Beiträge von NiklasH

    Das ist ja eine interessante Idee mit dem Wellenlängenmix. Das wäre mir aber auf jeden Fall neu. Aber ich bin da auch kein Maßstab :) Sind das Paper o.Ä., die das zeigen?

    Dann brauchst du in meinen Augen auf jeden Fall einen Achromaten mit hoher Zerstörquelle, um die chromatische Aberration in Schach zu halten..


    Bezüglich grün: Das kann ich per se nur schwer beantworten, vor allem, weil ich meinen Aufbau auch noch nicht fertig habe (und der auch nicht 5W, sondern maximal 2 liefern kann) :D

    Guck dir mal das Video hier an: https://youtu.be/Pp9hliLJjg4

    Was ich sagen kann, ist, dass es kein mal-eben-so-Projekt ist. Wenn du nicht nur ein wenig grün willst, sondern richtig Wumms (=Effizienz) willst, musst du dir um den Resonatoraufbau (transversal/longitudinal, linear/V-fold/Z-fold, Spiegelkrümmung, intra/extrakavitäre Dopplung, etc) Gedanken machen, du musst die Pumpdiode nicht nur kühlen, sondern so regeln, dass sie korrekt mit dem Kristall abgestimmt ist, der KTP/LBO/KD*P will auch temperaturgeregelt werden, du musst gucken, wie du den Verdoppler richtig phasenanpasst (Phase-Matching), Evtl. musst du thermal lensing korrigieren. Abgesehen davon, dass du die richtigen Spiegel finden musst (Designschleife mit Resonatoraufbau) und auch den Kristall (Nd:YVO4/Nd:YAG?) sowie den Verdoppler ausfindig machen musst. Feste Mechanik ist sicherlich auch sehr wichtig. Ich kann dir zwar KTPs (3x3x3.5mm) anbieten, die können aber nur bis 1W, evtl. ein wenig mehr.

    Das schreibe das jetzt alles so als ob ich alles davon schon gemacht hätte, aber, wie gesagt, ich bin auch noch nicht fertig. Mit 300W 808nm fasergekoppelt kannst du ganz sicher mehr als 5W grün bekommen, aber für die konkrete Umsetzung musst du dich vermutlich an die Literatur wenden..


    Ich gebe bald ein paar Updates zu meinem Aufbau, vielleicht ist da was interessantes für dich dabei :)


    LG

    Niklas

    seh' gerade, daß ich das ursprüngliche Angebot mit den grünen 520nm-Dioden nicht mehr laden kann - entweder keine Angabe oder 455nm

    Im Titel steht jetzt M140-Type. M140 deutet stark auf 450nm hin :/ 48W grün (egal welche Beamqualität) für 170$ wäre auch zu gut um wahr zu sein.. Ich habe einen großen Titan-Saphir Kristall hier, den man damit super pumpen könnte..

    Man könnte sogar versuchen, den Stellpoti durch einen Digitalpoti o.Ä. zu ersetzen und dann die Spannung zu regeln. Mit einer Kombination aus Digitalpoti und Festwiderstand könnte man sichergehen, dass 2V Nennspannung nie überschritten wird. Aber, wie gesagt: In meinen Augen garantiert das nicht, dass der Strom nie, auch nicht für kurze Spitzen über 30A geht. Ich würde ja damit experimentieren, aber ich habe nur eine Diode und die ist mit dem Laserstab verbunden, sodass ich, wenn die Diode kaputt geht, den Aufbau evtl. komplett vergessen kann. Das Risiko ist mir zu hoch.

