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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laserdiode aus dem DVD Brenner


Autor: Markus Daebel (Gast)
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Hallo,

wir haben im Rahmen eines Uni Projekts eine Applikation wo wir eine
sehr starke Laserdiode benötigen um ein biologisches Signal
auszuwerten. (Streuung innerhalb einer gezüchteten Zelle)
Das Problem ist nun, dass wir eine Leistung von mehr als 100 mW gepulst
zwischen 600 und 800 nm brauchen. Bisher hatten wir eine IR Laserdiode
mit 2 W, aber die soll durch eine kleinere ersetzt werden.
Die 2W Diode haben wir mit einem Konstantstromregler mit einem LM317
und den entsprechenden Widerständen gebaut.
Nun haben wir eine starke Diode aus einem alten DVD Brenner, nur wissen
wir nicht so recht sie anzusteuern, dummerweise besutzen wir nur eine,
wollen also auch nicht dass sie zerstört wird. Hat jemand eine einfache
Treiberschaltung dafür? Bitte ohne Treiber-ICs! Geht ein LM317?

Danke,
#Markus

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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http://www.laserfreak.net/forum/viewtopic.php?t=37161

http://www.laserfreak.net/forum/viewtopic.php?t=38022
Da ist auch so ein Minimalst Treiber.

es lohnt sich, die threads durchzulesen. Ich helfe dir auch gern.

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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das PDF ist noch Under Construction. Aber es gibt einen guten überblick.
(Das ist meine Meinung als Autor des PDFs)

Autor: Markus Daebel (Gast)
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Woha, nettes pdf! Erst dachte ich Du willst mich verarschen wegen den
100mW, aber offenbar ist das ja todernst. Danke an euch beide! Ich
probier es aus und schreibe was geht, wenn dann überhaupt noch was geht
;-)

Markus

Autor: Feldpost (Gast)
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Warum kein Treiber-IC? Die Dinger gibt es für 4.40€ (300mW) und machen
das Leben (auch der Diode) einiges einfacher.

Ein kleiner Laserdiodentreiber ist das iC-WKN. Mit dem habe ich noch
keine schlechten Erfahrungen.

Autor: Feldpost (Gast)
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Autor: Markus Daebel (Gast)
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Hmm, naja, nettes pdf, interessante Antwort auf die Frage
Transientenunterdrückung... Aber bei Schuricht wollen wir uns keinen
Account anlegen deswegen. Irgendeine günstige andere Quelle?

Markus

Autor: Feldpost (Gast)
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mhh, dachte das Ding bekommt man einfacher.

Anstatt LM317 (Strom konstant) würde ich einen kleinen DC-DC:
http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX1763.pdf nehmen.
Ein Treiber dazu:
http://www.web-ee.com/Schematics/WhiteLEDDriver/HPWLEDD.htm.

So hast du besseren Einfluss auf die Ausgangsleistung der Diode.

Autor: Markus Daebel (Gast)
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Also ich hab mal provisorisch die angehängte Schaltung entworfen. Die Z
Diode soll gegen Spannungsspitzen schützen, die beiden Cs die ganz
fixen Anteile abmildern (Tiefpass mit dem Innerwiederstand der
Spannungsquelle). Ich würde mal denken ein 50 nF Keramik und 10 uF Elko
dürften gehen. Zener entsprechend der Betriebsspannung. (6 V Batterie).
Ein Widerstand zum Stromregeln und ein kleiner Cap an der Diode gegen
böse Spitzen aus dem 317.
Ich bitte um Kommentar.

Markus

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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Ein ähnlicher Schaltplan war auch im Laserfreak-forum.

LDs sind zwar sehr empfindlich, aber auch keine rohen Taubeneier.
Wie gesagt, ich habe sie mit einem Labornetzteil betrieben. (Details
siehe PDF. Außerdem werden die LDs ja CW bei ca 150mA betrieben und im
"Brennerbetrieb" bei einem wesentlich höheren Strom und etwa
240mW....

Autor: ... (Gast)
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Z-Diode ohne Vor-(Reihen)wiederstand.... ist das heute üblich?

