wenn ein Praktiker mehr zu diesen Werten sagen kann. 10W optisch ist aber schon ganz gut. Richtig fokussiert kann man bestimmt einiges schneiden oder "gravieren". Auch Sintern im Sinne von 3D Druck wäre denkbar. Ich möchte eine kleine Maschine bauen. Tipps bräuchte ich vor allem noch zum Treiber. Ich habe jetzt nur eine Konstantstromquelle. Wahrscheinlich sollte ich aber die eingebaute Monitordiode auswerten und danach regeln. Hat da jemand Quellen oder vielleicht einen Schaltplan? Und wie sieht es mit dem Kaltstart aus? Ich habe gelesen das gute Treiber den Strom langsam hochregeln. Aber wie langsam? Ich dachte daran im Betrieb den Strom immer am Treshold zu halten, wo die Diode noch nicht lasert und zum lasern halt vollen Strom durchschalten. Ist das so o.k.? Mit den fast 30A eine schnelle Schaltfrequenz zu erreichen ist auch so eine Sache.. Sind also noch einige Baustellen.
808nm schrieb: > Ich dachte daran im Betrieb den Strom immer am Treshold zu halten, wo > die Diode noch nicht lasert und zum lasern halt vollen Strom > durchschalten. Ist das so o.k.? Ist der übliche Weg. Unsere dioden werden auch so betrieben > Mit den fast 30A eine schnelle Schaltfrequenz zu erreichen ist auch so > eine Sache.. Sind also noch einige Baustellen. ist kein Ding, entsprechende Pufferkondensatoren können helfen. Einen Treiber selbst bauen kann man machen, 30A ist eher geringe Leistung. Wir haben einen bis 50A gebaut. Basis war ein Modul von TI: PTH12040 Allerdings wirst du bei deiner Anwendung mit 20W optischer Leistung nichts erreichen. Metall schmelzen kannst du vergessen. Evtl. kannst du Gravieren, in Papier. Mach dir also nicht zu viel Hoffnung. Was die gemessene Ausgangsleistung angeht: Woher hast du die Diode? Ist die Werksneu oder gebraucht? (entsprechend evtl schon degradiert...)
Christian B. schrieb: > Was die gemessene Ausgangsleistung angeht: Woher hast du die Diode? Ist > die Werksneu oder gebraucht? (entsprechend evtl schon degradiert...) Die Diode ist gebraucht. Deshalb wollte ich sie testen ob eben schon ein Verschleiß eingetreten ist. Ich weiß nun aber soviel wie vorher, mir fehlt der Vergleich. Wie sieht denn die Degradierung aus? Nimmt die Leistung (weiter) langsam ab oder sterben die Dioden komplett? Wäre halt schade um die Arbeit, wenn ich einen Treiber + CNC baue und die Diode dann hinüber ist.
>10W optisch ist aber schon ganz gut. Richtig fokussiert kann man bestimmt einiges schneiden oder "gravieren". Auch Sintern im Sinne von 3D Druck wäre denkbar. Ich möchte eine kleine Maschine bauen. Vergiss das. Die Strahlqualitaet von Barrenlasern ist beliebig schlecht. Da ist jede LED Besser. Da ist nichts mit Fokussieren. Diese Barren sind zum Pumpen von Festkoerperlasern gedacht. Da laesst man diese 20W auf einen Kristall los und erhaelt vielleicht 1W ausm Festkoerper. Sintern ... allenfalls Wachs.
Das Derating ist normal - die Diode verliert mit jeder Minute Bestromung an Leistung, umso näher sie an der maximalen Leistungsgrenze (höhere Chip-Temperatur) betreibt, umso schneller. Die 808nm-Dioden sind ja zumeist Pumpdioden für Nd:YAG-Laserkristalle, die Dioden selbst sind dabei in einem separatem Gehäuse inkl. Ansteuerung und sonstiger Elektronik für den gesamten Laser (Überwachung, 1064nm-Leistungsregelung, evtl. Q-Switch, ...) untergebracht und deren Ausgang wird per Lichtleiter zum eigentlichen Laserkopf transportiert (klassisches Beispiel: der Millennia von Spectra Physics). Was dann dabei zählt ist die Ausgangsleistung des Gesamtsystems - Wenn so ein Millennia 5W auf 532nm liefert braucht er veilleicht 30W Pumpleistung auf 808nm. Ich weiß nun nicht genau ob es beim 5W-Millennia zwei 15W 808er-Dioden sind oder eine 30W - aber für die Betrachtung eigentlich auch egal, so eine 30W 808nm Pumpdiode mit garantierter Lebensdauer von 10000h liefert Dir diese 30W eben noch am Ende der 10000h bei maximal spezifiziertem Strom - am Anfang ihres Lebens liefert sie Dir bei diesem Strom wesentlich mehr Ausgangseistung! ...Und allein der Strom/die Verlustleistung ist das Limit bei diesen Pumpdioden, die Optik juckt es zumeist wenig ob sie statt 30W nun 40W abbekommt - so sind aus einer jungfräulichen 30W-Diode eben auch, ohne das Risiko einzuegen die Dioden zu zerstören, 40W herauszuholen - allerdings für keine all zu lange Zeit! Worauf ich mit der Ausschweifung zum Gesamtlasersystem herauswollte: Hier ist das Derating der Pumpdioden schon in der angegebenen maximalen Ausgangsleistung intregriert - so ein 5W Millennia liefert Dir diese auch am Ende des Lebens seiner Pumpdioden, welche dann allerdings mir wesentlich mehr Strom befeuert werden als zum Anfang seines Lebens - das regelt die Ansteuerungselektronik einfach nach, ohne, dass der Benutzer etwas davon mitbekommt. Was die elektrische Ansteuerung angeht: Schau Dich mal nach einer passenden Schaltung um die auf einem Schaltregler basiert - einige Laserfreaks haben sich darüber schon Gedanken gemacht und sehr schöne, ausgereifte Schaltungen präsentiert. Dein Laserleistungs-Messgerät mit dem Peltierelement ist schon okay - wohl die beste Möglichkeit so ein Gerät aufzubauen ohne viel Geld in die Hand zu nehmen. Auf http://www.laserfreak.net/ gibt es einen ganzen Thread der die Entwicklung/Entstehung dieses Aufbaus dokumentiert! Noch ein Wort der Warnung: Zum einen das übliche, was den Laser selbst angeht... Brandgefahr, die nicht zu unterschätzende Gefahr für Deine Augen, und so weiter - ich hoffe Du bist Dir allerdem gewahr! Die andere Warnung gilt dem Schutz Deiner Laserdiode: statische Elektrizität killt selbst so dicke Laserdioden verdammt schnell - sei also sehr vorsichtig was das Handling angeht! Kleinste Spannungen falscher Polarität töten Laserdioden auch sehr schnell, das ist vor allem in Netzteil-Testaufbauten ein Faktor, wenn die Induktivität langer, provisorischer Zuleitungen zur Dioden unbequem zuschlägt... Grüße Sascha
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