    Viktor hat es zwar schon geschrieben, aber über Konstantspannung geht das nicht. Wenn es gehen würde, glaub mir, ich würde keine Sekunde zögern. Aber: Die Diode hat bei wenigen Ampere 1,6V spannung. Bei 30A sind es 2V. also machen 400mV den Unterschied zwischen Laserschwelle und Maximalbelastung. Bei 30A haben sicherlich auch die besten Schaltnetzteile in der Leistungsgegend Ripple von mehr als 400mV. Das killt also die Diode. Abgesehen davon ändert sich der Widerstand, und damit (bei Konstantspannungsregelung) der Strom, mit der Temperatur. Auch nicht so super. Es ist denkbar, ein solches Modul enorm auszufiltern und dann mit einem dicken MOSFET als regelbarem Widerstand und einem Mikrocontroller einen bestimmten Strom einzuregeln. Dann verlässt du dich aber auf Code und das will ich nicht. Außerdem reden wir hier von 10*7W Verlustleistung. 70W, da brauchst du nur ne Glühbirne zu betreiben und hast ähnliche Leistungen. Also, vom thermal management blöd, aber kein Grund politisch zu werden.


    Liebe Grüße!

    Niklas

    Okay, ich habe den Fehler gefunden. Tatsächlich hatte ich das genauso gemacht, wie du das geschickt hast, aber mit weniger Spannung. Das Problem war, dass mein Labornetzteil mit steigendem Strom stark in der Spannung runtergeht, obwohl die gesetzte Spannung angezeigt wird. Außerdem war in einem 3er Modul ein LM338 kaputt, sodass nicht der volle Strom erreicht wurde.
    Jetzt kann ich mit 5,5V (Reale Eingangsspannung) tatsächlich den vollen Strom abrufen, auch wenn es nicht ganz 3V über Vo sind. Ich denke, ein Schaltnetzteil mit 5,5V 40A dürfte da nicht allzusehr in der Spannung runtergehen. Nun also zur thermischen Auslegung:

    Da die Diode maximal 2V Spannung bei 30A erzeugt und der Widerstand 1,25V erzeugt, ist die Verlustleistung Pv=(5,5V-3,25)*3,2A=7,2W. Die maximale Sperrschichttemperatur ist 125°C, ich gehe aber nur bis 100°C. Das ist nicht die Case-Temperatur, sondern die innerhalb der "Junction". Bei einer Außentemperatur von 30°C max darf sich ein maximaler thermischer Widerstand von Rth=(100°C-30°C)/(7,2W)=9,7 °C/W einstellen. Der Junction-to-case Widerstand sind 0,7°C/W, also darf mein Kühlkörper maximal 9°C/W haben.

    Bei Reichelt habe ich einen günstigen mit 6,5°C/W gefunden (Sk129/38.1 220), da ist noch etwas Sicherheit. Mit 8V sähe die Geschichte ganz anders aus, da wären es 15W, bzw. max. 4°C/W. Das ganze mal 10 und man hat ne kleine (und teure) Heizung :D Wie machst du das thermal management, Viktor?


    Vielleicht hilft der Post jemandem, selbst wenn nicht, dient er auch mir als Dokumentation :)


    LG

    Niklas

    Ich habe das Gefühl, dass irgendwas hier ganz falsch läuft.. Ich habe mal die untenstehenden Schaltungen durchgemessen und wie man sieht ist Strom vom Lastwiderstand abhängig. Bei keinem Lastwiderstand ist der Strom wie erwartet, aber das bringt ja nix.
    Mein Labornetzteil ist auf 5V eingestellt, geht aber auf gemessene 4,2V runter. Ist aber immer noch die 3V mehr als die Lastspannung..

    Habe nochmal mit einem einzigen LM338 gemessen. Der funktioniert ja so, dass der zwischen Vout und Vadj 1,25V einstellt. Bei 390mOhm muss der dafür also ca. 3A liefern. Macht der bei mir aber garnicht. Der 390mOhm Widerstand bekommt nur den Strom, den der durch U=RI mit Vin kriegen würde, also überhaupt keine Regelung. Evtl habe ich in der Schaltung was ganz falsch gemacht.

    hast du mal ein Datenblatt zur Laserdiode? - evtl. fällt da je nach Strom ein viel höhere Spannung ab, so daß du auch auf der Eingangsseite entsprechend mehr Spannung brauuchst?

    Leider habe ich kein Datenblatt.. Nur die Infos vom Ebay-Verkäufer. Die Diodenspannung habe ich aber auch selber gemessen, die verändert sich bei 5-9A nur recht wenig. Vielleicht braucht man doch Ausgleichswiderstände oder sowas in der Richtung? Wenn die alleine geschaltet sind, laufen die ja korrekt.. Ich mache mich auch mal im Internet schlau.


