Post your Laser (und Zubehör)

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VDX
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von VDX »

... hier noch eine "Stellprobe" mit zwei von den 200W-Laserdioden, einem IGBT und verschiedenen Treiber-Varianten:
Elektronik-Positionierung.jpg

Mit den verschiedenen Treibern habe ich die Möglichkeit entweder mit meinen "intelligenten" Treibern pro Modul CW bis 12A (die grünen) oder bis 20A (die größeren goldenen) mit normalen MOSFET's auszugeben (gepulst bis zum doppelten Strom!) - die Treiber können auch parallel geschaltet werden, so daß bis zu max. 40A für die Dioden damit auch möglich wären -- wahlweise bei 12V für die Ansteuerung der Dioden separat, oder auch mit 24V, wenn in Serie.

Rechts neben dem Gehäuse liegen ein paar von den "simplen" 5xLM338-Treibern, die ich für das "Forumsprojekt" konzipiert hatte - die können bei ausreichend Kühlung auch bis 20A CW pro "Streifen" und ebenfalls parallel geschaltet werden.

Ob ich das mit "normalen" MOSFET's mache, oder mit den dicken IGBT-Ziegelsteinen, probiere ich noch aus - hängt vor Allem von der erforderlichen Schaltgeschwindigkeit ab, die ich später brauchen werde ...

Viktor
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Norbi
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von Norbi »

Die ganzen Leistungshalbleiter halten 100°C aus, die als zusätzliche Last auf die peltiergekühlte Platte zu montieren ist recht unsinnig.
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VDX
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von VDX »

... das war eigentlich nur eine "Stellprobe" wegen der Größe - für die IGBT's und MOSFET's habe ich noch die dünnere "ungekühlte" untere Gehäusehälfte (siehe Bild mit den beiden Rippenprofil-Gehäusehälften auf der vorigen Seite).

Bei einem der Module bleibt das in der Mitte frei (jeweils 3 Peltiers nur untern den Dioden), beim zweiten kommen 3 Dioden mit insgesamt 8 Peltiers drauf ;)

Viktor
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VDX
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von VDX »

... hab' ein Bischen mit den Möglichkeiten der Fokussierung bzw. Refokussierung der Dioden mit den SMA-Steckern experimentiert.

Für auf die Faser drauf habe ich einen kleinen Kollimator, mit dem sich per "Refokussierung" auch schon ein Spot-Durchmesser von etwa 0.5mm aus einer 0.4mm Faser erzeugen läßt.

Eine direkt vor den SMA-Ausgang gesetzte Linse ist da aber nochmal besser - hier bekome ich nach der Blende mit 0.2mm auch in etwa einen 0.2mm-Spot hin!

Hier mal ein Bild vom "temporären Testaufbau":
Fokussierung X2.jpg

Es ist bei den Leistungen schon recht schwierig, ohne richtigen Puls-Treiber, nur mit dem Labornetzteil einen "kleinen" Brennfleck zum Messen des Durchmessers hinzubekommen - hier ein Bild vom "Brutzeln" und das Ergebnis mit dem "Mindest-Spot" da, wo der rote Pfeil hinzeigt:
500W-Diode - Fokussiert7A.jpg
Fokussierung X3.jpg

Wird noch etwas dauern, bis ich damit was sinnvolles machen kann :freak:

Viktor
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von VDX »

... so langsam nimmt es erschreckende Ausmaße an :shock:

3 von den 200Watt-Dioden bekomme ich in eins meiner TEC-Module rein, 4 Stück nicht mehr:
4xDioden.jpg

Ich erwarte noch 3 von den Dioden die nächsten Tage - dann komme ich so langsam in den 1kW-Leistunsbereich im CW-Betrieb 8)

... und so wie ich das mitbekommen habe, können die gepulst bis zur doppelten Leistung ! :freak:

Viktor
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Stefan A
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von Stefan A »

