Eigenbau eines kleinen Lasers

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

root
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Mi, 17.10.07, 08:28

John.S hat geschrieben:Aslo wenn der Strahl unkollimiert ist und man sie nicht direkt vors Auge hällt kann da nix passieren.

Nebenbei sollte man die Dioden ja auch eh nicht mit voller Leistung Testen.
Sicher, das stimmt schon, aber unter Umständen ist der Strahl nunmal kollimiert und du guckst direkt da rein, zudem würde es auch schon reichen, wenn du auch kurzer Distanz in den unkollimieren Strahl guckst.
Aber ich würde eh wetten dass bei den meisten Leuten die Laserdiode schrott ist bevor sie wirklich läuft :roll:
joerg.b
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Mi, 17.10.07, 18:58

root hat geschrieben:Aber ich würde eh wetten dass bei den meisten Leuten die Laserdiode schrott ist bevor sie wirklich läuft :roll:
Na, dann hoffe ich mal, daß ich nicht zu den meisten Leuten gehöre, ich habe mir nämlich denn LiteOn LH-20A1L bestellt. Das ist ein 20-fach Brenner mit LightScribe (Kaufpreis 25,97€).

Durch die 20-fache Geschwindigkeit erwarte ich eine recht starke Laserdiode. Und da das Gerät von PLDS (Philips & Lite-On Digital Solutions) ist, also den Zusammenschluß der Branchenführer in diesen Bereich sollte die Qualität auch stimmen.

Schon verrückt, nur um eine Laserdiode zu bekommen habe ich mir jetzt einen ganzen DVD Brenner geholt.
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juk
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Mi, 17.10.07, 21:37

So verrückt ist das nicht, schau dir mal Preise von Roithner an, die sind gepfeffert... Einzelne Dioden sind nun mal teurer, als wenn so ein DVD-Laufwerks-Hersteller davon gleich 10000 Stück oder mehr abnimmt.

Auf eBay hat vor einem Jahr allerdings mal jemand so 10000 DVD-Brenner Dioden verkauft. Mindestabgabe waren 10Stück, wobei bevorzugte Abgabe natürlich so ein original Hersteller-versiegeltes 1000'er Paket war...

Die Preise waren human, 658nm, Pulsleistung 240mW, CW-Leistung 100mW. Der konnte man auch bei guter Kühlung so 150mW abringen... selbst bei CW 200mW hat die einige 100h durchgehalten, die war sehr gutmütig... Bei einem Preis von ein paar Euro/Stück war das kein Thema, wenn mal eine Durchbrannte... Einige Freaks bauen mit den Dioden Multi-Watt Laser. Das übelste, was ich als Selbstbau gesehen hatte war ein Laser, bei dem 24Stück dieser Dioden gekoppelt wurden. Überfahren bei 200mW kommt da 3.5Watt raus. (Der Rest geht beim koppeln verloren)

Der Typ ist RLD65PZB5

Wem die also mal über den Weglaufen sollten, strong Buy!

In modernen DVD-Brennern sind inzwischen oft exotische Sondertypen anzutreffen, die sich zum Basteln kaum noch eignen. Besonders übel sind die Geiz ist geil Dioden, bei denen gleich auf das Gehäuse verzichtet wird, die Dinger sind bald wie rohe Eier, natürlich ohne Schale...
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Sa, 20.10.07, 21:25

Also ich hab grad versucht, eine Laserdiode aus nem CD Player zum leuchten zu bringen:
Sie hat tatsächlich schwach ROT geleuchtet (Interessant, wen das Infrarotdioden sein sollen :?: ). Aber der Strahl war gestreut (also nicht kollimiert, wie man das warscheinlich nennt). Dazu wurde Die Diode sauheiss! Und nach ein paar Versuchen ging sie dann garnicht mehr. :|

Aber ich hatte auch nicht vor nen Superlaser zu bauen. Wollte nur mal probieren, ob man die Diode ohne vorschaltdingsda betreiben kann. Ergebnis: Leuchtet fast nich! Geht sofort kaputt! Den richtigen "Laserstrahl" bekommt man ohne weiteren aufwand nicht hin! Also lasse ich das mal bleiben und hoffe, dass alle anderen das auch tuen! Meine Augen sind schließlich noch okay und das sollen sie auch bleiben

mfg Jay
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juk
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Sa, 20.10.07, 22:21

Ja, 780 nm kannst du bei entsprechender Leistung so gerade eben glimmen sehen, dann ist aber für deine Augen schon alles zu spät! Selbst 808nm sind noch sichtbar, das können dir die Bastler von DPSS-Lasern berichten...