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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wenn die Z-Spannung höher als die Betriebsspannung ist, geht das.
Sie soll nur dann, wenn die Spannung ansteigt, die Spannung
kurzschließen.
wenn man mit der Diode eine stabilisierte Spannung haben will, muss man
einen Vorwiderstand verwenden...

Autor: Markus Daebel (Gast)
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Öhöm, Vorwiderstand wäre doch voll Mist, dann fällt doch daran der
Spannungsspike ab und die ganze Schaltung ist sinnlos

Markus

Autor: Markus Daebel (Gast)
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Drossel und Kondensator:

Wie wäre es mit einer Drossel am Eingang? Noch vor dem Kondensator, das
dürfte doch auch die Spikes abblocken. Ich mach mir da nur Sorgen von
wegen Schwingkreis etc. Gerade beim Einschalten...

Markus

Autor: Feldpost (Gast)
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Mich machen die 1.5A im Datenblatt des LM317 skeptisch, aber eventuell
habe ich dort auch was überlesen.
Bei 2W IR-Emittern sind solche Ströme im 'grünen' Bereich.

Nimm auf jedenfall einen kleinen Vorwiderstand um den Diodenstrom
kontrollieren zu können (der Strom killt Laserdioden und/aber/auch
'jedes Elektrönchen eine Photönchen;)' bzw ca 40%).

Mit einer Konstantstromquelle wirst du jedenfalls (ohne weiteres) keine
Leistung einstellen können. Du benötigst eine Konstantspannungsquelle in
der du Strom stellen kannst.

Autor: Markus Daebel (Gast)
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So wie ich das sehe ist der R nach dem 317 ein Vorwiderstand. Und wenn
man den verändert gibts auch unterschiedliche Ströme. Uns reicht aber
ein fest eingestellter Strom.

Markus

Autor: AxelR. (Gast)
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bin nur beim mitlesen drüber gestoplert

Zitat
So wie ich das sehe ist der R nach dem 317 ein Vorwiderstand. Und wenn
man den verändert gibts auch unterschiedliche Ströme. Uns reicht aber
ein fest eingestellter Strom.

Markus
/Zitat
Verstehe ich den Satz falsch?
Dann lass Ihn eben unverändert, den Widerstand.


Er regelt zusammen mit dem LM 317 einen konstanten Strom ein.
Ob diese Schaltung für ein LaserDiode auf Dauer funktioniert?
Die Z-Diode im Eingang ist meines Erachtens für diesen Zweck viel zu
langsam.
Wozu gibt es spezielle Treiber für die Dinger?
Warum ist im DVD Brenner kein LM317?

ich dachte, die Zeiten sind (glücklicherweise?) vorbei, wo wir 2x5.1V
Z-Dioden in Riehe schalten mussten, weil es keine 10Volt Z-Dioden gab.
Also warum etwas mit nem LM317 nachbauen, wenn es spezielle ICs für den
Einsatzzweck gibt?

Viele Grüße

Axel

Autor: KoF (Gast)
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@AxelR

es ging warscheinlich darum, das man das ganze möglichst schnell mit
vorhandenem (bastelbedarf) aufbauen kann.
ist z.b. bei mir in der firma auch so gang und gebe, das eine erstes
muster auch aus walt-und-wiesen bauteilen aufgebaut wird.
diese werden dann später, nach ersten test durch z.b. kleinere,
kompacktere, sparsamere, strapazierbarere... ausgetauscht/ergänzt.

Autor: AxelR. (Gast)
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na, da habe ich wohl wieder nicht alles gelesen... sorry

machen wir natürlich genauso.
Was nützen die geilsten Teile, wenn man max. 2Sampels bekommt, und dann
gleich 1000Stück kaufen muss.

Autor: KoF (Gast)
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eben...

mal ganz davon abgesehen, das man nicht immer samples bekommen kann,
oder die bauteile schwer auftreibbar/abgekündigt/vorabversionen sind.

