Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Laser zrób to sam! Laser dużej mocy, zielonej barwy. Jaki byłby koszt?

dj.es 30 Dec 2004 13:26 13489 17
Fluke Kamera Termowizyjna
  • #1
    dj.es
    Level 2  
    Panowie jestem yu pierwszy raz czy potrafili byscie zrobić laser duzej mocy barwy zielonej??ile kosztowało by zrobienie czegoś takiego??
    (!!!) - ozdobnik?[h]
  • Fluke Kamera Termowizyjna
  • #2
    shg
    Level 35  
    bardzo drogo, taniej wyjdzie fabryczny.

    i jeszcze do tego zielony... czyli albo półprzewodnikowy, a elementów półprzewodnikowych amatorsko się raczej nie wytwarza.
    albo HeNe - ale konstrukcja gazowego lasera o barwie zielonej jest co najmniej skomplikowana

    Lasery barwnikowe - konstrukcja powiedzmy banalna, ale trzeba mieć inny gotowy laser do pobudzania barwnika, a z tego co mi się wydaje, to długość fali tego jasera musi być mniejsza, niż pożądana, czyli w tym wypadku laser niebieski, albo UV = jeszcze drożej

    Laser Kryptonowy albo ksenonowy (też gazowy, a konkretniej jonowy) - łatwiej uzyskać zieleń, niż z HeNe, te lasery są wykorzystywane w pokazach różnej maści, tylko gzie kupić rurę wyładowczą do lasera? gdzie kupić krypton? itepe itede

    A w ogóle to do czego ten laser? na dyskotekę, czy do cięcia blach?
    Jaka to jest duża moc? 100mW, czy 50kW?

    Czerwony laser za to da się zrobić bez problemu, potrzeba tylko pręta rubinowego (może być sztuczny, ale nie plastik :D )



    Amatorsko buduje się lasery Helowo-Rtęciowe zajrzyj tu:
    http://repairfaq.ece.drexel.edu/sam/laserchg.htm#chgcse1

    Koszt rzędu kilku tysięcy złotych
  • #3
    robertk1
    Level 11  
    a ja zrobić czerwony laser, jak piszecie ze tak bezproblemowo?
  • Fluke Kamera Termowizyjna
  • #5
    shg
    Level 35  
    robertk1, najprostsze lasery to lasery rubinowe, chociaż ostatnio buduje się lasery z tzw. YAG'iem, czy Granatem itrowo-glinowym (ewentualnie z domieszkami) a na końcu stosule elementy optyki nieliniowej do powielania częstotliwości fali świetlnej, np. z lasera Nd:YAG 1064nm (podczerwień) robi się 532 nm (zieleń), ale jak na razie optyka nieliniowa kosztuje :(

    Podstawa tej konstrukcji to pręt wykonany z rubinu, lub YAG'u. Pręt owinięty jest jampą błyskową (w sklepach z akcesoriami dyskotekowymi da się kupić bez problemu lampy zwinięte w helisę, do lasera jak znalazł :D ). W innego typu konstrukcji lampa błyskowa jest prosta (rura) i ułożona wzdłuż kryształu, całość ewentualnie otoczona zwierciadłem elipsoidalnym (rura o przekroju elipsy), tak, że całe światło weymitoawane przez palnik trafia w pręt. Przykład w załącziku - laser na YAGu kumpel na tym kroi blachy :D , konstrukcja jest nieco inna niż opisałem, bo nie ma tam lamp błyskowych, tylko 4 tuby wyładowcze pracujące w sposób ciągły, tuby ułożone są wzdłuż kryształu po dwie po bokach. dwie z nich widać, to świecące na żółto, YAGa nie widać bo go tuby zasłaniają, YAG wygląda prawie jak szkło. Laser na zdjęciu jest włączony :D . W tym laserze nie ma żadnych luster odbijających światło z tub, nie wiem czemu...

    wracając do budowy :D

    Na obu końcach pręta znajdują się zwiercaidła paraboliczne (albo kulise? nie pamiętam) wklęsłe (są od pręta nieco odsunięte), jedno z nich jest półprzepuszczalne, za nim znajduje się soczewka skupiająca. Soczewka i zwierciadła są tak zamocowane, żeby dało się regulować ich pozycję.
    Tu masz obrazek:
    http://www.laserfaq.com/slf/pss1asm.gif

    No i to tyle z konstrukcji mechanicznej, a elektronika to nazwyklejszy stroboskop!
    Lasery "napędzane" (a precyzyjniej, to "pompowane") lampą błyskową są oczywiście laserami impulsowymi.