Wie du aber bemerkt hast, sind Laserdioden normalerweise nicht kollimiert. Sie Streuen, je nach betrachteter Achse ihr Licht um +/-40 aus. Erst durch die kollimierung wird daraus ein Strahl, so wie man es von einem Laser eigentlich kennt. Durch genügenden Betrachtungsabstand ist es möglich in so eine unkollimierte LD zu sehen, ohne das etwas passiert. Aber versteh das bitte nicht als Aufforderung das jetzt auch zu tun! Man muß sich erstens völlig sicher sein, das die LD nicht etwa vom Hersteller aus bereits mit einer Mikrolinse kollimiert wird und zusätzlich muß man den nötigen Sicherheitsabstand auch abhängig von der Leistung wählen... sich mal eben darauf verlassen, das aus 1m nichts mehr passiert darf man jedenfalls nicht...

Tja, und das die heiß werden ist klar, du pumpst da einige 100mW an elektrischer Leistung rein und das kleine Gehäuse kann diese Wärme ohne kühlkörper nicht schnell genug an die Umgebung abgeben. Das die LD dabei schnell stirbt ist nur normal...

Wer LD'S betreiben will, der sollte sich vorher gründlich informieren, was er da macht, sonst

1. Gefährdet er sich slebst
2. Gefährdet er evtl. andere
3. macht er evtl. teure/wertvolle LD's in wenigen nanosekunden kaput.
joerg.b
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Fr, 26.10.07, 20:21

Heute habe ich aus den bestellten Brenner die Laserdiode ausgebaut. Es handelt sich um ein nicht gekapseltes Bauteil!
DSCF4736.jpg
Im folgenden Bild ist weiterhin die Linse zu erkennen.
DSCF4737.jpg
Bei der Inbetriebnahme mit reduzierten Betriebsstrom (ca. 100 mA) in unterer Anordnung sind bei mir die folgenden Beobachtungen und Fragen entstanden:
DSCF4740.jpg
1. Es ist ein ziemliches Geduldsspiel, die Linse optimal zu plazieren, bis nur ein minimaler Punkt vorhanden ist.
2. Kennt sich jemand mit DVD Player Linsen aus? Sind diese Linsen für eine Anwendung über große Entfernungen hochwertig genug, um den Strahl auch hier gut zu kollimieren?
3. Ich werde mir definitiv eine Laserbrille zulegen. Ich habe als Jugendlicher einiges an Feuerwerksartikeln gebaut und auch schon mit einen Teslatrafo experimentiert, aber so eine winzige Laserdiode ist viel gefährlicher. Mir war trotz großer Vorsicht richtig unwohl. Man weiß nie, ob man nicht doch einmal eine für das Auge gefährliche Reflektion abbekommt. Kennt jemand den Preis einer solchen Brille?
4. Mit 100 mA hat sich die Diode nicht nennenswert erwärmt. Ich denke, daß bei guter Kühlung bis zu ein halbes Ampere möglich ist. Hat jemand eine Ahnung, wie ich die Diode unbeschadet aus dem Metallblock bekomme um sie in ein Drehteil zu setzen?

Zum Schluß hänge ich mal noch ein paar Bilder vom Strahl an.
DSCF4743.jpg
DSCF4744.jpg
Zuletzt geändert von joerg.b am Fr, 26.10.07, 21:36, insgesamt 2-mal geändert.
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John.S
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Fr, 26.10.07, 20:26

Also halbes Ampere wird sie mit Sicherheit nicht verkraften.Laserdioden sind viel empfindlicher als Leds.

Zur Linse:Man kann damit das Licht zwar sehr gut auf einen sehr kleinen Punkt fokusieren aber durch die sehr kleine Brennweite kriegst du auch kaum eine gute Divergenz hin.
Zumindest konnte ich im Experiment mit grösseren Linsen und grösserer Brennweite weitaus bessere Ergebnisse erzielen.
Der Strahl war zwar etwas dicker,dafür war die Divergenz weitaus kleiner.
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jm2_de
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Sa, 27.10.07, 02:17

Zur Frage 4.:
Wie es auf den Bildern aussieht ist der Messingblock von hinten in den grauen Metallklotz
eingesetzt worden, warscheinlich ist er auch geklebt.
Es gibt da eine Möglichkeit das Teil mit vermindertem Risko zu entfernen.

