Kennt jemand eine Bezugsquelle für solche großflächigen Photodioden die in Laser Leistungsmessern stecken? Oder hat jemand evtl sogar eine rumfliegen die er mir veräußern möchte? Es geht jetzt nicht um Irre Leistungen, aber so 300-500mW sollte sie schon abkönnen.
Hamamatsu? Für große Leistungen gibts Filter. Thomas
Achso, entscheident für die Zerstörung der Diode ist die Intensität, nicht die Leistung. THomas
Das mit der Intensität ist klar, ich meinte jetzt 300-500mW bei voller ausleuchtung der Diode.
Bedenke, dass die Intensität abhängig vom Strahlprofil in der Mitte höher ist. Das größte, was es bei Reichelt gibt: BPX 61 mit 7 mm² Fläche. Ist aber wohl eher für Lichtschranken, keine Angaben zur max. Intensität. Thomas
Hamamatsu hat ja ganz nette Dioden ;) Aber auch teilweise nett teuer ;) 1k€ sprengt dann doch meinen Preisrahmen. Aber zum glück gibts da auch günstigere Exemplare. Leider kann ich dort auch keine maximalen Werte finden. Angaben über A/W gibts ja aber weder nen Maximalstrom noch eine Maximalintensität ist zu finden :( Hat schon mal jemand bei denen was bestellt? Geht das als Privatpersion?
Schau mal bei roithner (www.roithner-laser.com) Das Problem ist allerdings nicht die Fotodiode, sondern, wie man das Ding kalibriert und den Temperaturgang kompensiert! Profis verwenden eine sog. Ulbricht-Kugel zur Leistungsmessung. Bei grossen Leistungsdichten kann es z.B. auch sein, dass du die Diode lokal sättigst und das Resultat deshalb verzerrt ist. In diesem Fall müsstest du noch einen Filter davorhängen... Bei meinem ex-Arbeitgeber (grosse Sensorfirma, welche >20000 Laserdioden im Jahr verbaut) haben wir im Labor für internen Gebrauch einige einfache Leistungsmesser auf Basis einer BPW34 gebastelt. Allerdins wurden diese Selbstbaugeräte dann mit Hilfe des Profigeräts abgeglichen. Dieser Punkt dürfte der schwierigste für dich sein, denn so genau sind die Datenblätter der Fotodioden normalerweise nicht, dass man nicht mehr kalibrieren muss! Gruss rayelec
Eine Ulbricht-Kugel wäre natürlich Ideal, aber für mich etwas Overkill ;) Man könnte nn entweder die Photodiode per Peltier element auf eine Konstante temperatur Kühlen, oder eben die Temperatur messen und so den Fehler rausrechnen. Aber das Problem wird wie du schon gesagt hast sein, dass ich keinen Standardstrahler zur verfügung habe um das ding zu Kalibrieren. Wenn das mit der BPW 34 zumindest halbwegs klappt landet die erst mal im nächsten Reichelt Warenkorb. Der Preis ist ja unschlagbar :P Was man auch noch kalibrieren müsste wär die unterschiedliche Empfindlichkeit bei unterschiedlichen Wellenlängen. Die zu vermessende Wellenlänge kenne ich zum glück ja, aber diese müsste ich dann trotzdem rausrechnen, und mit der Genauigkeit der Datenblattdiagramme kommt da vermutlich nichts alzudolles bei raus :/
Das einzige, was wir damals umschaltbar gemacht haben, waren verschiedene Wellenlängen (670nm, 650nm und 635nm). Bei der BPW34 haben wir keine Temperaturkompensation gemacht, weil sowieso immer bei Zimmertemperatur und bei Leistungen <10mW gemessen wurde. Die Fläche der BPW34 ist natürlich nicht sehr gross. Für uns hat's gereicht, weil entweder der Laser auf unendlich fokussiert oder der Abstand zur LD sehr klein war. Die professionellen Laser-Powermeter funktionieren übrigens genau gleich, nur wurde dort viel Aufwand zur Ausmessung, Linearisierung und Kompensation des Messelements betrieben. Am Ende wird aber doch nur der Strom durch die Photodiode gemessen. Eines unserer Powermeter hatte sogar einen Stromeingang, wo man 0..20mA mit hoher Auflösung messen konnte. Gedacht war der Eingang, um externe Messköpfe anzuschliessen... Viellleicht kannst du ja mit deinem Prototypen mal bei einer Firma in deiner Nähe vorbei, wo sowas vorhanden ist. Bei uns wurden Studenten oder engagierte Privatleute jedenfalls nie abgewiesen. Gruss rayelec
