Построение 1064нм лазера с накачкой 40Вт

Тема в разделе 'Построение DPSS', создана пользователем Artemka, 13 июн 2010.

  1. Artemka

    Artemka Администратор Staff Member

    Думаю многим будет интересно!
    Итак, для этого проекта была куплена линейка FAP800 40Вт в волокне 0.8мм.
    [attachment=3:1t9csuby]SANY0284.jpg[/attachment:1t9csuby]
    Был "собран" импульсный блок питания на основе материнки.
    [attachment=1:1t9csuby]SANY0286.JPG[/attachment:1t9csuby]
    а также кристалл ванадата и выходное зеркало.
    В данное время ожидаю новый диод, так как предыдущий убил((
    Хочется получить порядка 20Вт в 1064нм! но это-предел мечтаний..
    Для подобных мощностей требуется ванадат с набалдашником, это нарост из кристалла, но без примеси неодима, который служит лишь для отвода тепла от поверхности ванадата, куда фокусируется 40Вт. Но к сожалению стоит такой от 30000р. поэтому я иду на риски и приобрел 3х3х5мм ванадат 0.5%, в надежде что он не расколется от такой мощности.
    [attachment=0:1t9csuby]SANY0288.JPG[/attachment:1t9csuby]
    так, расскажу про питание. Основа - материнская плата под АМД процы. просто такая попалась! Если кто будет повторять, то управляющая микра - ISL6566
    -контроллер трехфазного импульсного понижающего стабилизатора. позволяет до 30А на плечо качать! В общем выпилил часть платы из матринки и запустил! работает великолепно! легко нагрел до красна полотно ножовочное)) Потом нашел вывод, на котором опорное напряжение и спокойно поднял выходное напряжение до 2.5В! Решено, подключаем!! В качестве измерителя тока-шунт на 50А, который выдает 75мВ на таком токе.
    подключил, проверил от 20 до 45А-работает отлично! Был сильно удивлен, что сам модуль не сильно греется! Мобильная конструкция возможна)) данным модулем легко разрезал лезвие! Все это в режиме ручного регулирования напряжения и контроля тока! Далее добавил схему на ОУ для автоматического регулирования тока. если надо-дам схему.
    Но именно она убила диод.. точнее косвенно повлияла. я ошибся и включил схему регуляции до включения силовой части.. сейчас я понимаю что на управляющем выходе было около 4В и ток в диод был огромен на старте! А потом схема устаканивалась на расчетном токе в 45А.. В общем к этому значению она спускалась сверху, а не снизу как предполагалось мною. Диод сожжен, жду еще один.
    Не удержался и разобрал модуль!)
    [attachment=2:1t9csuby]SANY0285.jpg[/attachment:1t9csuby]
    там внутри на линейку приклеена большая микролинза, после микролинзы куча волокон, которые потом собираются в общее волокно. Вот такие эксперименты, которые еще не окончены)
     

    Вложения:

    • SANY0284.jpg
      SANY0284.jpg
      Размер файла:
      84,8 КБ
      Просмотров:
      2.249
    • SANY0285.jpg
      SANY0285.jpg
      Размер файла:
      88,2 КБ
      Просмотров:
      2.228
    • SANY0286.JPG
      SANY0286.JPG
      Размер файла:
      99,6 КБ
      Просмотров:
      2.191
    • SANY0288.JPG
      SANY0288.JPG
      Размер файла:
      135,4 КБ
      Просмотров:
      2.158
  2. winnorokomo

    winnorokomo Пользователь

    у меня есть линейка на 60Вт 0.8нм. если ещё сожжёшь - пиши. нравятся мне такие модули, где бы чисто модуль без линейки достать))
     
  3. Artemka

    Artemka Администратор Staff Member

    Да не, не думаю что подойдет, тыж её сам припаивал.
    Да и я нашел человека, который линейки 40W 808нм в волокне по 250$ мне продает и за 150 20-ка)
     
  4. winnorokomo

    winnorokomo Пользователь

    я до неё так и не добрался, так что она так и лежит у меня в том виде, в каком я её купил.
    а цена хорошая=) я бы у тебя заказал, если бы только сегодня не заказал себе HD камеру на амазоне=)
     
  5. suslox

    suslox Пушистикс Staff Member

    Темко, сколько ты потратил на сожженную линейку то? :cry:
    вообще очень оригинальное решение - заюзать конвертер из материнки!молодец!

