Твердотельные лазеры > DPSS
нужен лазер около 1 мкм на 10-15 Вт
One_more_user:
Всем доброго дня!
У меня на старой работе (я лазерной гравировкой занимался) валяется белорусская установочка для лазерной гравировки. Там нет лазера. Ее некогда купили, видимо за недорого, а излучателя к ней нет. Дело в том, что по хорошему туда просится волоконник от IPG photonics. Но это дорого :) Вот она и лежит в углу, пылится... У меня есть желание вернуть ее к жизни. Твердотельный лазер с ламповой накачкой - гемморой. Питать лампы, менять их, охлаждать, ... не удобно. DPSS в этом плане очень хорошее решение - не дорого, компактно и мощности должно хватить.
Небольшие подробности. Сканирование луча производиться гальваносканерами. Там уже все есть - платы управления сканатором, объектив, корпус :) Т.к. она заточена под волоконник от айпиджи, зеркала на сканаторах видимо на 1064 нм. Я думаю, что + - десяток нанометров особо не повлияет и можно 1054 нм. Излучение волокном заводить туда не хочется, т.к. мы получим бОльшую расходимость, а нам нужно чтоб пятно в фокусе было как можно меньше. Мощность 10-15 Вт хватит. Что-то мы потеряем на оптике и зеркалах, нужно чтоб после объектива было > 10 Вт. В маркерах за которыми я работал стояли излучатели 10 или 20 Вт. Был даже один на 50 Вт, но у него М квадрат гораздо хуже, соответственно пятно больше и разрешение меньше. Но дури в нем было конечно дочерта >:D 10 Вт вполне хватает, но если будет больше, то можно гравировать быстрее + всякие латуни и меди будут гравироваться. Что для таких целей будет лучше - непрерыв, или импульсный режим работы? Никаких комплектующих нет. Сделать драйвер для питания ЛД смогу сам. Видимо нужен корпус, АЭ, ЛД, пелетье, модулятор чтоб излучение открывать только тогда, когда нужно, и т.д. и т.п. Читал на форуме lasers.org.ru как народ собирает dpss. В целом понятно, но т.к. нет комплектующих и не разу сам не собирал - прошу помощи у лазерных гуру :)
Небольшие подробности 2. Я сам отучился на кафедре лазерных технологий в ИТМО. Для меня лазер всегда был инструментом для исследований. Сам я их некогда не собирал, хоть и понимаю что к чему. А сейчас в жизни появились определенные цели/задачи, и очень хочется под эти цели собирать лазер самому. Начать решил с этого :) Бюджет под этот лазер пока не понятен, но думаю что тыщ в 60 деревянных мы ведь уложимся? Какие габариты (в среднем) у такого излучателя будут?
З.Ы. Я щас работаю на ЛОМО, и у меня есть возможность добыть/изготовить всякие стекла, зеркала, фильтры, объективы, ... Но все немного сложнее нежели пришел и взял из коробочки :) Если нужны линзы с просветлением или что-то другое можно заказать, но нужна партия, а не 1-2 штучки. Сам я тут недавно, и доступа к "складам" с оптикой нет. Поэтому если что-то надо, и есть несколько желающих, то можно скинуться и заказать. С изготовлением и рассылкой я помогу. Обращаться можно в личку, но лучше всего писать на мыло: 3w00w57w75@gmail.com (убрать буквы "w", если к логину в начале добавить 8921, то получиться мой телефон - для связи, если что...)
Gall:
В общем все примерно ясно.
Если по теории, то тут надо бы ставить накачку через оптоволокно, собирать излучение нескольких мощных диодов. На практике придется делать немного иначе.
Самая большая в DPSS проблема - мощность накачки. В идеальном случае достигается КПД до 0.8, в реальности он будет ниже. Помимо оптики, важный канал утечки энергии - неточное попадание длины волны диодов (808+-километр нм) на линию поглощения неодима. То есть, 30-50 Вт накачки потребуется точно. Если считать, что средний "доставабельный" диод - это 10 Вт, пять штук получается. (По 100 баксов... хм... ну в бюджет лезет, ладно.)
Модулировать, как я понимаю, необязательно. Если это не наносекундные импульсы, можно просто включать и выключать накачку.
