Archiv der Kategorie: Laser

Extreme Laser cooling 2021

Mein neuer INSANE Laser Teststand, im Aufbau…

Nach längerer Zeit, habe ich mich entschlossen, einen neuen Teststand, für meine Laserdioden zu konstruieren… Dabei, geht es natürlich nicht darum, die Dioden einzufrieren. ( Eine Photonenfalle, funktioniert doch anders )… :)… Vielmehr, ist es für meine Ansprüche wichtig, dass der Laser, in seinem Teststand, möglichst vibrationsfrei gelagert ist und ein längerer, sicherer Dauerbetrieb von Multiwatt Leistungsdioden, möglich ist.

Eine Maximaltemperatur, von 30 °C, sollte dabei nicht überschritten werden. Nach meiner Erfahrung, liegt die Optimaltemperatur für den Betrieb, der Leistungs Halbleiterdioden, zwischen 17 °C und 30 °C, solange sich kein Kondenswasser bildet.

WYATT Analog Treiber.

WYATT Analog Treiber, 2.5A.

Mittels eines zweckentfremdeten CPU Kühlers und einem Peltierelement, funktioniert das ganz gut.

Der abgebildete INSANE Treiber, dient als zuverlässige Stromquelle, für alle möglichen Dioden, aus dem Shop. ( Einstellbarer Analogtreiber mit TTL, bis 2.5A max. ).
Dieser Treiber hat sich sehr bewährt !

Insane powered LASER mit LM317.

Dieses Bild, zeigt folgendes:

2 mal pl520 Osram, je 100mW max..

1 mal pltb450b Osram, 1,6W (!).

1 mal OC 630nm Mitsubishi, 300mW.

 

Vielen Dank, an Herrn Nowaks stetes Entgegenkommen! Es ist vorbildlich. Die Osram Dioden, sind hervorragend. Pl520, strahlt stabil mit =>100mW, bei 240mA max.. Ein LM317 Treiber, mit PWM, befeuert diese. ( Datenblatt Spezifikationen, der Diode beachten )…

LM317 ist kontrovers, aber ich habe ( fast ) nur gute Ergebnisse erfahren. Der ist besser als sein Ruf und erprobt! ( CW Betriebsfest )… Die Osrams kommen gut zurecht damit. Keine Diode habe ich bisher, grundlos, damit verfahren… Keine messbaren Spikes, im Betrieb. ( Linearregler )… Funktioniert! Keine Bedenken, bei Schaltplankonsistentz. Im Netz gibt es viele erprobte Schaltvorschläge. Eine Einschaltverzögerung, als auch eine Temperaturkompensation, sind sinnvoll und leicht implementierbar. PWM, realisiere ich mit einem Längstransistor.

Vorteil, beim LM317, liegt in seinem relativ hohen Treiberstrom, welcher auch den Betrieb von Leistungsdioden, günstig ermöglicht. Durch Parallelschaltung, sind mehrere Ampere Treiberstrom, kein Problem. Nachteilig ist der schlechte Wirkungsgrad, des Linearreglers.

LM317 – PL520 PWM driver.

Bei PWM oder Pulsbetrieb, bitte auf die Ausgangskapazitäten achten! ( Bleeder, LM317 – Grundlast beachten )… ( !!! ). In die Anschlussstecker, meiner Laserdioden, implementiere ich zusätzlich eine Parallelkonstruktion aus einer schnellen Z-Diode und einem 1KOhm Widerstand.

 

Einfacher LM317 PWM Treiber.

Kurz: LM317, als Treiber ?!! Gerne… ( LM338, dito ). Punktum.

“Der Spike, findet seinen Weg” :

Selbst bei sehr ausgeklügelten Schaltungen ( !!! ), musste ich beobachten, dass trotz aller Vorkehrungen, spannungsspitzen durch die Laserdiode rasten… Gerade bei allen Schaltvorgängen, wie dem schalten der Hauptstromversorgung, ist Vorsicht geboten !!!

( Der Hinweis, bitte nur im Nulldurchgang schalten, ist nicht zielführend )… ;).

Von daher, empfehle ich die Diode kurzzuschliessen, vor dem schalten… Ein Relais oder Kippschalter, parallel zur Diode, löst das Problem einzig zufriedenstellend !

 

LM317 PWM drive.

Wer hier nicht folgen kann, bestellt sich bitte einen der erprobten Treiber, aus dem Shop! Die sind günstig und beinhalten Schutzfunktionen, die essentiell sind, für ein langes Diodenleben. Die Konstruktion eines funktionierenden Treibers, ist nicht ganz trivial. Gerade bei PWM oder Pulsbetrieb !

 

lm317 protoboard.