    корпус у сгоревшего модуля классный)я бы в нем какойнить самопал собрал)
     
  6. Artemka

    Artemka Администратор Staff Member

    первый диод я брал по 350 баксов..
    А самопал тяжеловат будет)) там меди грамм триста))
     
  7. мирон

    мирон Пользователь

    Артём, несколько вопросов:
    1. не ясно, как, имея аналоговый сигнал с шунта, регулировать ток нагрузки. Если можно, то расскажите подробнее.
    2. в посте нет ни слова о системе охлаждения. Не может же не быть её совсем. Как/ чем охлаждали?
    3. наконец, как предполагаете фокусировать излучение накачки в кристалл ванадата?
     
  8. Artemka

    Artemka Администратор Staff Member

    1. У микросхемы есть вход, на котором опорное напряжение сколько на этом входе-столько и на выходе преобразователя!
    Я просто взял ОУ, и подключил на один вход - опорные 60мВ, на второй-выход с шунта. а выход оу соединил с этим управляющим входом преобразователя.
    В итоге пока на шунте не будет 60мВ, оу будет поднимать напряжение на тов выводе. Там же установил 1000мкф кондер, чтобы не возникло генераций. получился своеобразный софт-старт.
    2) система охлаждения- брусок аллюминия 50х60х100мм, я гонял минуты две его, градусов до 40-ка нагрелось.
    3) это хороший вопрос, буду экспериментировать. можно вплотную ванадат приставить к волокну, расходимость небольшая, должно прокатить, либо через линзочку. надо будет выбрать лучший вариант..
     
  9. suslox

    suslox Пушистикс Staff Member

    а схемочку итоговую всей системы можно?
     
  10. Artemka

    Artemka Администратор Staff Member

    пока нет, сгорело ж) Новую буду собирать, выложу!
     
  11. laser532

    laser532 Пользователь

    1) Хотелось бы добавить, что к этим модулям есть хорошая коробочка, того же производителя. С большим элементом Пельтье, терморезистором и прочими мелочами. Могу фотку сделать, но, наверное, и так видел.
    2) Резал лезвие прямо с волокна 0,8 или перетягивал оптикой? Я что-то не догоняю, ни одна из имеющихся у меня линз не изменяет расходимости пучка с выхода волокна. Похоже, я что-то недоучил, когда надо было...
     
  12. Artemka

    Artemka Администратор Staff Member

    коробочку видел, но мне она никчему..
    Лезвие резал через оптику, просто сферическая линза D=3 F=5 те же самые 0.8мм и получил.
     
  13. suso

    suso Новичок

    Я тоже не могу сфокусировать в точку с линейки и даже один диод у меня с оптовыходом - такой-же многожильный "бронированный" в металле оптокабель длинной метра 3 - 4. Без линзы он плавит пластик, дымит на бумаге и дереве, но в точку зараза никак!
    кстати - диоды получил от америкоса, из 8 заказанных - 3 исправные, остальные либо совсем дохлые либо частично исправные (т.е. из 19 кристаллов не все работают). Хотел станочек для гравировки смастерить, а теперь похоже нужно еще и кристалл покупать, для превращения этого 808нм безобразия во что то собираемое в луч. Я разочарован... Черные пакеты плавить, спички поджигать можно и одиночным кристаллом а не линейкой.

    Да, где-то читал и видел рисунки, что кристалл накачивают не в торец, а с боку. Потому и придумали линейки диодов - размещают вокруг кристалла по несколько сборок.
    Как вы собираетесь накачать кристалл?

