Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Laser fuer 4Quadranten SPOT Diode gesucht


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von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Vielleicht kann mir mal jemand helfen, fuer die im Anhang beschriebene 
Diode einen passenden Laser zu finden. Es ist die SPOT-4D im TO-5.
Bisher habe ich einen handelsueblichen Laserpointer benutzt, den ich mit 
Aluminiumfolienklebeband abgeklebt habe, und ein Loch, so klein es ging 
mit einer Nadel hinein gestochen habe. Das ging einigermassen.
Auf welche Parameter muss ich denn beim Laserkauf achten?
Kann jemand einen empfehlen?

Vielen Dank schon mal.

von Stefan P. (form)


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Am besten beschreibst Du auch mal, was Du überhaupt damit erreichen 
willst.

von Nick M. (Gast)


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Stefan P. schrieb:
> Am besten beschreibst Du auch mal, was Du überhaupt damit erreichen
> willst.

Ich vermute mal Positionsbestimmung/Abweichung.
Der Laserpunkt ist laut DaBla typischerweise 1 mm im Drm.
Abweichungen bis runter zu 0.1 µm können gemessen werden.

von Wolfgang (Gast)


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Mark W. schrieb:
> Bisher habe ich einen handelsueblichen Laserpointer benutzt, den ich mit
> Aluminiumfolienklebeband abgeklebt habe, und ein Loch, so klein es ging
> mit einer Nadel hinein gestochen habe.

Je kleiner das Loch ist, um so stärker wird der Strahl an der Öffnung 
gebeugt. Im Datenblatt ist als Spotdurchmesser 1mm angegeben.

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Nick M. schrieb:
> Stefan P. schrieb:
>> Am besten beschreibst Du auch mal, was Du überhaupt damit erreichen
>> willst.
>
> Ich vermute mal Positionsbestimmung/Abweichung.
> Der Laserpunkt ist laut DaBla typischerweise 1 mm im Drm.
> Abweichungen bis runter zu 0.1 µm können gemessen werden.

Genau, ich moechte den Laser mittig platzieren und dann kleinste 
Abweichungen messen.
Kann jemand einen Laser von Digikey oder Mouser empfehlen?

von Georg (Gast)


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Moin,
„die kleinste Abweichung messen“ bedeutet bei einer Quadranten-Diode 
eine Änderung der Winkellage des auftreffenden Strahls.
Für eine hohe Auflösung solltest Du also den Strahl in einem sinnvollen 
Durchmesser auf die Detektorfläche lenken und diese hoch aussteuern ohne 
alles zu sättigen.
Im Datenblatt ist eigentlich alles dazu gesagt, sinnvoll wären aber eher 
größere Wellenlängen.
Es spräche nichts gegen rote Laserdioden, dann kannst Du auch noch gut 
mit den Augen justieren. Allerdings ist eventuell deren Divergenz zu 
groß, also dann mit einem Teleskop kollimieren.
Preislich attraktiv und oft mit einstellbaren Teleskop gibt es die 
ehemaligen grünen Laserpointermodule für ~10€ In der Bucht, ...
Die haben häufig eine bauartbedingt hervorragende Strahlqualität, besser 
als die Dioden...
 Apropos Augen: bitte die 1 mW nicht übersteigen, Du hast sonst nur 2 
Versuche.
Wenn Du die Leistung nicht messen kannst, solltest Du Dir ernsthafte 
Gedanken zu dem Thema machen.
Frohes Leuchten
Georg

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Georg schrieb:

> Preislich attraktiv und oft mit einstellbaren Teleskop gibt es die
> ehemaligen grünen Laserpointermodule für ~10€ In der Bucht, ...

Sowas hier? Hat allerdings 5mW.
Ebay-Artikel Nr. 133596515006

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Georg schrieb:
> Moin,
> „die kleinste Abweichung messen“ bedeutet bei einer Quadranten-Diode
> eine Änderung der Winkellage des auftreffenden Strahls.
Also erstmal wollte ich den Strahl senkrecht auftreffen lassen und dann 
die Verschiebung in verschiedene Richtungen messen.

von Dirk B. (dirkb2)


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Dafür muss der Strahl immer alle 4 Quadranten treffen.

Aus dem Verhältnis der Belichtung wird die Position bestimmt.
Wenn der Strahl nur in einem Quadranten auftrifft, ist Schluß mit der 
Genauigkeit.