Ein funktionierendes Treiberkonzept, erfordert etwas Mehraufwand, Es liesse sich wohl ein ganzes Buch darüber schreiben…

Ausserdem:

Die günstigen OCs, in 630nm, laufen sehr stabil bei bis zu 275mA! Ab 280mA, kann schon zuviel sein, auch wenn die Dioden das einige Tage mitmachen.

Günstige “Einstiegsdioden”… 300mW, “schöne” Wellenlänge.

 

Sehr empfehlenswert:

Die INSANE 520nm, SL Kollimatoren! Für knappe zehn euro, wirklich gut! Wer sowas gerade braucht, sollte sich diese mal ansehen…

Generell, sind alle AR Kollis aber gut brauchbar. 520nm AR, stach etwas heraus, da es sich hier um ein ” single – lens ” Kollimator handelt. Allgemein, ein gutes Preis zu Leistungsverhältniss, in Bezug auf alle Kollis. ( Die momentanen Kollis, für blaue und rote Diodenlaser ( 445nm, 630nm ), sind mehrelemente Linsen, welche erprobt sind.

 

Pltb450b, sind ohne Worte… Ein blaues Wunder! Das sind Halbleiter! Ich finde das ausserordentlich faszinierend. Bei 17grad C stabilisiert, laufen diese problemlos im quasi Dauerbetrieb. ( 1,4A )…

LM317 PWM drive.


“Wissenschaft, ist die folgerichtige fortführung der Magischen Praxis, in der Gegenwart”.

 

 

memorandum.

Insane – Einkaufstip ! PL520 von Osram… Bisherige Erfahrungen.

Seit einigen Wochen, lasse ich eine insane pl520 Diode, im fast Dauerbetrieb, laufen. Strom : 250mA. Treiber ist ein LM317, als  Konstantstromquelle, mit  Nachgeschalteten Längstransistor zur Leistungsregelung per PWM über Microcontroller und zum Pulsen der Diode.

Die Osram Diode zeigt sich  dabei extrem gutmütig! Sowohl der Puls, als auch der PWM Betrieb funktionieren einwandfrei und konnten der Diode bisher nichts anhaben! Ein gutes Ergebnis…Fazit : Uneingeschränkt empfehlenswert! Mir ist bisher in punkto Qualität keine bessere Diode untergekommen, als die von Osram produzierten Typen ! :))… Insane Einkaufstip !

memorandum.

 

 

Woran erkenne ich, das ich meine INSANE OSRAM pltb450b, überfahre, oder der Emitter beschädigt ist ?!

Wer seine INSANE OSRAM pltb450b, mag, der sollte diese natürlich nicht zu sehr überfahren. Woran erkenne ich, das es meiner OSRAM noch gut geht ?!

“Ein etwas Kontroverser Artikel… Es besteht kein Anspruch, auf sachliche Richtigkeit. Die Fakten, beruhen auf eigenen Beobachtungen.”

Das ist im Grunde, recht einfach : Wie wir wissen und wie man es vielleicht im Titelbild erkennen kann, handelt es sich bei unserer OSRAM Diode um einen Breitstreifenemitter. Der Gesamtstrahl besteht aus deutlich erkennbaren ” Einzelstrahlen “, welche man in der Seitenansicht und mit etwas Rauch, leicht sichtbar machen kann. Man sieht deutliche Trennlinien, zwischen den Einzelemitterstrukturen.

Bei Betrieb innerhalb der Grenzwerte der Diode und ohne Degradationsschäden, erkennt man deutlich, zumindest DREI, ( aktuell VIER ) Strahlzonen, aus denen sich der Gesamtstrahl zusammen setzt. Die Diode ist in guter Verfassung…

Bei Betrieb an den Grenzwerten, teilen sich die obere und untere Linie des Gesamtstrahls, nochmals auf. Das kann, MUSS aber nicht, schon auf leichte Schäden oder eine Überlastung am Emitter, hindeuten… Dieses jedoch, ist unklar und macht sich gelegentlich auch im Nominalbetrieb bemerkbar. Aufgrund von Einzelexemplarstreuungen, ist das nur schwer festzulegen… Dafür könnte Mensch das Verhältnis zwischen Strom/Leistung, der Diode messen ! Lässt die Ausgangsleistung der Diode, bei gleichzeitig erhöhter Stromaufnahme nach, ist die Diode zumeist schon beschädigt. 

Bei Verschmelzung der einzelnen Streifen, womöglich mit deutlich sichtbaren Einzellinien, die heller leuchten, als der nun gleichsam ” verschmolzene ” Einzelstrahl, ist Vorsicht geboten ! Die Diode ist überfahren… Schäden am Emitter drohen, wenn die Diode so für längere Zeit betrieben wird ! Das ist ein eruiertes Faktum !

Zum Glück, sind unsere INSANE – OSRAMS, von hervorragener Qualität und stecken die eine oder andere ” Fehlbehandlung ” besser weg, als jede andere, mir bekannte, Markendiode. :))

memorandum.