Autor: Sebastian Heyn (Gast)
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sagt mal mit so nem disco laser teil könnte man doch wenn man den dvd
laser reinbaut gut was an der leuchtweite machen, oder? :-))

http://pdf.conrad.de/_pdf/ZO/lo/ZO_0146.pdf

Autor: Markus Daebel (Gast)
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Nein, das mit dem Disco Laser ist eine schlechte Idee. Warum? Zu
gefährlich! Wenn man mehr Leuchtkraft will kann man ja auch einen
grünen Laser verwenden, der wird heller wahrgenommen.
Also ich sehe nicht warum die Z Dioden zu langsam sind, genau das macht
man doch auch in fertigen Laserdiodentreibern, oder? Der Grund warum
kein supertoller Chip: 1. schwierig zu beschaffen 2. für die Idioten im
Labor uU schwer verständlich 3. zuviel Aufwand für ein kleines
Experiment. Wenn es mit dem 317 geht, warum nicht? Einen kaputten
Brenner gibts an der Uni immer wieder und dann kann ich immer noch
einen Treiber nehmen. Der Kommentar mit dem "warum ist im DVD Brenner
keiner drin" erübrigt sich aufgrund gewisser polemischer Elemente von
selbst.

Markus

Autor: Daniel Düsentrieb (Gast)
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Hallo. ich hab mich noch nicht mit laser beschäftigt....nun hab ich das
PDF Laserdiode6 glesen und mein interesse ist geweckt.
nun wollt ich mal fragen, ob man sich mit so einem laser aus nem DVD
laufwerk ne laser show basteln kann. die Leistung der Diode kann man ja
drosseln, fals sie zu hoch ist.

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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NEIN
für einen Lissajous-Effekt sind 100mW definitiv zu viel.

Eine Lasershow über 5mW muss ANGEMELDET und GENEHMIGT werden.

Ausserdem brauchst du dann eine Strahlüberwachung, damit kein Stehender
Strahl ins Publikum schießen kann.

zum Thema sicherheit: www.lasersafe.de

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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Zitat:
  ich hab mich noch nicht mit laser beschäftigt...

DANN ERST RECHT NICHT! Diese Leistungen sind   E X T R E M
gefährlich
für das Auge!!

Autor: Lupin (Gast)
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Hi, ich habe von meinen russischen Freunden einen Super-starken laser
bekommen mit den man Bierdosen schmelzen kann - damit könnte ich doch
bestimmt eine tolle Lasershow machen oder?

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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@Lupin: damit man Metall schmelzen kann, braucht man mehrere 10 Watt...
sowas bekommt mannihct mal eben......
der sit vom LKW gefallen, oder?

-------------Beenden des OffTopic-Gesülze---------------------

es ging um eine Treiberschaltung.

Autor: Daniel Düsentrieb (Gast)
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ok, dann hat sich das mit der Lasershow erledigt....
aber ich kanns immer noch nicht glauben, dass solch gefährliche teile
in DVD laufwerken verbaut sind....sind da nicht immer Aufkleber mit
laserklasse 1 drauf ?

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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Wenn der Aufkleber an der Aussenseite angebracht ist, ist Klasse 1
richtig, weil der Brenner zwar Laserstrahlung erzeugt, sie aber nicht
herauskommt oder Beamtengerecht: die Austretende Leistung  (0mW) eben
der Klasse 1 Entspricht.

Wenn unter dem Deckel noch ein Aufkleber wäre, musste Klasse 3b auf ihm
stehen.

Bei einem Praktikum bei einem Siemens-Werk sah ich eine
Laserbeschriftungsanlage sie Lief mit 2mm/Sec
beschrifungsgeschwindigkeit (man konnte hinter einem IR Filter zusehen)
Auch sie war als Klasse 1 Gerät Beschildert, weil im geschlossenen
Zustand keine Stahlung austritt.

Autor: 3 Newton (Gast)
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Naja, wenn Du die 100 mW Diode für richtig geföhrlich hälst dann denke
mal daran was in einer Mikrowelle oder einem Röhrenmonitor so an
Potential für üble Sachen steckt...