Naja ich werd zwar erst noch ein Jahr lang Zivi bzw. FSJler sein, bevor ich anfange zu Studieren, aber ich werd mal hier an der Uni nachfragen, irgendwo müssen die so ein gerät auch rumliegen haben ;) Mein "Problem" ist auch, dass ich Laser von ~400nm bis 780nm vermessen will, also werd ich auch bestimmte Punkte kalibrieren müssen. Vermutlich reichen auch ein paar Stützpunkte und eine lineare Interpolation. vielleicht sind meine 300-500mW auch zu hoch gegriffen. Mit 100mW wär ich sicher auch zufrieden ;) Es bleibt ja immer noch die möglichkeit den Laser gepulst zu betreiben und dann die Spitzenwerte auszuwerten. So bleibt die Intensität über einen längeren Zeitraum geringer. Bei Reichelt gibts noch die BPX61 Diode, das Datenblatt liest sich genauso, bis auf das sie 250mW an Leistung mitmacht und in nem Metallgehäuse samt Linse sitzt. Vielleicht wär das was zu Probieren, ist leider auch n stück Teurer, aber das sollte kein Problem darstellen ;) Wo sonst im Haushalt oder der näheren Umgebung könnte man Monochromatische Strahler mit definierter Leistung finden? Darüber werd ich mir erst mal den Kopf zerbrechen müssen ;)
Die kleinen Osram Dinger sind für den Zwweck nicht gemacht. Die BPW 34 ist zu klein, das kannst du nur stark fokussierte Strahlen messen und genau dann kommst du in die Sättigung. Die BPX61 ist ja (auch lt. Datenblatt) für Lichtschranken etc (daher die Linse) und nicht zur Leistungsmessung. Was willst du denn genau machen und wie genau soll es sein? Du kannst sicher in die Uni gehen und einen Laserpointer messen, dann hast du schon mal eine "Referenz". Oder du nimmst eine Kamera. Leistungsmessung ist dann zwar wirklich nur Pi*Daumen und mit Filtern möglich, aber du bekommst das Strahlprofil geschenkt. Thomas
Bei linear.com gibt es übrigens ein paar ICs und Appnotes zur Messung Photodioden mit großer oder kleiner Fläche. Findest du sicher mit "photo" oder "photodiode opamp" über die Suchfunktion. Von Burr Brown gibt es einen Op-amp mit integrierter Fotodiode (leider nicht mehr bei Reichelt): OPT101, aber die Fläche ist natürlich recht klein (DIL Gehäuse) aber dafür mit Ausgangsspannung proportional zur Intensität. Thomas
>Es bleibt ja immer noch die möglichkeit den Laser gepulst zu betreiben >und dann die Spitzenwerte auszuwerten. So bleibt die Intensität über >einen längeren Zeitraum geringer. Ich kann den Sinn obiger Aussage nicht erkennen. Nach Photodioden mit Abmessungen 10mm mal 10mm oder größer hatte ich vor einigen Jahren auch mal gesucht, und nur welche zu Preisen von deutlich über 100 Euro gefunden.
>aber dafür mit Ausgangsspannung proportional zur Intensität.
Aber nur bei fester Wellenlänge!
Für ein Leistungsmessgerät muss man schon eine wellenlängenabhängige
Justierung/Kallibrierung machen.
Und bei Leistugen oberhalb einigen 10 mW verwendet man üblicher Weise
einen Abschwächer/Graufilter, siehe etwa Filedmaster von
www.coherent.com.
Fieldmaster ist der Name dieser Leistungsmessgeräte.
@ Thomas Ja das mit der Lichtschranke steht bei all den Photodioden dabei ... aber sollte die Linse der BPX61 nicht gerade eine aufweitung der Strahlen bewirken, damit die gesammte Diodenoberfläche von einem einfallenden Strahl ausgeleuchtet wird. Leider kann ich aus den Richtungscharakterisikgraphiken (tolles Wort ;) ) nicht viel ablesen. Ne Kamera wär ne Möglichkeit, aber irgendwie kommt mir das doch irgendwie von hinten durch die Brust ins Auge vor. Die Genauigkeit würde ich mit 10% angeben, falls möglich. Dabei kann man ja immer noch eine Bereichsumschaltung machen um z.b. im 10mW oder 100mW bereich zu messen. Bei linear.com werd ich mal vorbeigucken und gucken ob ich was finden, die frage ist natürlich immer noch erst mal die Beschaffbarkeit ;) @ Stefan Salewski: >>Es bleibt ja immer noch die möglichkeit den Laser gepulst zu betreiben >>und dann die Spitzenwerte auszuwerten. So bleibt die Intensität über >>einen längeren Zeitraum geringer. >Ich kann den Sinn obiger Aussage nicht erkennen. http://de.wikipedia.org/wiki/Intensit%C3%A4t_%28Physik%29 Intensität ist Energie pro Zeit pro Fläche, also wenn ich nur einen bestimmten Duty Cycle verwende ist sie über einen längeren Zeitraum geringer, so kann ich eine Überhitzung vermeiden, aber ich denke das ist auch garkein Problem, viel eher ists wohl die Sättigung der Diode. Leider finde ich in den Datenblättern dazu keine Angaben :( http://sales.hamamatsu.com/en/products/solid-state-division/si-photodiode-series/si-photodiode/part-s2387-1010r.php Diese ist für 46€ zu haben (laut der Page, wenn man sich angemeldet hat) Aber auch dort kann ich keine Angaben zur maximalen Intensität finden :/ 46€ sind zwar viel (für einen Schüler zumindest ;) ) Aber zur not würde ich mir das Ding wohl leisten. Gut an dem Teil ist, dass es dem Diagramm nach zu urteilen in dem für mich interessanten Wellenlängenbereich keinen Temperaturkoeffizienten hat?!