Spann eine Stahlstange (dicker Nagel, abgesägt) in einen Schraubstock, die Vorderseite des
Messingteils setzt Du direkt an den Nagel.
Nun hinten über die Kabel ein Rohr schieben, da haust Du dann vorsichtig dagegen um den
grauen Metallklotz runterzubekommen, dabei wird der eigentliche Laser weniger belastet
als wenn man es andersrum macht.

Das der Laser 500mA schafft glaube ich aber nicht, der Laserchip ist so klein das der die
wärme bestimmt nicht gut genug auf den Kühlkörper verteilen kann.
Du müsstest den Kühlkörper schon aktiv runterkühlen :?

Auf diesem Teil müsste auch noch eine art Prisma montiert sein, das läst in der einen
Richtung den Laserstrahl durch, den von der CD zurückreflektierten spiegelt es aber
um 90° zur Seite, zum Sensor.
Mit dem kannst Du auch zwei Laserstrahlen bündeln, da wo der Sensor sitzt kommt
einfach ein 2. Laser hin, wenn Du einen grünen da hast .... sieht sicher nett aus :mrgreen:
joerg.b
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Sa, 27.10.07, 09:43

jm2_de hat geschrieben:Zur Frage 4.:
Spann eine Stahlstange (dicker Nagel, abgesägt) in einen Schraubstock, die Vorderseite des
Messingteils setzt Du direkt an den Nagel.
Nun hinten über die Kabel ein Rohr schieben, da haust Du dann vorsichtig dagegen um den
grauen Metallklotz runterzubekommen, dabei wird der eigentliche Laser weniger belastet
als wenn man es andersrum macht.
An eine solche Lösung dachte ich auch schon. Was hältst Du davon, den Metallblock mit einer kleinen Trennscheibe anzuschlitzen und dann mit einen Schraubenzieher auseinander zu biegen? Hast Du mit Deiner Idee Laserdioden schon "heile" ausgebaut?

Zu meiner Frage 1:
Ich habe mir das optische System einmal näher angesehen. Vor der oben abgebildeten Linse befindet sich noch eine kleine weitere Linse, die über 4 Spulen magnetisch in 2 Achsen bewegt werden kann. Weiß jemand, welche Art der Justage hier genau stattfindet?

Zu meiner Frage 2:
Arbeitet meine Linse aus dem DVD Player über eine Distanz von 6 Meter vielleicht deswegen nicht so gut (Lichtstrahl weitet sich meiner Meinung nach zu sehr auf), weil der Strahl im Player durch 2 Linsen läuft, ich nun aber nur eine verwendet habe?

Zu meiner Frage 3:
Einige Kommentare vorher hat Borax folgenden Link eingestellt der jetzt funktioniert:
http://www.afterbuy.at/Afterbuy/shop/st ... id=4412106
Kann mir jemand helfen, ob diese Brille vor einen Laser mit geschätzten 250 - 500 mW Lichtleistung bei ca. 650 nm ausreichend schützt.

Kennt jemand eine günstigere Quelle, die Brille kostet 100 €uro? Einen Brenner für 25 € bestellen um ihn gleich auszuschlachten ist eine Sache, aber mein Interesse am gesamten Projekt sinkt deutlich, wenn's auf einmal so ins Geld geht.

Nochmal zu 4.:
Die Laserdiode ist im 20-fach Brenner ziemlich bescheiden gekühlt. Die MTTF (Zeit bis zum Fehler) beträgt für ein solches Produkt aber üblicherweise 10000 Stunden. Wenn ich die Diode in ein Messing- oder Kupferdrehteil presse um die Wärme besser abzuleiten erscheint mir ein halbes Ampere nicht so abwegig. Die Sony Laserdiode mit 500 mW Dauer-Lichtleistung verkraftet laut Datenblatt bis zu 1,1 Ampere. Ich erwarte für die Diode im Brenner eine Spezifikation wie 150 mW dauerhaft, 300 mW Puls bei 10000 Stunden Lebensdauer.

PS: Link zur Laserschutzbrille korrigiert
Zuletzt geändert von joerg.b am Sa, 27.10.07, 13:20, insgesamt 1-mal geändert.
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jm2_de
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Sa, 27.10.07, 11:51

So eine Laserdiode nicht, aber andere Bauteile, Sensoren usw.
Das mit der Trennscheibe geht auch, aber die Vibrationen dabei sind sehr hoch,
einige Laserdioden sind aber sehr erschütterungsempfindlich (die grünen).
Es wäre besser das vorher vieleicht mal zu googeln um da sicher zu sein ob
sie das überleben wird.