Hallo Viktor

Ich verfolge dein Projekt hier mit wachsendem Interesse, aber ich denke, es wird langsam mal zeit, das in einen eigenen Thread zu packen, anstatt hier den "post your laser" zweck zu entfremden :moep:
Zu deiner Frage bzgl. Fokusgröße: Lochbrutzeln sagt dir da leider gar nichts. Das ist viel zu stark Energieabhängig. Wenn du es in irgendeiner Form genauer haben willst, musst du das optisch machen. Eine einfache Linsenabbildung mit bekannter Vergrößerung, dann ein paar Abschwächer und auf eine Kamera mit bekannter Pixelgröße justiert. So bekommst du es schnell und einfach auf den µm genau. Irgendwann stellt sich aber auch die Frage, wann du mit deiner Intensität/Fluenz die Zerstörungsschwellen der beteiligten Optiken erreichst.
Halt uns aber auf jeden Fall weiter auf dem Laufenden!

Gruß, Stefan
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VDX
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von VDX »

Hi Stefan,

zur "Fokus-Messung" habenn wir früher bei den Puls-Lasern Rasierklingen gelocht - später habe ich Glas gaz dünn mit Netall bedampft und das weggesprengt ... mit den Dioden graviere ich mit möglichst kurzen Pulsen schwarzes Eloxal weg und schätze 10% bsi 20% Größe dazu wegen der "Gausschen Unschärfe" ...

Wegen eigenem Thread - schaumema ... hab' ich in der CNC-Ecke dann auch so neu aufgemacht ...

Viktor
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Norbi
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von Norbi »

VDX hat geschrieben: Eine direkt vor den SMA-Ausgang gesetzte Linse ist da aber nochmal besser - hier bekome ich nach der Blende mit 0.2mm auch in etwa einen 0.2mm-Spot hin!
Da geht der Großteil des Laserstrahls innerhalb des SMA Anschlusses gegen das Aluminium. Mit einer Blende im Weg wird die Strahlqualität auf kosten der Leistung natürlich besser. Wenn man irgendwie 30 von den 35 Emitter "ausblendet" hätte man die Leistung danach aber sicherlich günstiger bekommen können.



Mach mal ein Bild gegen einen Schirm ohne Linse. Da müssen die einzelnen Linien wie beim Limomodul komplett zu sehen sein, so dass sich ein annähernd quadratisches Strahlprofil mit scharfen Kanten ergibt.
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VDX
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von VDX »

Hi Norbi,

das "Strahlprofil" der 7 übereinandergelegten Bündelstrahlen sieht besser aus, als ich dachte!

Hier, mit minimaler Leistung, kann man sehen, das die 7 "Kernstrahlen" deutlich innerhalb der Öffnung verlaufen und nur die "Auras" (bei Dioden normale seitliche Streustrahlung unter 5% der Gesamtleistung) vom Rand der Bohrung reflektiert werden:
Strahlform-4A.jpg

Hier mit etwas mehr Leistung, wo es anfängt, die Kamera zu überstrahlen:
Strahlform-8A.jpg
Viktor
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von VDX »

... noch was als Info bzw. "Vorsicht!", falls jemand vor hat, sich auch so eine von den 200Watt-Rofin-Laserdioden zu kaufen!

Bei meinen bisherigen 4 Stück (ansonsten baugleich) war eine dabei, bei der in die SMA-Buchse eine Art "Glaskopf" mit innerer Strahlführung eingeklebt(!!!) war und bei der Demontage aus der Anlage so abgebrochen, daß es von Außen leicht übersehen werden konnte ... im Bild mit den 4 Dioden ist's die "hochkant" stehende Mitte-Rechts -- die SMA-Buchse ist innen etwas heller, als die links nebendran.

Von Außen ist nur ein Röhrchen aus Glas zu sehen, das paßgenau in die SMA-Buche eingeklebt ist - beim Versuch das rauszubröckeln, bin ich immer tiefer rein, konnte es aber nicht komplett entfernen.