Welche Wege möchtest du bestimmen?

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Dirk B. schrieb:
> Dafür muss der Strahl immer alle 4 Quadranten treffen.
>
> Aus dem Verhältnis der Belichtung wird die Position bestimmt.
> Wenn der Strahl nur in einem Quadranten auftrifft, ist Schluß mit der
> Genauigkeit.
>
> Welche Wege möchtest du bestimmen?
Alle, in alle Richtungen. Das ist auch kein Problem. Das verstehe ich 
alles. Funktioniert auch gut mit 'nem modifizierten 50 cent 
Laserpointer.

Mir geht es darum, den passenden Laser zu finden, mit Optic davor am 
Besten. Von Lasern habe ich keine Ahnung.

von Georg (Gast)


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Mark W. schrieb:
>> Preislich attraktiv und oft mit einstellbaren Teleskop gibt es die
>> ehemaligen grünen Laserpointermodule für ~10€ In der Bucht, ...
>
> Sowas hier? Hat allerdings 5mW.
> Ebay-Artikel Nr. 133596515006

Ne, ich meinte keine Laserdioden Module, sondern ein Laserpointer Modul. 
Die Dioden haben per Definition eine andere Strahlqualität als ein 
Festkörper-Laser wie er sich in einem Laserpointer versteckt.
Fünf Milliwatt sind grenzwertig viel, aber bei einem Laserdioden Modul 
weniger kritisch, da du einfach den Strom runter drehst.

Mir ist unklar, was du mit der Verschiebung in verschiedenen Richtungen 
meinst?
Du kannst die Quadranten Diode senkrecht zum Strahl in zwei Raum 
Richtung verschieben, du kannst aber auch die Quelle im Winkel verändern 
und somit eine Positionsänderung vornehmen…

Wenn du im Bereich von Millirad bleiben willst geht sicher auch die oben 
beschriebene Diode, bei Mycrorad wird es langsam spannend…

Herzliche Grüße
Georg

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Georg schrieb:
>
> Mir ist unklar, was du mit der Verschiebung in verschiedenen Richtungen
> meinst?
> Du kannst die Quadranten Diode senkrecht zum Strahl in zwei Raum
> Richtung verschieben, du kannst aber auch die Quelle im Winkel verändern
> und somit eine Positionsänderung vornehmen…
>
Also ich meinte, dass der Laserstrahl senkrecht auftrifft. Und dann in 
X- und Y-Richtung verschoben werden kann. Die 90 Grad Auftreffwinkel 
bleiben dabei erhalten.
Wenn man die Diode nun als Koordinatensystem sieht, dann hat man ja alle 
Richtungen, 360 Grad also, in die man sich bewegen kann.

von Werner H. (werner45)


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Sowas mit passender Optik ist in jedem CD-Laufwerk.

von Wolfgang (Gast)


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Georg schrieb:
> „die kleinste Abweichung messen“ bedeutet bei einer Quadranten-Diode
> eine Änderung der Winkellage des auftreffenden Strahls.

Unfug. Das Diodenarray interessiert nur der Lichtfleck. Die Winkellage 
des Strahles spielt für den Sensor keine Rolle.

Georg schrieb:
> Fünf Milliwatt sind grenzwertig viel, aber bei einem Laserdioden Modul
> weniger kritisch, da du einfach den Strom runter drehst.

Wie willst du bei einem Laserdioden Modul mit 5mW den Strom so weit 
runterdrehen, dass du damit auf die vom Sensorhersteller empfohlene 
Bestrahlungsstärke von 0.1mW/mm² kommst, ohne auf der Laserschwelle 
rumzueiern und bei einem entsprechend instabilen Laserbetrieb zu landen?
Das Lasermodul möchte ich sehen.

von Dirk B. (dirkb2)


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Mark W. schrieb:
>> Welche Wege möchtest du bestimmen?
> Alle, in alle Richtungen.

Welche Längen/Abweichungen möchtest du messen?
mm oder μm

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Dirk B. schrieb:
> Mark W. schrieb:
>>> Welche Wege möchtest du bestimmen?
>> Alle, in alle Richtungen.
>
> Welche Längen/Abweichungen möchtest du messen?
> mm oder μm
Also wenn man um aufloesen kann, waere das schon toll. Besser geht 
immer.