АЭ лучше всего Nd:YVO4, причем может быть и готовый с зеркалами. Я не знаю, насколько мощными вообще такие готовые кристаллы бывают (доставабельные, разумеется). Попадались и Nd:YAG, но явно рассчитанные на накачку из волокна - неудобной формы. На Вашем месте я бы начал с выяснения, какие вообще АЭ можно добыть - это определит львиную долю оставшейся конструкции.
Если все сведется к тому, чтобы просто накачать готовую сборку диодами, то это вообще просто. Лишь бы мощности хватило. Я не столь оптимистичен на этот счет - скорее всего, купить такой кристалл не удастся, и конструкция будет посложнее, с внешними зеркалами.
Длинные гранатовые стержни качать диодами неудобно. Если в наличии только такое, лучше подумать о ламповой накачке.
Габариты - с кредитную карточку, грубо говоря. Размеры будут определяться в основном удобством сборки. Мощный лазерный диод - он квадратный, примерно 1x1 см, винтиком крепится. Сам АЭ будет совсем маленьким. Если смонтировать на достаточно массивном основании, отдельное охлаждение не потребуется, можно будет охлаждать все целиком. Наверное, удобнее всего водой - насверлить в массиве основания дырок поперек и подключить трубки.
Спасибо, обращусь, если будет нужно что-то :) Навскидку - партию пар зеркал под 1064 нм (HR+OC) скорее всего удастся распродать.
One_more_user:
--- Цитата: Gall от 16 Май 2012, 14:01:54 ---
АЭ лучше всего Nd:YVO4, причем может быть и готовый с зеркалами. Я не знаю, насколько мощными вообще такие готовые кристаллы бывают (доставабельные, разумеется). Попадались и Nd:YAG, но явно рассчитанные на накачку из волокна - неудобной формы. На Вашем месте я бы начал с выяснения, какие вообще АЭ можно добыть - это определит львиную долю оставшейся конструкции.
--- Конец цитаты ---
По кристалам есть где поискать, седня завтра поспрашиваю, посмотрим что удастся найти...
--- Цитировать ---Если все сведется к тому, чтобы просто накачать готовую сборку диодами, то это вообще просто. Лишь бы мощности хватило. Я не столь оптимистичен на этот счет - скорее всего, купить такой кристалл не удастся, и конструкция будет посложнее, с внешними зеркалами.
--- Конец цитаты ---
--- Цитировать ---Сам АЭ будет совсем маленьким.
--- Конец цитаты ---
речь идет о накачке с торца, святить 5-6 ЛД в торец небольшого кристалла не получиться, и мне нужно будет собирать свет от них линзой в кристалл, так, да? Диоды тоже надо охлаждать, или их корпус подразумевает достаточный отвод тепла?
--- Цитировать ---Если смонтировать на достаточно массивном основании, отдельное охлаждение не потребуется, можно будет охлаждать все целиком. Наверное, удобнее всего водой - насверлить в массиве основания дырок поперек и подключить трубки.
--- Конец цитаты ---
то есть мне не нужно будет прокачивать воду через сам АЭ, я могу сделать, например, медное основание - на нем будет все крепиться, водой охлаждается только само основание и этого будет достаточно для отвода тепла, да? Получается что-то типа водного охлаждения как на компьютеры ставят?
--- Цитировать ---Спасибо, обращусь, если будет нужно что-то :) Навскидку - партию пар зеркал под 1064 нм (HR+OC) скорее всего удастся распродать.
--- Конец цитаты ---
угу. просто в вакуумную камеру где покрытия наносят влазит много деталей (линзочек диаметром 4-5 см влезет штук 50), а цена считается за день работы камеры...
Gall:
--- Цитата: One_more_user от 16 Май 2012, 15:12:54 ---речь идет о накачке с торца, святить 5-6 ЛД в торец небольшого кристалла не получиться, и мне нужно будет собирать свет от них линзой в кристалл, так, да?
--- Конец цитаты ---
Обычно для подобных лазеров используют тонкие АЭ (например, диски). Излучение накачки от нескольких диодов подводят либо оптоволокном, либо просто тонкие лучи под малым углом. В случае диска значительная часть накачки проходит насквозь, и ее надо отражать обратно. Одна из хороших схем (картинка есть в Звелто) - много маленьких зеркал "ромашкой" вокруг АЭ отражают накачку снова и снова обратно, по спирали. (В принципе можно обойтись одним кривым зеркалом). Как-то так:
Можно использовать тонкий длинный АЭ, тогда накачку с помощью световодов подводят с боков. В разрезе это выглядит как "потоковый накопитель" из "Назад в будущее" - в центре стержень. (Подозреваю, что как раз конструкция лазера и послужила прототипом для устройства в фильме).