Nach einer Rücksprache mit dem Verkäufer habe ich das Gehäuse geöffnet und konnte von Innen sehen, daß ein Glas-Stift durch die Öffnung bis knapp vor das innere Austrittsfenster hineinragt - also praktisch keine Chance, das mit "üblichen" Methoden ohne Beschädigung herauszuoperieren :|

Für mich ist das kein so großes Problem (hab' da noch ein paar Optionen), ein "typischer Hobby-Bastler" wäre damit aber ziemlich aufgeschmissen :roll:

Viktor
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von VDX »

... der interne Aufbau ist doch etwas anders, als ich zuerst dachte - in der SMA-Buchse ist ein "Beam-Guide" verbaut - das ist ein dünner Glasstab, in den die 7 Strahlen reinfokussiert werden und dann passend für den 0.2mm-Faserstecker vorne rausleuchten (siehe Bilder im vorvorigen Thread).

Jetzt habe ich aus dem "defekten" Modul mit dem in die SMA-Buchse eingeklebten Glaskopfs das SMA-Modul ausgebaut (mußte dafür eine verklebte M3-Madenschraube herausbohren) und gesehen, daß der "nach Innen ragende Glasstab" ein anderer Typ dieses "Beam-Guides" ist, der tiefer in das Lasermodul hineinragt, als bei den anderen 3, wo der Stab von Innen nicht zu sehen ist.

Hier habe ich ihn ausgebaut und Blick nach Innen auf das Auskoppelfenster, wo knapp außerhalb normal der Fokus-Punkt der 7 Strahlen auf etwa 0.2mm "komprimiert" liegt:
Beam-Guide1.jpg
Beam-Guide2.jpg

Und hier ein Bild der 7 Diodenmodule mit jeweils 5 Emittern bei kleinster Leistung und etwas mehr Power - man sieht auch, daß 2 der 35 Emitter nicht mehr leuchten:
Ohne Beam-Guide1.jpg
Ohne Beam-Guide2.jpg
Viktor
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Norbi
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von Norbi »

VDX hat geschrieben:Hi Norbi,
Hier, mit minimaler Leistung, kann man sehen, das die 7 "Kernstrahlen" deutlich innerhalb der Öffnung verlaufen und nur die "Auras" (bei Dioden normale seitliche Streustrahlung unter 5% der Gesamtleistung) vom Rand der Bohrung reflektiert werden:
Na hast ja inzwischen selber bemerkt dass das Quatsch ist ;)

Ich habe mal ausgerechnet dass ca. 95% des Strahls in der SMA Buchse hängen bleiben ohne Faser.
las1.jpg
las1.jpg (234.45 KiB) 8417 mal betrachtet
las2.jpg
las2.jpg (238.52 KiB) 8417 mal betrachtet
Beide Bilder mit gleichen Parametern einmal mit und einmal ohne SMA Buchse.

Die SMA Buchse ist bei mir übrigens völlig leer -nix mit Glasstab-, macht auch irgendwie keinen Sinn wenn man in eine Faser einkoppeln will. Vielleicht hat da bei Dir bei dem einen Modul irgendwer irgendwas reingepopelt und abgebrochen weil sonst nix rauskommt (soll es ja bei Ebay gerne mal geben dass man verfummelte Retourware bekommt)

Wie sieht denn dieses ominöse Glasteil aus? Auf deinem ersten Bild schaut die Montierung zumindest genauso leer wie bei mir aus.

Dass da eine Diode kaputt ist glaube ich noch nichtmal, da scheint bei den Kollimatoroptiken im Modul ab und an mal einen Linse zu fehlen. Ist auch komischerweise die selbe Stelle, als ich meins offen hatte fiel mir da an der Stelle auch eine Unregelmäßigkeit bei dem entsprechenden Mikrolinsenstab auf.
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VDX
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von VDX »

Hi Norbi,

wenn du in dem Bild mit der SMA-Buchse genauer hinschaust, kannst du den Glasstab sehen, der in der Mitte durchgeht - der stand links vorher noch etwas über, habe ich aber rausgebrochen und auch die Bohrung freigeräumt.