3N

Autor: Christoph __ (chris)
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> Naja, wenn Du die 100 mW Diode für richtig geföhrlich hälst dann
> denke mal daran was in einer Mikrowelle oder einem Röhrenmonitor
> so an Potential für üble Sachen steckt...

man Kollimation
man Zulassungsbestimmungen für E-Geräte

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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@ 3 Newton: guck mal rein.... dann weißt du was ich meine....

warum sind in Pointren keine 100mW-LDs drinn?? Die würde man doch viel
besser sehen......

Autor: 3 Newton (Gast)
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Ja, ich weiss das ja selbst, aber mit 700 W Mikrowellenstrahl und
einigen KV in Monitoren lässt sich garantiert schlimmeres anstellen.
Von der Steckdose will ich gar nicht reden. Die Sachen sind potentiell
tödlich, eine 100 mW Diode ist es nicht. Besteht darüber Einigkeit?

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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nicht tödlich, aber für dein Augenlicht EXTREM gefährlich!

Autor: 3 Newton (Gast)
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Ohja, aber das haben wir doch mittlerweile geklärt. Alle n00bs die es
nicht wissen bitte "Hier!" schreien.

3N

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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Laserklasse 3B:

Zitat:
Laser der Klasse 3B sind typischerweise Dauerstrichlaser bis 500mW
Leistung. Die Grenze zu Klasse 4 ist etwas willkürlich.
Laser der Klasse 3B sind gefährlich.
Bei Eintritt des Laserstrahls ins Auge tritt eine Schädigung auf.
Streulicht ist unter gewissen Bedingungen (Abstand >15cm, Dauer <10s)
ungefährlich.
Augenschutz ist erforderlich.
Zitat Ende.

WEnn ihr soeine LD für ein ungefährliches Spielzeug haltet, bitte.
jetzt wo du noch sehenkannst, kannst du dir ja schon mal einen
Blindenhund aussuchen....

Autor: 3 Newton (Gast)
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Leute Leute, ist das eigentlich normal dass sobald einer das magische
Wort Laser erwähnt aus allen Löchern die Hobbysicherheitsexperten
rauskommen und immer wieder die gleichen Stories erzählen? Kinder, das
suckt gewaltig. Wenn er schreibt er will einen 1 W Laser durch einen
100 mW Laser ersetzen und er macht das im Labor wird er hoffentlich
wissen was er tut, wenn nicht hat er halt Pech.
Aber die die am lautesten schreien können vermutlich selbst nichts
sehen oder zumindest nicht lesen, denn keiner hat behauptet das der
Laser ungefährlich sei. Allen die davon ausgegangen sind wurde das
Gegenteil bewiesen und gut ist. Aber es ist nunmal auch so dass man mit
mehreren hundert Volt wesentlich schlimmere Sachen machen :::kann::: als
mit einer Laserdiode von 100mW. So und nun ist Schluss und die ganzen
Kinder gehen bitte wieder zu den LED Baukästen mit Leistungen nicht
über 0.00000032 mW. Die sind harmlos.

3N
Leute man!

Autor: Hannes Lux (hannes)
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@3 Newton:

Bist du jetzt nicht etwas ungerecht???

Die Sicherheitsdiskussion kam erst auf, als unbedarfte Zweitfrager (die
mit der ursprünglichen Frage garnix zu tun haben) den Laser als
Spielzeug (Disco, Lasershow) interessant fanden. Daher sind die
Sicherheitshinweise mehr als berechtigt.

...

Autor: Oliver (Gast)
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muss mich jetzt auch nochmal outen, erzeugen die LDs aus DVD Brennern
denn sichtbare Strahlung? Bin bis jetzt immer von IR ausgegangen. Die
könnte man dann für Lasershows ja ohnehin vergessen.

Gruß
Oliver

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Und wie sieht es eigentlich mit den LDs aus CDRW-Brennern aus? In
welchem Leistungsbereich und Wellenlängenbereich liegen die?

(bin zu faul zum Googeln...)

...

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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mein PDF, letzte seite, ganz unten. Da steht alles. ;-)

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Ohhh, danke...

Ich hatte schon mit Schimpfe (wegen meiner Faulheit) gerechnet...

;-)

...