    LG

    Niklas

    Hallo zusammen,


    ich bin im Projekt nach einem furchtbar anstrengenden Semester jetzt einen Schritt weiter gekommen. Ich habe es geschafft, mit den richtigen Spiegeln einen schwachen 532nm Output zu bekommen. Die Diode läuft im untenstehenden Video bei ca. 8A, also knapp über der Laserschwelle (7A), es ist noch nichts Temperaturgeregelt und der Resonator ist nicht optimiert. Aber der Proof of Concept steht.


    https://youtu.be/6k67shzzuVw


    Ich denke, ich werde heute noch ein Thema bei den Freaks aufmachen, mit mehr Details bezüglich Resonatortyp, Spiegeln, etc., weil das da imo besser reinpasst..

    Indes plagt mich immer noch das Stromversorgungsproblem.. Ich habe die Schaltung wie oben beschrieben (Widerstände: 390mOhm --> ca. 3A) aufgebaut, immer mit 3 LM338 pro Platine. Nun würde man bei einem Modul bei 5V Versorgungsspannung (Dioden Spannung ist ca. 1.67V) 9A erwarten. Aber weit gefehlt.. Folgendes habe ich gemessen:

    Ein Modul (3x LM338):

    5V Versorgungspannung -> 4,3A Diodenstrom

    6V Versorgungspannung -> 6,2A Diodenstrom

    7V Versorgungspannung -> 8A Diodenstrom (LM338 werden ziemlich heiß)

    Zwei Module (6x LM338)

    5V Versorgungspannung -> 6A Diodenstrom

    6V Versorgungspannung -> 9,5A Diodenstrom


    Höher ging nicht, mein Labornetzteil macht bei 10A Schluss. Aber da ist doch irgendetwas faul, oder? Die Schaltung ist genauso wie oben beschrieben, ohne die "Angstwiderstände". Braucht man die am Ende vllt. doch? Ich bin mir da nicht sicher.. Über Tipps wäre ich natürlich sehr dankbar :)


    LG

    Niklas

    Brauch ich nicht ;) Ich verwende ja einen passiven Q-Switch. Das ist ein Kristall, ein sättigbarer Absorber, der den Resonator blockiert, bis die Intensität im Resonator hoch genug ist und dann schlagartig transparent wird. Dann kann ich zwar keine Pulsfrequenz einstellen (naja indirekt vielleicht über die Pumprate/Pumpleistung), aber ich brauch auch keine Pockels-Zelle o.Ä. + Treiber Gefummels.

    Alles klar, perfekt :thumbup: Dann mache ich das wie folgt: Ich nehme deinen Grundaufbau, mache dann 7 LM338 Bausteine da rein (dann laufen die nicht alle auf Maximalstrom) und mach die Rückkopplungswiderstände so, dass sich ca. 4.3A ergeben. Dann bekomme ich 30A cw. Ich fütter das Teil dann mit einem 5V 40A Schaltnetzteil, das ich vielleicht noch etwas vorfiltere. Dann halte ich die 3V ein (die Diode arbeitet ja bei 2V) und verbrate minimal Hitze in den LM-Stufen. Hört sich auf jeden Fall nach einem Plan an :/


    Wofür sind die 0.1 Ohm Widerstände? Zur Strommessung?


    LG

    Niklas

    was für Pulslängen bzw. Flanken-Steilheit brauchst du dafür?

    Ich hatte nicht vor, die Diode zu pulsen. Das ganze soll im cw laufen. Die Pulse werden hinterher durch den Q-Switch erzeugt.