Das sind auch verschieden gefertigte Buchsen und Bohrungen! - bei drei von meinen Dioden habe ich das Gleiche, eine "freie" Bohrung, wo eine von den typischen FSMA-Fasern mit 3mm-"Metall-Nase" von den Trumpf-FAP-Laserdioden reinpaßt (die mit dem kleinen Linsenaufsatz in dem "Stellprobe-Bild") und auch gut Leistung rauskommt - in dem Bild mit der "Minimalleistung" aus dem SMA-Stecker ohne Linse ist nicht nur ein innerer Ausschnitt aus dem "Quadrat-Strahl" zu sehen, sondern alle 7 5x-Strahlen sind "komprimiert" in dem "Wölkchen" in der Mitte zu sehen - entweder habe ich da einen kürzeren Glasstab als "Guide" drin, oder eine kleine Linse zum "Vorkollimieren" ... sonst könnte der Strahl nicht so gut rauskommen ... will aber keine von den "guten" aufmachen, weil ich die so brauche ... bekomme morgen aber nochmal 4 Stück, eventuell ist da nochmal eine andere dabei.

Bei dem Teil mit dem abgebrochenen Glas-Teil in der Buchse war vorne, innerhalb des Schraub-Gewindes eine Art "Glas-Rohr", davon nach innen, durch die ganze Hülse durch, bis kurz vor das Austrittsfenster ging ein durchsichtiger Glasstab - ob der auch hohl war, habe ich so nicht sehen können - hab' den komplett zerbröselt ... sollte aber hohl gewesen sein, so leicht wie er zu zerbrechen ging. Ich kenne sowas als "Hohlleiter" für sehr hohe Licht-Leistungen oder Röntgen-Hohlleitfasern, um das Röntgen-Licht per 100%-"Bragg-Reflexion" an der Innenwand durch eine Faser und um Kurven leiten zu können ...

Auf ein paar Bildern von den Rofin-Dioden habe ich neben den Diodenmodulen so "komische" Glasfasern gesehen, die keine Metallnase mit dünner Glasfaser drin hatten, wie ich sie normal kenne (und in dem Stellprobe-Bild dran hatte), sondern einen viel längeren dünnen Glas-Stift - sowas könnte in meiner zerlegten SMA-Buchse dringewesen sein ... allerdings war das komplett eingeklebt und direkt am Gewinderand vorne abgebrochen.

Nach dem Rausbröckeln der Glasteile paßt auch keine von den anderen Fasern rein - die Bohrung ist etwas dünner und hat noch eine Stufe drin ... ist also wirklich was anderes, als die SMA-Buchsen bei den anderen 3 Lasermodulen ... ansonsten sind sie innendrinn komplett identisch aufgebaut ...

Viktor
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von Norbi »

Naja wirst schon wissen was Da da hast.

Ist halt nur recht merkwürdig dass die Module mit der selben Typennummer welche scheinbar von der selben Person aus der selben Maschine (Beschriftung) ausgebaut wurden irgendwie anders aufgebaut sein sollen.

Ich kann auf dem Bild leider keine 7x5 Strahlen erkennen, schaut für mich eher aus wie ein Ausschnitt aus dem quadratischen Raster. Verräterisch auch dass am unteren Rand scheinbar die nächste Zeile noch teilweise zu sehen ist
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VDX
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Re: Post your Laser (und Zubehör)

Beitrag von VDX »

Hi Norbi,

... du hast absolut Recht!

Bei den anderen 3 ist da kein Glasstab oder Linse drin - nur Luft von Vorne bis zum Auskoppelfenster !!

Ich ging nach meinen ersten Test mit 4 bis 8A und dem Fokussier-Aufsatz auf die Trumpf-Faser davon aus, das der "Strahl für eine 0.2mm-Faser" vorne in der SMA-Buchse fokussiert würde (so habe ich das bei den Limo- und Trumpf-Diodemodulen).

Dem ist aber nicht so - die brauchen für den Betrieb über die SMA-Buchse diese speziellen Fasern mit "Glasstift" vorne dran !!!

Bei dem einen "kaputten" hatte jemand den Glas-Kern in die SMA-Buchse reingeklebt bei den anderen ist das beim Demontieren rausgezogen worden.

Also - wer die mit SMA-Faser betreiben will, braucht unbedingt so einen "Light-Guide" bis knapp vor das Auskoppelfenster innen im Gehäuse.

Ansonsten -> SMA-Hülse (mit Ausbohren der beiden M3-Madenschrauben an der Seite) ausbauen und dann mit einer Linse vor dem Loch den "Quadrat-Strahl" fokussieren !!!

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