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Forum: Offtopic Optoelektronik - Laserdiode


Autor: Katrin (Gast)
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Hallo folgende Aufgabe zum Thema Laserdiode bereitet mir Probleme.

Aufgabe:

Von einer 780 nm Laserdiode sind die beiden kennlinienwerte bekannt:
P1=0,1mW bei Ith=15mA und P2=4,5mW bei Ib=60mA. Wie groß ist der 
Quantenwirkungsgrad? Ergebnis: 0,0615

Wie groß sind die Abmessungen des in 1m Entfernung auf eine Mattscheibe 
projezierten Strahls, der von dieser Laserdiode, die eine 3um x 5um 
Strahlaustrittsöffnung hat, abgestrahlt wird? Ergebnis: 0,156m x 0,261m

Wie kommt man rechnerisch auf die Abmessung ?

Autor: Katrin (Gast)
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Den Quantenwirkungsgrad hab ich rechnerisch beriets ermittelt. Nur das 
mit der Abmessung bekomme ich nicht hin. Welche Formel müsste man da 
anwenden?

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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Wenn du die Divergenz der Fotodiode kennst, hilft dir eine 
Winkelfunktion.

MW

Autor: Katrin (Gast)
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Danke für den Tip. Hab trotzdem noch Probleme mit der Berechnung der 
Abmessung.

Autor: Gast (Gast)
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> Wie groß sind die Abmessungen des in 1m Entfernung auf eine Mattscheibe
> projezierten Strahls, der von dieser Laserdiode, die eine 3um x 5um
> Strahlaustrittsöffnung hat, abgestrahlt wird? Ergebnis: 0,156m x 0,261m

Mal ne doofe Frage: Gibt es wirklich so miese Laserdioden? Bei so einer 
Divergenz hat das doch den Namen Laser gar nicht verdient... Nach 1m 15 
x 26 cm grosser Lichtfleck... Tse...

Autor: Katrin (Gast)
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Das mit der Winkelfunktion ist mir klar. Hab aber keinen Plan wie ich 
dies jetzt umsetzen könnte.

Autor: 3456 (Gast)
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Eine Laserdiode war noch nie fokussiert. Was ist das Beugungsbild einer 
flaeche von 3x5um ? Richtig, eine ovale Flaeche mit einer irren 
Streuung.

Autor: Katrin (Gast)
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...und wie kommt man nun rechnerisch auf die Abmessung 0,156m x 0,261m?

Autor: Katrin (Gast)
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Wie kommt man jetzt nun auf die gegebene Abmessung?

Autor: Katrin (Gast)
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Ich stehe irgendwie auf dem Schlauch. Hat jemand noch eine Idee wie man 
da draufkommt?

Autor: 3456 (Gast)
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Wie man ein Streubild rechnet ? Ein paar Gleichungen... Eine kohaerent 
beleuchtete Flaeche von 3x5um strahlt so ab. Es gilt, je kleiner der 
Strahl fokussiert ist, desto hoeher ist die Divergenz. Die schmale 
Dimension steut staerker. Ein Gaslaser hat nur deshalb eine so kleine 
Divergenz weil er nicht stark fokussiert ist.

Autor: Katrin (Gast)
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Danke für die Info, leider bringt mir dies auch nichts.

Autor: 3456 (Gast)
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Sorry Katrin, die Gleichungen bringen auch nichts. Wie geht's weiter ? 
Wie macht man daraus einen halbwegs brauchbaren Strahl ? Mit einer 
asphaerischen Linse. Die charakteristische Zahl ist die Brennweite und 
die numerische Appertur. Die Linse ist etwa die Brennweite vom 
effektiven Laser weg. Die numerische Appertur ist das 
Oeffnungsverhaeltnis. Durchmesser zu Brennweite. Daher sollte die Linse 
in etwas eine numerische Appertur des Lasers haben (oder auch groesser), 
sonst geht zuviel Licht auf der Seite verloren.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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kathrin, sagt dir das beugungsgitter etwas? wenn ja, rechne mal aus, wie 
groß die streuung eines photonenstrals bei oben gegebener wellenlänge 
(entspricht energie) an einem gitter mit den oben gegebenen abmaßen ist.

Autor: Zacc (Gast)
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Etwas einfacher ist die Divergenz eines Gauss'schen Laserstrahles mit 
dem Durchmesser 3, resp 5um zu rechnen.

Autor: Dipl.-Ing (Gast)
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Hallo Katrin,
1. willst du mich heiraten?






2. ist ganz einfacher Dreisatz:

0,261m / 1m = 780nm / 3um

oder

0,156m / 1m = 780nm / 5um

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