    Ich hab mir für so Spielereien extra mal das Agilent Netzteil aus Amitown importiert,

    Das ist schon sehr praktisch.. Aber ich wollte das Ding tatsächlich hinterher als eine Art geschlossenen CNC-Plotter verwenden, möglichst kompakt. Und nicht nochmal so einen Rückenbrecher wie den Nd:Yag :funny-:


    LG

    Niklas

    Hallo liebe Freunde der mordsgefährlichen Lichtbastlerei,


    mir ist diese Woche per Bucht ein DPSS Nd:YAG-Modul zugelaufen. Das Modul kann laut Verkäufer 20W 808nm liefern und strahlt diese direkt in einen kleinen Nd:Yag-Stab rein, der mit im Modul vorhanden ist. Für ca. 110€ ein wahres Schnäppchen. :) Natürlich nicht ganz ungefährlich, dessen bin ich mir bewusst. Mein Plan ist es, das Modul zusammen mit einem passiven Q-Switch (Cr:YAG) in einen Resonator zu packen, um gütegeschaltete Pulszüge mit sehr hoher Leistung zu erreichen. Zusammen mit einem KTP/LBO/BBO könnte man da eventuelle mehrere Watt 532nm rausholen, was dann richtig gut fürs Kupfergravieren (Platinen) geeignet wäre.

    Den ganzen optischen Teil bekomme ich auf jeden Fall hin, aber ich habe direkt eine Frage zum Betreiben der Diode: Die 20W macht die laut Verkäufer bei ca. 30A. Vergleichbare Module liegen da dann bei ca. 2V. Woher kriege ich eine Konstantstromquelle mit den Eigenschaften? Ich hatte schonmal überlegt, Viktors LM338T-Aufbau einfach zu erweitern. Meint ihr, das macht Sinn? Und wie fütter ich den Treiber dann? Am besten auch mit einer möglichst störfreien Eingangsleistung, oder?

    Anbei mal ein Foto vom Modul und von Viktors (VDX) Schaltung.


    LG

    Niklas

    Hallo zusammen,


    um diesem Projekt (und Thread) einen ordentlichen Abschluss zu geben, hänge ich ein paar Bilder an.
    Ich habe den ganzen Kram jetzt in einen Kasten gesteckt, der relativ staubdicht ist. Man kann durch die Plexischeibe noch alles sehen. So kann ich den Aufbau weiter testen, ohne mir Sorgen um Staub zu machen, wenn das Ding mal ne Weile steht. Der Aufbau hat Tragegriffe, einen ordentlichen Kaltgerätestecker und eine Anzeige, auf der die Ladespannung der Kondensatoren zu sehen ist. Es ist ein richtiges Austrittsfenster vorhanden, kein bloßes Loch. Und damit man auch den Aufbau sieht, hab ich noch ein paar LED-Streifen reingeklebt ^^

    Ansonsten ist alles gleich geblieben. Ein Knopf zündet die Zündspule, die die Kondensatoren (welche mittels Variac + MOT geladen wurden) durch die Blitzlampen entlädt und den Laser so zündet. Der Aufbau ist übrigens sauschwer, locker 30kg. Keine Wasserkühlung, so häufig zünde ich die Lampen nicht hintereinander..


    Die Bilder zeigen auch, wie ich Rasierklingen durchschieße, auf dicken Strahl feuere und Glas durchbohre. Das Glas war/ist ein Mikroskop-Objektträger, ca. 1mm dick.


    Vielleicht mache damit ein paar Vakuum-Schweißexperimente, mal schauen. Außerdem plane ich / habe einige Teile für einen Multi-Watt DPSS 532nm laser und einen akkubetriebenen Q-Switched Nd-Yag.. Aber dafür gibts dann nen eigenen Threads ;)


    Liebe Grüße,


    Niklas :)


    PS: Wie auf einem der Bilder zu sehen ist, hatte das Ding auch mal nen Guide Laser (Diode, 5mW). Aber die Diode hats direkt nach dem ersten Schuss gekillt, vermutlich aufgrund der starken elektromagnetischen Inteferenzen/Felder. Oder es ist ein wenig vom Strahl durch den HR-Spiegel in die Diode gekommen.