Bei der Kühlung könntest Du auch die Diode vergiessen.
Nur der vordere Teil des Chips muss ja offen bleiben, mit der richtigen Gussmasse
(gut wärmeleitend, nicht elektrisch leitend) und einer Spritze dürfte das machbar sein.
Die Wärmeableitung an das Messingteil wird dadurch deutlich verbessert.

Diese 2. Linse die auf dem Teil mit den Magnetspulen drauf ist wird beim Betrieb
angehoben und gegen die CD/DVD gepresst, sie gleitet dann auf einem feinen
Luftfilm über die CD/DVD Oberfläche.
Diese Linse fokusiert den Laserstrahl zu einem winzingen Punkt direkt auf der
Datenschicht der CD/DVD.
Damit kannst Du also nichts anfangen, ausser Du willst mit dem Laser etwas schneiden
und lässt die Linse direkt über das Material fahren (was einen Versuch wert ist).
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Di, 13.11.07, 09:56

joerg.b hat geschrieben: Zu meiner Frage 1:
Ich habe mir das optische System einmal näher angesehen. Vor der oben abgebildeten Linse befindet sich noch eine kleine weitere Linse, die über 4 Spulen magnetisch in 2 Achsen bewegt werden kann. Weiß jemand, welche Art der Justage hier genau stattfindet?
jm2_de hat geschrieben:Diese 2. Linse die auf dem Teil mit den Magnetspulen drauf ist wird beim Betrieb
angehoben und gegen die CD/DVD gepresst, sie gleitet dann auf einem feinen
Luftfilm über die CD/DVD Oberfläche.
Diese Linse fokusiert den Laserstrahl zu einem winzingen Punkt direkt auf der
Datenschicht der CD/DVD.
Damit kannst Du also nichts anfangen, ausser Du willst mit dem Laser etwas schneiden
und lässt die Linse direkt über das Material fahren (was einen Versuch wert ist).

Totaler Unsinn jm2_de. Du verwechselst das mit den Magnetköpfen von Festplatten.
Die Linse hält gebührenden Abstand zur CD/DVD-Oberfläche. Aber ihre Position wird aktiv geregelt um einerseits die Reflexionsschicht im Fokus zu halten, obwohl die Scheibe nicht ganz eben ist. Das geschieht mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich und wird über das Signal der Empfängerphotodiode gemacht. Die Linse wird dazu in ihrer Achse verschoben. Der zweite Freiheitsgrad ist eine Verschiebung radial zur drehachse der Scheibe, um die Spur zu halten. So eine CD/DVD eiert immer etwas und es wäre sehr aufwändig (und energieintensiv) den gesamten Schreib-/Lesekopf exakt zu bewegen, um immer die Datenspur zu halten. Besser und einfacher ist es, nur eine Linse zu bewegen. Um zu erkennen, wohin die Linse bewegt werden muss, ist die Photodiode meist in vier Quadranten aufgeteilt. die Lage der Linse wird jetzt so geregelt, dass auf allen Teil-Photodioden das gleiche maximale Signal erscheint. Abweichungen werden durch Verschiebung der Linse ausgeglichen, bis wieder der Soll-Zustand erreicht ist.



joerg.b hat geschrieben: Zu meiner Frage 3:
Einige Kommentare vorher hat Borax folgenden Link eingestellt der jetzt funktioniert:
http://www.afterbuy.at/Afterbuy/shop/st ... id=4412106
Kann mir jemand helfen, ob diese Brille vor einen Laser mit geschätzten 250 - 500 mW Lichtleistung bei ca. 650 nm ausreichend schützt.
Alle folgenden Angaben ohne Gewähr!!!! (Wenn du dir die Augen rausschießt ist das absolut DEINE Sache)
Die Laserschutzbrille müsste gehen. Der Wellenlängenbereich von 590-695nm passt erstmal. Die Angabe OD sagt dir etwas über die Schutzwirkung. OD steht für optische Dichte und beschreibt, wie stark das einfallende Licht abgeschwächt wird und zwar um den Faktor 10^OD. In deinem Fall wird also der Laserstrahl mit einer Leistung von 100mW um 10^5 abgeschwächt, also auf 0.001mW. Das ist Augensicher. Allerdings dürftest du auch keinen 'Spass' mehr an diesem Laser haben, weil du ihn so gut wie nicht mehr siehst, nur noch die Effekte (brennende Streichhölzer, Floureszenzanregung von Papier,...).
Und noch was: Laserschutzbrillen sind IMMER teuer. Bei billigen würde ich mich auf die Schutzwirkung nicht verlassen. Und 100€ ist eigentlich noch ziemlich human...
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Achim H
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Mi, 14.11.07, 04:12