--- Цитата: One_more_user от 16 Май 2012, 15:12:54 ---Диоды тоже надо охлаждать, или их корпус подразумевает достаточный отвод тепла?
--- Конец цитаты ---
Мощный лазерный диод сделан примерно как транзистор в корпусе TO-220. Он на массивной медной подложке, ее полагается винтом крепить к радиатору. Будет удобно этот радиатор сделать одновременно основанием всей конструкции - из цельного куска алюминия или меди, на фрезерном станке.
--- Цитата: One_more_user от 16 Май 2012, 15:12:54 ---то есть мне не нужно будет прокачивать воду через сам АЭ, я могу сделать, например, медное основание - на нем будет все крепиться, водой охлаждается только само основание и этого будет достаточно для отвода тепла, да? Получается что-то типа водного охлаждения как на компьютеры ставят?
--- Конец цитаты ---
Ну в общем да. Маленький АЭ крепят на металлический кронштейн. Для DPSS используют кристаллы с очень большим легированием, иногда даже 10%, поэтому усиление в них большое при маленьких размерах. Держатель АЭ вполне может отводить достаточно тепла, если он массивен. К тому же между держателем и общим основанием можно поставить элемент Пельтье.
Не знаю, потребуется ли отдельное охлаждение АЭ водой. В Coherent Verdi вплоть до 6 Вт охлаждение воздушное, начиная с 8 Вт вода, но вроде бы вода течет через основание и кронштейн и не касается АЭ.
Если по классике - тонкий дисковый АЭ, то его той стороной, которая HR, приклеивают к массивному радиатору, а накачка и выход излучения идут с одной и той же стороны. Это самая лучшая схема, но к сожалению АЭ очень дефицитный. Хотя если удастся купить любой диск от мощного лазера, и где-то рядом умеют шлифовать и пылить зеркала, то это реальный вариант. (Некоторое время назад в инете распродавали куски граната от старого лазера National Ignition Facility, там были и диски приличных размеров тоже - в принципе, если "пасти" такие вот лоты, есть хорошие шансы что-то найти).
--- Цитировать ---угу. просто в вакуумную камеру где покрытия наносят влазит много деталей (линзочек диаметром 4-5 см влезет штук 50), а цена считается за день работы камеры...
--- Конец цитаты ---
Ясно. Ну 50 штук - не так и много, на 50 комплектов людей найти уже вполне реально.
One_more_user:
Первый результат в поиске АЭ - предлагают YAG:Nd стержень 5х100 мм за 3.5-4 тыщи. Или взять в сборе квантрон к301 с одной лампой + АЭ за 35-40 тыщ. Скажите эти цены низкие, высокие или нормальные? :) Лампы правда совсем не хочется, а пытаться засунуть в корпус квантрона диоды дело бессмысленное, проще будет сделать корпус самому, чем "дорабатывать напильником" этот... Но как крайний вариант вполне можно оставить :) Можно ли накачать такой стержень ЛД сбоку, но не используя диодную линейку? Примерно как-то так:
Будет ли достаточно охлаждать половину АЭ, или сверху он будет перегреваться, и может треснуть? Или из-за неравномерного нагрева образуется такая необычная тепловая линза?
--- Цитировать ---Обычно для подобных лазеров используют тонкие АЭ (например, диски).
--- Конец цитаты ---
Я вот никак не пойму как можно снять с маленького диска, ну например 5х1 мм 15 Вт??? :unsure: Туда же закачиваю ватт 50... Я бы на месте такого кристалла сразу треснул :)
--- Цитировать ---Это самая лучшая схема, но к сожалению АЭ очень дефицитный.
--- Конец цитаты ---
А если достать стержень диаметром ну например 8-10 мм (дорогой нарна зараза будет...). Я у себя на работе смогу его нарезать на диски, торцы отполируют. С одного такого стержня дисков толщиной 2-3 мм может получиться пару десятков штук. Напылить на торцы HR+OC тоже смогу на работе... :bb2: Получаться как раз такие диски как на картинке! Хэнд мэйд дефицитный АЭ! :)
Навигация
[0] Главная страница сообщений