Insane OSRAM PL520/50 – KEINE grünt so grün, im Diodenwald… Insane cool and ” must have “.

PL540 in AIXIS Kopf gepresst.

PL520 in AIXIS Kopf gepresst… (Kupfer).

Erster Testlauf... OSRAM - PL540... 160mA.

Erster Testlauf… OSRAM – PL520… 160mA.

Die PL520 – 50mW… Insane cool ! :)))

So sollte die 3,8mm Diode, in ihrem AIXIS HOST, aus Kupfer, sitzen… Wer kein passendes Werkzeug besitzt, sollte, gegen minimalem Aufpreis, die Diode vorgepresst bestellen ! Mal ganz nett, bei Herrn Nowak, anfragen… Bei Stammkunden, zeigt er sich bestimmt kulant ! ;)…

Nun zur Leistung, der 50mW Version, der PL520 :

Hier der erste Testlauf, bei 160mA. Die stabile Wellenlänge und die Haltbarkeit, welche im übrigen ALLE Osram Dioden kennzeichnet, zeigt sich auch bei der PL520, als SO, n. nie gekannt ! Tipp : Diese Diode, ist wirklich jeden Cent Wert und der Preis, ist mit rund 50,00,- Euro, angemessen fair ! Günstiger als im Insaneware Shop, sind diese kaum zu finden, in Deutschsprachigem Gebiet.

Diese Diode, produziert ein sehr schönes, sattes, grün. Die Kohärenz/Divergenz ist ausgezeichnet ! Ausserdem, ist diese Diode, nach meiner Meinung, unterspezifiziert ! Bei 300mA (!),

zeigten sich keinerlei Degradationserscheinungen. Die Ausgangsleistung, betrug bei diesem Strom, über 130mW ! Das stabil, über 24 Stunden, im Dauerbetrieb ! Da ist sogar noch Luft nach oben… Aber nicht zu empfehlen ! Ich denke, mehr als 250mA maximal, sollte man der PL520/50, nicht antun ! Maximum rating nach Datenblatt rev.2.0, entspricht 180mA.

Interessante Fakten :

Projiziert Mensch, den Strahl der Diode ohne Kollimatoroptik, auf eine geeignete Fläche, zeigen sich an einer Seite streifenartige Artefakte. Diese liessen mich anfänglich, zu dem Schluss kommen, das es sich hierbei um Degradationserscheinungen, oder um einen Fabrikationsfehler handeln müsse. Das ist allerdings nicht der Fall ! Beim Vergleich mit anderen OSRAM´s, z.B. Der pltb450, zeigen sich diese Randartefakte, ebenfalls… Es scheint also ein produktionsseitig bedingter Effekt zu sein, welcher typisch für alle OSRAM Laserdioden ist ! ( Das wurde ebenfalls verifiziert, von anderen INSANE Freaks ).

Die ” Gutmütigkeit “, ebenso die ” Standfestigkeit “, der OSRAM Laserdioden, ist wirklich sehr ungewöhnlich und einer besonderen Erwähnung Wert ! Eine OSRAM, würde ich von daher, jedem anderen Typen vorziehen !

Keine, meiner OSRAM Laserdioden, hat unter stabilen Betriebsbedingungen, jemals versagt ! Jeder Totalausfall, war auf unsachgemässe Betriebsbedingungen und/oder Treiberdefekte zurückzuführen ! Dabei schone ich meine Diodenlaser, bestimmt nicht… ;).


 

Eine Schutzbrille ist Pflicht ! Die Leistung der PL520/50, ist auch aufgrund der Wellenlänge (!), nicht zu unterschätzen !!! Der Brennpunkt erscheint extrem hell, in der Wahrnehmung.

Achtung: Bei dem Betrieb ausserhalb, der von im Datenblatt angegebenen, maximalen Grenzdaten, erlischt die Garantie, der Diode. Ein überfahren der Diode ist möglich, geschieht allerdings auf eigene Gefahr und wird ausdrücklich NICHT empfohlen.

http://laserpointerforums.com/f45/osram-pl520-50mw-520nm-laser-diode-81581.html

Unter diesem Link, findet Ihr einen von mir verifizierten, ausführlichen Leistungstest, der PL520/50. Dieser deckt sich fast exakt, mit meinen Erfahrungswerten ! Gut gemacht…

Ein Datenblatt der Diode, findet Ihr als PDF, im Insaneware – Shop ! Habe ich jetzt nicht extra verlinkt. Alternativ, hilft GOOGLE weiter.

Bitte berichtet über Eure eigenen Erfahrungen ! Dieses wird extrem geschätzt. Ein paar Kommentarzeilen, wären ein Anfang. Vielen Dank !

memorandum