Laser bekommt man zum Beispiel hier:
http://www.lasercomponents.com

Unter Restposten (siehe Preis- und Lagerlisten) gibt es auch Pulslaser, 904nm, bis 75 Watt für 105 Euro.

mfg Achim
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Mi, 14.11.07, 17:50

Achim H hat geschrieben:Laser bekommt man zum Beispiel hier:
http://www.lasercomponents.com

Unter Restposten (siehe Preis- und Lagerlisten) gibt es auch Pulslaser, 904nm, bis 75 Watt für 105 Euro.

mfg Achim
Guter link, die haben wirklich einiges brauchbares das man auch bezahlen kann :mrgreen:
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Mo, 17.12.07, 16:34

sagt einmal...kann man mit so einem laser auch ne kamera mit CMOS- / CCD-Sensor zerschießen?
Wär ja noch ne alternative, das ganze in einem menschenleeren Raum durchzuführen und dann zu filmen.
im schlimmsten fall würde der laser also direkt auf den Sensor strahlen. Wie lange hält der das aus?
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Willst du deine Versuchsaufbauten dann mit Robotertechnik ausführen lassen?
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Mo, 17.12.07, 18:50

mal ne kurze zwischenf rage zum thema gefährliche LEDs^^

wenn cih in eine P5 mit 300mA betreiben reinschau .. so ca 10 cm entfernt wie gefährlich ist das? wenn cih nru jeweils einen chip leuchten alss? wen ich allezusammen also Weiß mache?
Synthy82
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Mo, 17.12.07, 20:18

Warum solltest du das wollen?
Auf jeden Fall hat das Abbild des LED-Chips immer noch eine gewisse Ausdehnung, während jenes eines Lasers im Idealfall einen Punkt auf der Netzhaut darstellt. Und das brennt dann richtig rein!
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Mo, 17.12.07, 21:52

das will ich net sondern das ist meine frage .. wenn ich damit hantiere nud ich teste es oder ka schalte die P5s an und guck gerade rein .. ist das dann schädlich ?
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Di, 18.12.07, 09:43

Nein, wenn Du nicht gerade minutenlang regungslos aus 10 cm Entfernung (warum musst Du so nah ran???) auf die P5 schaust, ist das völlig ungefährlich. Wenn Du kurz(!) in die Sonne schaust, passiert schließlich auch nichts.
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Di, 18.12.07, 17:23

Borax hat geschrieben:warum musst Du so nah ran???

ist doch gaanz liogisch .. weil ich den chip mal leuchten sehen will und wenn cih weit weg bin dan blendets mich und es ist so kleind ass ich nix seh^^ *ggggg*
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freaky?? xD
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Mi, 19.12.07, 14:29

Er will anscheinend die Leuchtdichte auf der Netzhaut herabsetzen, indem er die Fläche, auf die er sich verteilt, erhöht. Dummerweise passiert dann aber auch besonders viel Licht die Pupille, weil der Winkel größer ist...
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Mi, 19.12.07, 16:28

hab ich zwar nicht ganz verstanden aber du meinst sicher das richtige :-D
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Mi, 19.12.07, 22:48

Synthy82 hat geschrieben:Er will anscheinend die Leuchtdichte auf der Netzhaut herabsetzen, indem er die Fläche, auf die er sich verteilt, erhöht. Dummerweise passiert dann aber auch besonders viel Licht die Pupille, weil der Winkel größer ist...
Das hab ich jetzt auch nicht ganz verstanden.
Wenn der Strahl stärker gestreut wird verringert sich doch die Lichtdichte, bzw die Helligkeit (mcd) wird verringert ?

Ein gestreuter Laserstrahl ist also weniger gefährlich, zumindestens technisch,
den Liedschlussreflex hab ich jetz mal nicht beachtet, meinst Du das er desswegen gefärhlicher ist ?
(am sichersten ist immer noch eine Laserschutzbrille :mrgreen: )
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Do, 20.12.07, 09:24

Das hab ich gedanklich noch nicht durchgespielt - Laserschutzbrille in Verbindung mit LED... Das würde dann bedeuten, dass die Laserschutzbrille, wenn sie im Zentrum des LED-Spektrums wegfiltert, noch die "Ränder" desselben durchlässt...
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