    Tu można sobie poczytać o laserach na bazie ciała stałego:
    http://www.laserfaq.com/slf/lasercps.htm

    Tu bardzo duży FAQ o laserach ogólnie i świetne miejsce, żeby rozpocząć poszukiwania:
    http://repairfaq.ece.drexel.edu/sam/laserfaq.htm

    A na to się napaliłem: :D laser za 10$ i to zielony! ale moc mała i jakość paskudna, do wykonania w warunkach domowych.
    http://spt06.chez.tiscali.fr/00/air.htm


    dj.es, no niestety, własna konstrukcja kosztowała by tyle samo, jak nie więcej + bardzo dużo czasu i cierpliwości, no i przede wszystkim, trzeba gdzieś znaleźć elementy :( .
  • #7
    Kwazor
    Level 31  
    Ok kiedyś mnie tez to interesowało ale gdzie można dostać pręt rubinowy ???
  • #8
    MuNiO
    Level 26  
    niedlugo dostane w lapki modul DPSS, czy przez wymiane diody podczerwnej na mocniejsza uzyskam wieksza moc optyczna ?


    jakie sa straty mocy w takim module ?
  • #9
    _jta_
    Electronics specialist
    te najprostsze do zrobienia lasery to są azotowe (używające zwykłego powietrza jako ośrodka czynnego),
    działające impulsowo, bez luster; niestety świecą w UV, i zobaczyć można tylko fluorescencję np. papieru
    umieszczonego na drodze ich wiązki; spójność ich promieniowania jest gorzej niż marna;

    najtańszy laser można kupić - kosztuje 5zł, z pólprzewodnikową diodą laserową, i działa dobrze;

    a zrobienie lasera optycznego wymaga albo użycia diody laserowej - i nie wiem, czy się łatwo kupi
    - albo będą potrzebne lustra na końcach, i już wykonanie takiego lustra jest dużym problemem
    (czy te lustra będą kuliste, czy paraboliczne, to nie ma znaczenia - ich wygięcie jest na poziomie
    mikrona na całej powierzchni, na szerokość wiązki wypada dużo mniej - więc kulisty=paraboliczny),
    choćby ze względu na wymaganą dokładność, która musi być lepsza, niż kilkadziesiąt nm (czyli
    np. 0.00002mm!) - nie jest łatwo takie zrobić, a do tego trzeba je równie dokładnie ustawić...
  • #10
    h-doc
    Level 27  
    _jta_ - e tam, epitaksa molekularna takie nanometry robi z palcem w d... ;-)

    pozrawiam!
  • #11
    Wojas
    Level 14  
    Moim zdaniem najbardziej dostępny teraz jest moduł DPSS , gdzie diodą półprzewodnikową 808nM pompuje się kryształ i na wyjściu jest 512nM czyli piękna zieleń, koszt takiego lasera ok.15 mW mieści się w granicach ok. 400zł, może mnie ktoś poprawić bo nie wiem dokładnie jak ten kryształ się zwie, Pozdrawiam!
  • #12
    _jta_
    Electronics specialist
    h-doc wrote:
    _jta_ - e tam, epitaksa molekularna takie nanometry robi z palcem w d...