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Also ein paar olle CDROM-Laufwerke hätte ich noch herumliegen (keine
Brenner). Laut deinem PDF haben die 780nm, also unsichtbares IR. Damit
sind sie für mich nicht weiter interessant, also lasse ich sie da, wo
sie sind...

Trotzdem besten Dank für die Info...

...

Autor: alfsch (Gast)
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hmmm, und jetzt warten wir alle gespannt auf die ersten blue-ray brenner
, defekt bei e* :-)

dann gibts günstig die blaue erleuchtung...

Autor: Markus Daebel (Gast)
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So hier die Ergebnisse:
Die Diode läuft bis jetzt wunderbar. Die Helligkeit des unfokussierten
Strahls entspricht in etwa der einer superhellen roten Leuchtdiode.
Die Schaltung ist ganz billig: einfach ein mehrere uF Elko und ein
kleiner Cap vor dem LM317 (siehe Schaltung oben) gegen Gnd. Davor noch
ein 6 Ohm Widerstand. Der dadurch entstehende Tiefpass unterdrückt
sogar die heftigen Störungen die entstehen, wenn ich das Netzteil an
und aus schalte. Z Diode ist rausgeflogen, brauchen wir nicht und auch
sonst nichts weiter notwendig. 100 mA scheint die Diode auf Dauer (1 h)
gut zu verkraften.

Viele Grüße und nochmal danke für die Hilfe,
Markus

Autor: Markus Daebel (Gast)
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Und nun kommt auch schon die nächste Frage: Laserdioden sind teuer und
empfindlich. zudem instabil. Gibt es nicht irgendeine Methode LEDs
genauso zu kollimieren? Hat das jemand schon mal gemacht. Das würde
unseren Experimenten sehr helfen, weil andere Wellenlängen und billig.

Markus

Autor: Horst-Otto (Gast)
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Markus ... denk mal nach: was ist der Unterschied zwischen normalem und
Laserlicht? Darin liegt Deine Antwort.

Autor: high_speed (Gast)
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Hallo Markus

Hier noch etwas Versicherungs-Rechtliches.
>>
Personal, das mit Lasern der Klassen 3B oder 4 arbeitet ist jährlich zu
unterweisen.
Laser der Klassen 3B und 4 dürfen nur an befugte Personen verkauft
werden, bei Lasern der Klasse 3A ist die Kenntnis der entsprechenden
Bestimmungen und Vorschriften Voraussetzung.
<<
Quelle: http://www.hardware-bastelkiste.de/index.html?lase...

Wurdest du offiziell unterwiesen?
Wenn nicht, dann sollte das so schnell wie möglich nachgeholt werden.
Des weiterem müssen entsprechende Warnschilder angebracht werden.
Die für das Labor zuständige Person kann ansonsten bei einem Unfall
mit einigen Problemen rechnen. Die Unfallversicherung wird wohl auch
nicht zahlen.

LASER-Dioden sind so empfindlich, da durch einen sehr kurzen Impuls
mit überhörter optischer Leistung die Spiegelflächen zerstört werden
können. Eine ESD-Entladung reicht dafür schon, von der du noch gar
nichts merkst.

Die aktuelle Leistung der LD kann man nur in gewissen Grenzen
beeinflussen. Unter der LASER-Schelle ist es nur eine schlechte LED
und über der maximalen Leistung war es mal eine LD (siehe oben).
Die Strom-(optische Leistungs)-Kennlinie ist auch sehr stark von der
Temperatur abhängig. Bei niedriger Temperatur ist die optische
Leistung größer als bei höherer Temperatur. (Gleicher LD-Strom
vorausgesetzt) Aus diesem Grund regelt man die LD-Leistung auch meist
mit einer Monitordiode.

Warum eine LED keine LASER-Diode ist:
http://forum.electronicwerkstatt.de/phpBB/viewtopi...