    Пока для себя вижу применение этих лазерных диодов как мощную ИК подсветку для видеокамеры. (все равно что из пушки по мухам)...
     
  14. laser532

    laser532 Пользователь

    Насчет фокусировки все не так малореально. По-видимому, мы просто не видим какой хаос творится на выходе, вместо ровненьких "ламинарных" лучиков. Одиночный ЛД имеет документированную форму расхождения (по быстрой и медленной осям) и можно создать линзу с переменным радиусом кривизны, которая будет трансформировать, т.е. создавать например, однородное или гауссово распределение плотности энергии по сечению луча. А можно поставить две цилиндрических линзы (например, микролинзу и "обычную") грубо считая, что из излучающей зоны светит прямоугольник. Тут вопрос в полноте использования энергии, в дальнейшей расходимости или еще в каких-то желаниях пользователя. А вот с оптоволокном у меня туго, я никогда им не интересовался и как там блуждает и что там вращается тоже.
    Тем не менее я взялся за ремонт хирургического лазера 50Вт и довел его до состояния работоспособности. 50Вт не получилось, но кварцевые кончики перестали отваливаться от саморазогрева. Сделал только потому что руки не совсем из ж. и слегка позолоченные. Но я это к чему? А к тому, что в том лазере стояло 3 линейки по 12 (тонких уже не помню диаметр, гдето обломки в герметичной коробочке остались) излучающих зон и еще пилотный красный, т.е. 37 волокон они загоняли в стандартное 0,6мм волокно через адаптер со встроенной линзой, шатером (или как его там, шторкой, короче) и SMA разъемом. И линзу можно было двигать/наклонять противодействующими винтами с подпружиниванием. В качестве критерия я использовал выходную мощность, но совершенно очевидно, что там внутри изменялось не только положение и угол пятна, но и его диаметр. Разбирать адаптер и изучать линзу не было возможности. Сроки. Кстати, при 30Вт (по встроенному калибратору) белая бумага лихо воспламенялась в сторону излучателя.
    Меня это впечатлило и в один из проектов я захотел эти доступные сейчас за копейки FAPы. Купил их десяток на всякий случай, а теперь не радуюсь... Подумываю теперь твердотельный накачать, а потом фокусировать. 5Вт 532нм по первым прикидкам мне будет достаточно.
    Кстати, никто не видел АОМы, способные модулировать более 5Вт? Или какие еще дешевые варианты быстро (100..300кГц) "мигать" мощным лазером? QCW я попробовал, но дешевых вариантов не попадается и все-равно даже 100кГц - это для них очень много... Неплохо бы ссылки на существующие конструкции. Limo не предлагать, Лиссоченко - приятель трех разных моих коллег и его варианты пока не устраивают.
     
  15. suso

    suso Новичок

    Сегодня таки сфокусировал с оптоволокна в маленькую точку. три линзы от старой видеокамеры. Первая - самая большая по диаметру, расположена в 10 см от среза оптоволокна, далее через 10 см еще пара линз . после них через 1,5 см малюсенькая точка = 0.1-0.2мм.
    свечу на склейку от 10мвт указки - излучение мощное и стабильное (начинает излучать при прямом токе 10А- приходится долго подбирать соосность и фокус, при токе 13А уже не надо долго искать фокус, при 20А очень быстро (несколько сек) разогревается кристалл, что держать в руках невозможно. Так-же попробовал прислонять к линейке светодиодов кристалл без фокусирующих линз - работает нормально при токе 19-20А. Больший ток у меня не выдает мой стабилизатор (ограничение в 20А). Вопрос знатокам - как наши глаза воспринимают 808Нм? Сегодня долго возился с излучением, посмотрел в видеокамеру в режиме ИК, и обалдел - вся комната полыхает отраженками и всякими бликами!!!

    Сегодня ночью (часиков в 2-3 ночи, т.к. у нас практически не темнеет по ночам - Сургут) попробую светануть в сторону соседних домов и поснимать камерой в режиме ИК. Интересно посмотреть на расходимость луча...
     