    Zgadzam się, tym można ze 20 razy dokładniej, niż potrzeba do lasera, ale jeśli
    potrafisz domowymi sposobami zrobić epitaksję, to podziwiam twój talent...
    A swoją drogą, może by to dało się zastosować do produkcji fotoogniw?
    Albo do zrobienia lustra do teleskopu? Nawet małego, niecałe 2m?
  • #13
    h-doc
    Level 27  
    _jta_ - hmm, w sumie największe epitaksje to widziałem do wafli 300mm, więc raczej z dwumetrowym lusterkiem będzie ciężko...
    Poza tym kto mówi o domowych metodach? Wystarczy zaprzyjaźnić się z kimś z Unipresu albo Instytutu Fizyki PAN i sprawa załatwiona ;-)
  • #14
    _jta_
    Electronics specialist
    300mm teleskop to żadna rewelacja, w Ostrowiku studenci używają 600 do prac magisterskich,
    a 350 czasem służy do pokazów dla gości, którzy chcą spojrzeć przez teleskop;
    wydaje mi się, że jakoś się robi większe monokryształy - ze 30 lat temu czytałem,
    że wymyślono jakiś sposób na tanią produkcję wstęgi szerokości metra, żeby
    w ten sposób produkować fotoogniwa, i liczono, że prąd z nich będzie opłacalny.

    Z robieniem lustra laserowego w ten sposób jest jeszcze taki problem, że krzem
    się do tego nie nadaje (przerwa energetyczna około 1.2eV, czyli lambda=900nm
    - podczerwień, i całe widzialne pochłania, a potrzeba odbijać), materiały, których
    trzeba używać są drogie, i trzeba nakładać dużo warstw, żeby dobrze odbijało.
    A to kosztuje - w CEMI projektanci kombinowali, żeby było jak najmniej warstw.
    Może już lepiej popatrzeć, czy na śmietniku na ma jakiegoś popsutego lasera...
  • #15
    bolek
    Level 35  
    po krótce z tymi DPSSami to jest tak że że dioda 808nm pompuje kryształ Nd: YVO4 wychodzi z niego 1064nm, wiazka ta wpada do kryształka KTP gdzie następuje wyciągniecie drugiej harmonicznej (1064/2=532nm...) oczywiscie i ten rodzaj lasera musi mieć lustra reoanatora- najczęsciej pierwsze z nich jest napylane na Nd: YVO4, a drugie w zalezności od konstrukcji bądz napylone na KTP, bądz pod postacią osobnego elementu.
    Tak na moje oko to swojej klasie lasery półprzewodnikowe (z resztą jak reszta tego co połprzweodnikowe) osiąga największy rozwój.
    Obecnie w zasięgu ręki są diody o mocy np 60, czy 100W...
    Sprawnosć takiego zielonego DPSSa to jakieś 10...30% mocy pompującej
    jak by ktoś chciał taki laserek DPSS 532nm/15mW to niech mi da znać.
  • #16
    r2d2004
    Level 31  
    Witam!

    "Odgrzeję" stary temat, bo myslę, że jest niezwykle ciekawy i od paru dni szukam wszystkiego co jest związane z laserami neodymowymi. W związku z tym mam pytania do Kolegów, którzy "otarli" się praktycznie o ten temat.

    Pytania do Kolegi bolka

    Pytanie 1
    Czy udało Ci się w ciągu tych dwóch lat, od Twojego wpisu (powyżej) zbudować taki laser/lasery o jakim wspominasz?? Jesli tak, to napisz coś więcej na ten temat (jakieś szczegóły, zapodaj przynajmniej zdjęcia itp.), jesli to nie tajemnica wojskowa rzecz jasna ;-) .

    Pytanie 2
    Z tego co udało mi się wyczytać, to lasery neodymowe 1064 nm najbardziej popularne robi się w oparciu o rezonator optyczny wykonany z kryształu granatu itrowo-aluminiowego, domieszkowanego neodymem, czyli Nd:YAG . Ty wspominasz coś o jakimś innym krysztale Nd:YVO4 (czyli jakiś itrowo wanadowy ?? - ten jest lepszy, czy łatwiej dostępniejszy ??). Napisz coś na ten temat, o co w tym chodzi.