    Hallo zusammen,


    die KTP and Cr:Yag Kristalle sind angekommen: Funktionieren beide wunderbar! Der KTP-Kristall erzeugt ein wunderbares Grün, der muss auch nicht ausgerichtet werden oder so. Einfach in den Fokuspunkt der Linse und zackfeddich. Leider ist die Dauer des Pulses so kurz, dass meine Handykamera da nicht hinterher kam :(


    Der Cr:Yag funktioniert noch besser - fast schon zu gut. Kurz als Kontext: Das ist ein sättigbarer Absorber, der beim Pumpen den Resonator so lange blockiert, bis genug Energie aufgebaut wurde und dann schlagartig transparent wird. Der wird einfach ohne spezielle Ausrichtung in den Resonator gesteckt. So wird ein extrem energiereicher (kürzerer) Puls abgegeben. Und damit meine ich enorm: Die Leistungsdichte im Fokuspunkt der Linse ist so hoch, dass die Feldstärke die Durchschlagsfestigkeit der Luft übersteigt und einen kurzen Plasmablitz mitten in der Luft erzeugt. Nennt sich "laser induced air breakdown". Hier ein Video davon.

    Unten sind zwei Frames aus dem Video. Der hat auch von einem dicken Stahlrohr die Zunderschicht abgesprengt (hat die Linse versaut), wo der normale Puls nur kleine Löcher bohrt. Nun fragt ihr euch, warum ich schreibe, dass das Ding fast schon zu gut geht: Naja, die Spiegel sind mit Sicherheit nicht für diese Leistungsdichten gebaut worden. Zwar nutze ich mit der Kondensatorbank (immer noch nur 4 von 6 Kondensatoren angeschlossen!) nicht ansatzweise die maximal mögliche Energie des Stabes aus, aber die Güteschaltung durch den Cr:Yag erzeugt doch deutlich höhere Spitzenleistungen. So glaube ich, eine kleine Defektstelle im Auskoppler gefunden zu haben, die mit Sicherheit davon kommt. Wär unschön, wenn ich meine Spiegel zerschieße :( Aus dem Grund hab ich auch den gütegeschalteten Puls noch nicht in den KTP gesteckt. Der ist zwar für solche Pulse gebaut, aber sicherlich nicht für so große Stäbe.


    Dennoch: Erfolgreiches Experiment ^^ Jetzt baue ich die flotte Lotte in ein praktisches Gehäuse und hab dann bald meinen Arbeitstisch wieder :oo



    Air breakdown1.jpegair breakdown .jpeg

    Liebe Freunde des gebündelten Lichtes,


    Ich habe es nun endlich geschafft! Der Laser läuft. Ich glaube, mein Problem war die ganze Zeit, dass ich nicht wusste, welcher Spiegel der Auskoppler ist und daher am falschen Spiegel Laserei nachweisen wollte :evil: Nu ja, das habe ich realisiert und kann nun den folgenden Laser präsentieren:


    Doppelt blitzlampengepumpter Nd:Yag-Laser mit 210J Pumpenergie (könnte noch hoch bis 313J) und Pumpzeit (gerechnete) 200us. Die Blitzlampen werden extern getriggert. Die Kondensatorbank hat 290uF bei 1200V, die per Mikrowellentrafo und Stelltrafo plus einfacher Diodengleichrichtung (keine Vollbrücke) geliefert werden. Achtung: Die Kondensatoren sind spezielle Folienkondensatoren (UL33), normale Elkos machen so kurze Entladungszeiten nicht mit. Die Luftspule zur Pulsdefinition hat nachgemessene 25uH (D=30mm, L=75mm, N=50). Mir sind in den Experimenten reihenweise Dioden gestorben, daher verwende ich die Primary eines zweiten Mikrowellentrafos als Strombegrenzung. Ob das wirklich so geht, weiß ich nicht, aber seitdem sind keine Dioden mehr gestorben. Der Resonator wird mit einen HeNe und einer Lochblende ausgerichtet (Länge zwischen HeNe und Resonator: ca. 4 Meter --> Sehr genaue Justage).


    Der Laser mit seinen jetzigen 210J hat eine Pulsenergie von mindestens 3 Gillette, kann also drei Rasierklingen hintereinander in einem Puls durchschießen. Mehr Rasierklingen hatte ich nicht, vielleicht geht noch mehr :) Laut einer Internetquelle, die ich nicht mehr wiederfinden kann, ist ein Gillette je nach Strahlqualität und Wellenlänge 0.25-1J. Mein Laser hat also mit 2/3 der maximalen Pumpleistung 0.75-3J. Ich habe ein beispielhaftes Loch unter dem Mikroskop nachgemessen, ich würde 0,4mm Durchmesser schätzen.