MfG
Holger

Autor: Markus Daebel (Gast)
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gähn

Na danke. Da sagst Du mir ja ganz neue Dinge. Von den 10 W Lasern
erzähl ich erst gar nicht sonst stirbst Du gleich an einem Herzkasper.
Fällt eigentlich keinem was anders zu Lasern ein als "gefährlich" und
"empfindlich"???
So und ich denke die Antwort liegt nicht in den Eigenschaften von
Lasern! Das Licht aus einer Laserdiode ist nämlich keinesfalls
parallel, sondern geht von einem Punkt aus. Sehr ähnlich zu einer LED.
Ist in gewissem Sinne bei kleinen Strömen ja auch eine. Und unseren
Zellen ist es egtl. egal ob das Licht kohärent ist oder nicht.

Grüße,
Markus

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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>>> So und ich denke die Antwort liegt nicht in den Eigenschaften von
Lasern!
Aber "_Auch_"

du hast ja nicht geschrieben, dass du die LD kollimieren willst... Wenn
du nicht aus nächster Nähe (< 1m) minutenlang reinsiehsts wirst du
vermutlich keine bleibenden schäden Davontragen. (keine Gewähr)

Wie siehts jetzt eigentlich mit dem Treiber und der Diode aus?
Funktioniert es schon???

Autor: Markus Daebel (Gast)
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Hi, ja geht. Mit der obigen Treiberschaltung mit einem Tiefpass mit 5
Ohm Widerstand davor und ohne Z Diode. Hält so ziemlich alles ab was
vom Netzteil kommt. Is auch schön stabil der Output.
Reinsehen wird da gar keiner, die Diode ist so verbaut das im Betrieb
eigentlich kein Licht nach außen dringt und der einzige der reinsieht
ist ein hochleistungs CMOS Sensor. (Micam Ultima) --o doofe Kamera aus
Japan ;-)

Markus

Autor: Markus Daebel (Gast)
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Aber nochmal, kann man eine LED, von mir aus auch mit begschliffener
Plexiglaskuppe parrallel kollimieren? Sonst bringt das am Mikroskop
nichts, da geht viel zu viel Licht sinnlos verloren.

Markus

Autor: Richard W. (thunderstorm)
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Faustregel: je kleiner der Lichtaussendende Punkt ist, desto niedriger
ist die Divergenz.

Ein LED Chip ist im Verhältniss gesehen riesig.

Autor: Bernhard (Gast)
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Laserlicht ist prinzipiel koherent, und deshalb parallel......

@Richard Die Faustregel ist ein "Schamrrn". Zb Beugungseffekte (gilt
das Gegenteil)

Nur weil ein Lichtpunkt auf der Wand klein ist, darf man solch
Allgemeinaussagen nicht tätigen. Es gibt auch 10 cm große
"Lichtquellen" die paralleles "auswerfen".

@Markus Daebel
Was brauchts du nun.
Schmalbandiges Spektrum?
Hohe Leistungsdichte?
Paralleles Licht?
Geht fast nur mit einem Laser.

Was machts du mit dem Licht?

In der Physik: Starke Lichtquelle mit wetem Spektrum, kleine Blende,
Sammellinse (alles Licht, welches durch den Brennpunkt richtung Linse
geht, wird parallel), Monochromator, und du hast paralleles Licht einer
Frabe. Aber du wirst nie die Leistung auf so kleiner Flächer erreichen
wie mit einem Laser. Deshalb mag ihn der Wissenschaftler auch so gerne
:).

Lg Bernhard

Autor: Markus Daebel (Gast)
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Naja, also was ich brauche ist eine Lichtquelle von mehreren mW die
einen parallelen Strahl von ca. 0.5 cm Durchmesser aussendet. Die
Laserdiode läuft übrigens immer noch und stabil dazu.

Markus

Autor: Bernhard (Gast)
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Also billig fällt mir nichts anderes ein als eine Läserdiode.
Es gibt für diese Zwecke eigene fabrikate. Du könntest bei dir auf der
Uni einen Physiker suchen, der sich dann dein Problem genau ansieht.
Denn so ist wenig zu sagen. Und es funktionert....
http://www.roithner-laser.com/All_Datasheets/Price...

Lasermikroskopie
http://www.pro-physik.de/Phy/pdfs/ISSART22195DE.PDF


Spektroskopie ist leider nicht mein Hauptanwendungsgebiet.......

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