    Pytanie 3
    Jak to jest z tą sprawnością laserów?? Wspominasz coś o 10 - 30 % . Ja trafiłem na takie dane, więc proszę o wyjasnienie, bo są to bardzo istotne różnice - rząd wielkości (sprawność 0,5 - 3 % dla YAG):

    http://technologialaserowa.republika.pl/laserndyag.html

    Pytanie 4
    Jeśli możesz przetłumacz po "chłopsku" ten skrót: KTP. O jaki to kryształ chodzi. Ja trafiłem na coś takiego KDP (potasium dihydrogen phosphate) - kryształ dwójłomny. Z tego co zrozumiałem, to chodzi o generację harmonicznych (np. z niewidocznej dla oka podczerwieni 1064 nm można zrobić zieleń czyli 532 nm), która następuje w tych kryształach po starannym dobraniu kąta ustawienia osi optycznej. Autorka wspomina też coś o mozliwości uzyskania takiego efektu przez podgrzewanie tych kryształów, ale nie wspomina jakimi temperaturami trzeba operować (??):

    http://www.ifj.edu.pl/dept/no5/nz53/sem_18062007.pdf

    Zapraszam do dalszej dyskusji, ale wyłącznie w aspekcie praktycznym Tych wszystkich, którzy mają naprawdę styczność z tematyką laserów. "Gdybaczy" proszę raczej o wstrzymanie się od zabierania głosu. Jak wygląda obecnie sprawa dostępności rezonatorów optycznych i kryształów do generacji harmonicznych uzywanych w laserach YAG. Proszę o konkrety. "Idzie" to realnie gdziś zdobyć i za jaką kasę (powtarzam tylko konkrety - jeśli nie wiesz - NIE PISZ). Wiem, że tego typu złozone kryształy otrzymuje się metodą Czochralskiego, a wieć kosztowną i czasochłonną, w związku z tym pewnie do najtańszych nie należą (ale pewnie gdzieś muszą byc produkowane w trochę wiekszej ilości, niz tylko w instytutach naukowych). Sam staram się znaleźć coś w necie (ale siedzę dopiero w tym temacie drugi dzień). Druga sprawa (jak na razie nie doszukałem się na ten temat nic praktycznego, poza teoretyzowaniem), jak wygląda problem wzbudzania efektu laserowego w kryształach YAG. Jak to jest z minimalną ilością energii, aby emisja laserowa w krysztale YAG mogła w ogóle zaistnieć. Chodzi o dane praktyczne, innymi słowy, czy np. taki jeden moduł (link poniżej) z diodą laserową IR 808 nm 150mW wystarczy aby wzbudzić emisję laserową w YAG, czy raczej jakieś mocniejsze są potrzebne, a jeśli tak to jakie (pomijam na razie palniki ksenonowe, lampy łukowe i tego typu podobne "pompowanie" kryształów):

    http://cgi.ebay.pl/808nm-150mW-laser-OEM-diode-3-2VDC-w-adj-lens-808-nm_W0QQitemZ110164053669QQihZ001QQcategoryZ53141QQcmdZViewItem

    Pozdrawiam
  • #17
    bolek
    Level 35  
    Ale pojechałeś :)

    1. tak, z dobrym skutkiem na kryształach klejonych. O wiele gorsza jest sprawa gdy każdy element trzeba osobno ustawiać- z kiepskim skutkiem udało mi sie to w dwóch gotowych modułach. Zdjęcia, wybacz chyba nawet nie robiłem.
    2. Mogę sie mylić, ale Nd:YVO4 bardziej lubi pompowanie diodą, a mowa była o laserach półprzewodnikowych
    3. I przy tym bym obstawał, jak jest dziś dokładnie to juz nie powiem
    4. KTP (Potassium Titanium Oxide Phosphate KTiOPO4 ), też jest, właśnie rzecz w tym że kryształy te trzeba odpowiednio ustawić (bez odpowiednich przyrządów nie ma co się do tego zabierać). Temperatura także jest znacząca, ale tu już nie ma tak że zmiana o 2st spowoduje zanik akcji laserowej, świecić będzie ale słabiej i mniej stabilnie. Nie pamiętam dokładnie tych temperatur, ale dla takiego zestawu było to coś w okolicy temp. pokojowej. Całkiem niedawno testowałem własny driver z niebieskim DPSSem na BBO. Nawet jej nie mierzyłem. Ustawiłem na czuja ;)