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Wolfgang schrieb:
> Georg schrieb:
>> „die kleinste Abweichung messen“ bedeutet bei einer Quadranten-Diode
>> eine Änderung der Winkellage des auftreffenden Strahls.
>
> Unfug. Das Diodenarray interessiert nur der Lichtfleck. Die Winkellage
> des Strahles spielt für den Sensor keine Rolle.
>
Mich interessiert der Winkel nicht, nur die Verschiebung bei 
gleichbleibendem Winkel.
Aber ich haette jetzt gedacht, dass wenn der Laser gerade auftrifft, es 
einen runden Leuchtfleck gibt. Trifft er hingegen schraeg auf, dann ist 
der Leuchtfleck elliptisch. Wie bei einer Salami, die man gerade oder 
schraeg abschneiden kann.

: Bearbeitet durch User
von Georg (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Georg schrieb:
>> „die kleinste Abweichung messen“ bedeutet bei einer Quadranten-Diode
>> eine Änderung der Winkellage des auftreffenden Strahls.
>
> Unfug. Das Diodenarray interessiert nur der Lichtfleck. Die Winkellage
> des Strahles spielt für den Sensor keine Rolle.
>
> Georg schrieb:
>> Fünf Milliwatt sind grenzwertig viel, aber bei einem Laserdioden Modul
>> weniger kritisch, da du einfach den Strom runter drehst.
>
> Wie willst du bei einem Laserdioden Modul mit 5mW den Strom so weit
> runterdrehen, dass du damit auf die vom Sensorhersteller empfohlene
> Bestrahlungsstärke von 0.1mW/mm² kommst, ohne auf der Laserschwelle
> rumzueiern und bei einem entsprechend instabilen Laserbetrieb zu landen?
> Das Lasermodul möchte ich sehen.

um der Sachkenntnis ein wenig auf die Sprünge zu helfen:
Eine Variation des Winkels des Strahls führt zu einer anderen Position 
auf der Q Diode...
Frag also bitte, bevor Du aus Unwissenheit heraus vorschnell wertest.
Die Pointing stability wird bei professionellen System in Form eines 
Winkelfehlers angegeben... und so wäre das hier zu verstehen.

Zum Strom: die Amper liesse sich down skillen... wie ist da der 
Wasserstand?
im Ernst: die Laserschwelle liegt bekanntermaßen auch deutlich unter 
einem Wert der zu einer Emission führt und im hiesigen Fall die QDiode 
nicht sättigt.
Und Leistungsschwankungen müssen nicht automatisch an eine Veränderung 
des Pointings gekoppelt sein und können durch Normierung des 
Diodensignals ganz rausfallen.
Darüber hinaus gehen Laser direkt an der Schwelle gern in SLM Betrieb 
über, was auch weniger Rauschen bedeuten täte. Einzig im wenige 
Modenbetrieb davor wäre mit mehr Rauschen zu rechnen.
Sollte das trotzdem noch ein Problem darstellen, nimmt man eben einen 
Reflex einer Glasoberfläche, bevorzugt mit Keilwinkel, um sicher nur 
einen zu haben. Sind dann nur noch ~4% bei kleinem Einfallswinkel.

@Mark: die Flächenänderung der „schrägen Salami“ halte ich bei den 
kleinen Winkeln für komplett vernachlässigbar.
Bliebe die Frage: wie viel Abweichungen willst Du messen?
Oder auch: was genau willst Du messen?

Frohen Gruß
Georg

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Georg schrieb:
> @Mark: die Flächenänderung der „schrägen Salami“ halte ich bei den
> kleinen Winkeln für komplett vernachlässigbar.
> Bliebe die Frage: wie viel Abweichungen willst Du messen?
> Oder auch: was genau willst Du messen?
>
Also 1 um waeren schon toll, besser geht immer.
Aber im Grunde soll nichts gemessen werden, sondern nur eine 
Feinjustierung.

von Dirk B. (dirkb2)


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Mark W. schrieb:
>> Oder auch: was genau willst Du messen?
>>
> Also 1 um waeren schon toll, besser geht immer.

Was wäre denn besser? 2 μm, oder 10 μm, 100 μm?
Wir fragen hier nicht nach der Auflösung sondern nach dem Weg.
Gesamtweg 1 mm mit 1 μm Auflösung.
Oder soll es länger/kürzer sein?

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