    Als nächstes werde ich den Aufbau etwas kompakter und weniger "experimentell" aufbauen. Außerdem hab ich bei Ali einen KTP- und einen Cr:Yag-Kristall gekauft. So könnte ich bald gütegeschaltete 532nm Pulse erzeugen, die eventuell laserinduzierte Luftdurchschläge erzeugen könnten. Mal schauen.


    Hier mal zwei Videos zum Betrieb.

    Video 1: Schuss auf dicken Stahl, Funkenregen.

    Video 2: Durchschuss einer Rasierklinge (bzw. eines Stückes)



    Liebe Grüße,

    Niklas

    So, auch hier mal ein Update zu dem Status des Yag-Lasers:


    Ich habe eine Kondensatorbank mit insgesamt 450uF (max 1200V, also ca. 330J), von der ich momentan nur mit einem Drittel der Kapazität teste. Die Kondensatoren werden mit einem gleichgerichteten Mikrowellentrafo + Stelltrafo geladen.


    Die Blitzlampen sind in Reihe geschaltet, bei 1200V geht das. Die Zündschaltung besteht aus ein paar Impulskondensatoren (3kV), die auf Knopfdruck ihre Ladung in eine normale Auto-Zündspule jagen, die dann daraus ca. 30kV macht. Ein wenig überdimensioniert, aber passt schon. Die Hochspannung geht dann über einen Alufolienstreifen zur Lampe, koppelt kapazitiv durch das Glas und ionisiert das Gas, wodurch es so leitfähig wird, dass die sich die Speicherkondensatoren entladen können. Mit dem Aufbau kann ich ca. alle 2 Sekunden einen Schuss abgeben. Mach ich aber nicht allzu häufig, weil ich noch kein Kühlwasser hab.


    Zur Ausrichtung der Spiegel (hab ich noch nicht hingekriegt), benutze ich einen HeNe, der durch ein kleines Loch (Apertur) geht. Der HeNe und der Resonator sind so ausgerichtet, dass der HeNe durch die Spiegel und die Kammer sauber mittig durchgehen. Die Planspiegel reflektieren ein wenig vom HeNe zurück. Die Flecken, die dann auf dem Blech mit dem kleinen Loch erscheinen, lege ich per Spiegeljustage übereinander (in die Mitte der Apertur).


    Nun meine Frage, falls jemand da Erfahrung hat: Habt ihr Tipps zur Justage? Planspiegel + recht langer Resonator + Pulslaser + Infrarot sind ja wohl die schlimmste Kombi dafür. Sind 110 J Pumpenergie bei einem 6.3*180mm Stab überhaupt genug? Vielleicht sind die Spiegel ja schon okay, aber ich erreiche die Laserschwelle gar nicht..


    Liebe Grüße,


    Niklas

    Ich persönlich habe ein paar Teile mit MOLDLAY Filament gedruckt. Das ist in der Konsistenz zwischen Wachs und PLA. Mit Gips umgießen, ein paar Tage auf der Heizung austrocknen lassen, im Ofen ausschmelzen lassen und dann hat man ne super Form. Hab damit auch ganz filigranes Zeugs aus Aluminiumbronze (95%Cu, 5%Al) gegossen, sieht aus wie Gold! Das Filament ist halt nur ein wenig teurer. Aber ich verbrauche davon so wenig, da hält eine Rolle ewig.

    Das sind im Grunde O-Ringe, nur mit rechteckigem Querschnitt. Rechteckringe.


    Wir reden hier aber nur von 4-5 Stück (eins mit 200mm OD und 180mm ID, Rest normale Maße) . Da bei einer Firma anzufragen ist mir zu viel Aufwand :D Da bin ich mit dem Skalpell halt ne halbe Stunde oder so zugange und hab mein Zeugs dann.