>so kann ich eine Überhitzung vermeiden, aber ich denke das ist >auch garkein Problem, viel eher ists wohl die Sättigung der Diode. Eben! Meine Erfahrung ganz grob: Leistungsmesskopf mit 100mm^2 lichtempfindlicher Fläche, beleuchtet mit einem Laserstrahl von ca. 5 mm Durchmesser: Ab einigen 10 mW Laserleistung setzt Sättigung ein. (Thermische Probleme hat man da noch nicht.) Man verwendet dann Abschwächer/Graufilter. Die Hamamatsu Diode ist schon nicht schlecht -- wo bekommt man sie in kleinen Stückzahlen?
>Die Hamamatsu Diode ist schon nicht schlecht -- wo bekommt man sie in
kleinen Stückzahlen?
Das ist die Frage, aber auf der oben geposteten Seite steht:
Single piece price €46.00
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Daher denke ich mal, dass man dort auch Einzelstücke ordern kann.
Probiert hab ich es aber noch nicht.
Ich werd die Tage mal dort Anfragen nur leider ist mein Konto im moment
absolut leer, weshalb ich wenigstens noch bis zum nächsten Monat warten
muss bevor ich irgendwas kaufen kann ;)
Ich wuerde keine Diode zur Leistungsmessung nehmen, ausser es geht um sehr kleine Leistungen, zB was noch aus einer fibre kommt. Mit einem Laser macht man die Diode kaputt. Besser zur Leistungsmessung sind Thermopiles bei kleinen Leistungen und Peltierelemente bei mehr Leistung. Ein Peltierelement hat eine optimale Leistung bei Null Temperaturdifferenz.
>Ich wuerde keine Diode zur Leistungsmessung nehmen, Bis 50mW sind Messköpfe mit Photodioden üblich, mit Abschwächer 1/1000 dann sogar bis zu einigen Watt, wobei natürlich schon thermische Schädigungen im Abschwächmedium auftreten können. Schau mal bei http://www.thorlabs.com Stichwort "Optical Power Meters" Für deutlich größere Leistungen gibt es natütlich auch andere Sensoren, insbesondere thermische, Stichwort http://de.wikipedia.org/wiki/Bolometer
MOin, ich habe sehr ähnliches Vorhaben, leider ist der Laser gepulst und jeder Puls hat sehr kurze Pulsdauer ( Nanosekunden / Femtosekundenlaser) Wie soll ich die Pulsenergie bei so einem schnellen Laser messen? (Die Pulse auf bestimmte Zeit integrieren? Wenn ja , wie realisiere ich so was..) Vielen Dank für jede Meinung, Hilfe und Hinweis. s.
Bei VK2ZAY steht einiges zum Bau einfacher Bolometer... die sollten durchaus empfindlich genug dazu sein, und die maximale Intensität/Leistung ist ganz einfach zu definieren als "Es war zuviel wenn es ein Loch in die Farbe oder gar das Metall gebrannt hat"...
Danke für die schnelle Antwort. Leider kommt ein Bolometer ( Thermisches Mess-Element) nicht in Frage, da die Umgebungstemperatur sehr instabil und leider nicht ausschaltbar ist. Somit werden die Messergebnisse start manupuliert sein. Deswegen ist die Methode mit der Foto-Diode.
Die Umgebungstemperatur komplett abzuschalten hab ich auch noch nie geschafft. Aber dann baut man eben zwei Sensoren, bestrahlt einen mit dem Laser und den anderen nicht und nimmt den Differenzwert.
Nachtrag: Oder man benutzt nur eine geringe thermische Masse für den Sensor und schaltet den Strahl zB mit einer rotierenden Blende und arbeitet dann ebenfalls mit der Differenz.
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