    żeby cokolwiek ciekawego zbudować nie wystarczy byle kryształ, ale i jego dane, do tego jeszcze rezonator i coś do strojenia całej gromady. 150mW wystarczy, do zabawy polecał bym jakiś klejony kryształek- z niego wyciągniesz z 10...100mW. Odpada cała zabawa w strojenie rezonatora, wystarczy tylko “poświecić” w niego diodą 808nm. Cena takiego klejonego kryształka oscyluje w granicach 80$ (szukaj w goglach pod nazwą casix). Choć znam też magika, który z wojskowych gratów w garażu poskładał 5W 532nm pompowany lampą kryptonową Z resztą ja sie na tym nie znam- tylko sprzedaje urządzenia i graty potrzebne do lasershow (BTW Jak coś potrzebujesz to pisz na PW, GG) .Więc niech piszą Ci którzy mają realna wiedze na ten temat
  • #18
    r2d2004
    Level 31  
    ... serdeczne dzięki za odpowiedź. Liczę na to, że może jeszcze jakiś praktyk odezwie się w temacie i temat ponownie nie "zemrze" śmiercią naturalną, po dwóch postach ;-) .

    Jednak z tą sprawnością nie jest tak "dobrze". Wygląda na to, że 0,5-3% to będzie to. Wskazują na to wykresy podane na stronie producenta komponentów do laserów, f-my CASIX w dziale opisującym kryształy DPM (Diode Pumped Mikrochip laser) - klejone kryształy, o których wspominał bolek :

    http://www.casix.com/product/prod_opt_laser_dpm.html

    ... wynika z nich, że 150mW moduł lasera IR 808 nm, "rozbucha" taki kryształek do zielonego koloru 532 nm i mocy raptem ok 2 mW. Niewiele toto przy cenie ok 130 $ (za kryształ i moduł lasera 808nm, 150 mW). Trzeba znacznie mocniejszych modułów laserów IR i przy mocach lasera pompującego min 300 mW "krzywa sprawności" staje się bardziej stroma i można uzyskać sprawność ok 10%. No ale to już znacznie podnosi cenę. Nadal jest to jednak dużo taniej niż lasery fabryczne (przy założeniu, że wiele wykonamy we własnym zakresie).

    Tutaj ciekawa stronka o "domowej" budowie laserów. Jest też opisana prosta konstrukcja lasera z klejonym kryształem firmy CASIX typ DPM1101:

    http://www.diane-neisius.de/laser/index_E.html

    Pozdrawiam
    PS Jak się okazuje największym problemem w takich laserach z "małym kryształkiem" jest chłodzenie tegoż, nie wspominając już o kosztach budowy takich laserów, które na kieszeń przeciętnego polskiego amatora mogą być jednak mimo wszystko za wysokie. "Idzie" jednak to zrobić jak się kto napali i trochę kasy odłoży na ten cel.

    Kwazor wrote:
    Ok kiedyś mnie tez to interesowało ale gdzie można dostać pręt rubinowy ???


    Za pręt z kryształu Nd:YAG (do lasera na 1064nm) o wymiarach D:4mm x L:130mm w US "krzyczą" ok. $600,- . Można to sprawdzić na stronie f-my: MTI Corporation. Ciekawe ile za taki kryształ "zaśpiewaliby" w krajowych instytutach?? Ile z takiego kryształka (spory) dałoby sie wydusić mocy, przy ciągłym pompowaniu palnikami halogenowymi (mam palnik halogenowy o podobnych wymiarach jak ten kryształ i o mocy 1kW)??
pcbway logo