  16. laser532

    laser532 Пользователь

    У меня есть 2-хтомный "Справочник по лазерам" (Прохоров и еще кто-то) там утверждается со ссылкой на американские исследования, что этот диапазон (я его не помню, но 808, очевидно, интересующие "строителя" DPSS в первую очередь, туда входят) активно потребляется стекловидным телом глаза и коварно накопление этого воздействия, в отличие от "зайцев", которые сразу приводят к болевым ощущениям. Ну это так своими словами. Очки я купил даже раньше, чем спектрометр и не вникаю какая часть моего глаза мне менее важна. Пока живу, хочется видеть и желательно четко.
    С одного волокна я не испытывал сложностей с фокусировкой, именно связка напрягла. Есть еще GRIN lens, которые можно использовать для перехода от одного сечения пучка к другому. Эти линзы специально делают с разным pitch для разных целей: накачка, ввод в волокно, еще что-то было, не помню. Ну еще многолинзовая система - это многие потери. Пусть лучше толстая линза, но одна...
     
  17. Glavlaser

    Glavlaser Гость

    suso
    Пожалуйста не делайте этого можете при неудачном стечении обстоятельств повредить кому гибудь зрение :evil: :twisted:
     
  18. DKDP

    DKDP Пользователь

    Хотя формально 808 нм лежит в ИК-области, кривая чувствительности глаза не обрывается на 700 нм,которая считается длинноволновой границей видимого диапазона. При достаточной интенсивности 808 нм воспринимается как красный свет. Надо только помнить, что слабое красное свечение совсем не означает, что интенсавность действительно слабая. С точки зрения опасности для глаза 808 нм ничуть не лучше видимого диапазона.

    На 808 нм кривая чувствительности глаза также не обрывается. Лично я видел случайные блики излучения на 940 нм как слабый темно-малиновый свет. А вот 1.06 мкм уже не виден глазом совсем. При очень большой мощности начинается удвоение частоты в глазу и можно увидеть зеленый цвет. Не советую, впрочем, проводить такие эксперименты со зрением.

    Расходимость луча в лаборатории смотрится по пятну в фокусе линзы, поскольку, как известно, линза формирует в фокусе дальнее поле излучения.

    Предельные мощности, допустимые для глаза в видимой области при непрерывном излучении, составляют микроватты-десятки микроватт. Ночью опасность для глаза выше, поскольку зрачок расширен. Кстати, именно поэтому работать с лазерами рекомендуют при хорошем освещении.
     
  19. mithun

    mithun Новичок

    народ а можно вывести излучение с помощью пигтейла который применяют в сетях? и выдержит ли пигтейл мощность ну от 20 и до 50Вт?если есть у когото возможность отпишитесь
     
  20. мирон

    мирон Пользователь

    "народ а можно вывести излучение с помощью пигтейла который применяют в сетях? и выдержит ли пигтейл мощность ну от 20 и до 50Вт"?

    Нет. Посмотрите на параметры волокон, использующихся для вывода излучения не то что в десятки вт, а хотя бы 5-7 Вт. Возьмём любимый мною Lumics. 2 Вт - 50 мкм. 4 Вт - 105 мкм. 7 Вт - 200 мкм.
    Правда, знаю SHEAUMANN 25 Вт. Выходное волокно - 105/125 мкм, NA=0.12. Но в любом случае это уже не связное волокно. При связных диаметрах даже для многомода имеем что-то 55/125 или 65/125, точно не помню, поправьте, если вру. Но если и вру, то не сильно. IMHO, при таких мощностях телекомуникационное волокно уже начинает трещать. Да и спектр тоже начинает расползаться. Но и это ещё не всё. Внимание, вопрос: " Какова будет эффектвность заведения излучения диода/диодов мощностью 20-50 Вт в волокно диаметром 65 мкм"?
     

Поделиться этой страницей