Hi, ich hab eine Laserdiode die ich über einen uC ansteuern möchte. Nun hab ich mich ein bisschen mit Laserdioden beschäftigt und bin dabei immer wieder auf den Begriff Modulationsfrequenz gestoßen. Ich hab aber nicht so ganz verstanden was dieser Wert aussagt. Bezüglich Modulation kenne ich hauptsächlich FM und AM. Den Zusammenhang mit dem Laser hab ich aber nicht verstanden (ich vermute mal das mit Modulation in diesem Zusammenhang was anderes gemeint ist). Ich dachte bei der Schaltung an eine Stromquelle die über einen MOSFET den Strom durch die Diode regelt. Die Rückkopplung des Reglers (im uC) wollte ich über einen Shunt machen. Mein derzeitiges Problem ist, dass ich noch nicht verstanden habe was mit Modulation gemeint ist. Ich hoffe jemand von euch kann mir da ein bisschen auf die Sprünge helfen. danke
Hi, mr08b002, > ich hab eine Laserdiode die ich über einen uC ansteuern möchte. Nun hab > ich mich ein bisschen mit Laserdioden beschäftigt und bin dabei immer > wieder auf den Begriff Modulationsfrequenz gestoßen. Ich hab aber nicht > so ganz verstanden was dieser Wert aussagt. Bezüglich Modulation kenne > ich hauptsächlich FM und AM. Frequenzmoduliert, amplitudenmoduliert wird die Trägerfrequenz eines Funksenders. Wenn wir den Laser als selbsterregten Oszillator sehen, modulierst Du ihn mit ein- und ausschalten des Speisestromes ihn AM. Ebenfalls mit der Veränderung des Stromes. > Ich dachte bei der Schaltung an eine Stromquelle die über einen MOSFET > den Strom durch die Diode regelt. Die Rückkopplung des Reglers (im uC) > wollte ich über einen Shunt machen. Mein derzeitiges Problem ist, dass > ich noch nicht verstanden habe was mit Modulation gemeint ist. Shunt könnte zumindest eine Überlastung vermeiden. Hast Du Dir kommerzielle Schaltungen angeschaut? Warum so viele davon eine Photodiode für die Gegenkopplung verwenden? Ciao Wolfgang Horn
>Wenn wir den Laser als selbsterregten Oszillator sehen, modulierst Du
ihn mit ein- und ausschalten des Speisestromes ihn AM. Ebenfalls mit der
Veränderung des Stromes.
Ungenau. Der Laser sollte an der Laserschwelle gehalten werden, wenn man
druntergeht wird das Timing schlecht. Man laesst den DC Strom fuer die
Laserschwelle dauend fliessen und setzt die Pulse oben drauf.
Hi, danke erst mal für eure Antworten. > Hast Du Dir kommerzielle Schaltungen angeschaut? Warum so viele davon > eine Photodiode für die Gegenkopplung verwenden? Bei den Schaltungen die ich gesehen habe sind die Photodioden meist bereits im Laser eingebaut. Mein Laser hat allerdings keine Diode zur Steuerung der Laserleistung integriert. Deshalb dachte ich an den Shunt. > Der Laser sollte an der Laserschwelle gehalten werden, wenn man > druntergeht wird das Timing schlecht. Man laesst den DC Strom fuer die > Laserschwelle dauend fliessen und setzt die Pulse oben drauf. > Wenn wir den Laser als selbsterregten Oszillator sehen... Sind die Pulse nur für den gepulsten Betrieb des Lasers notwendig oder benötigt man die Pulse um den Laser "zum Schwingen" zu bringen? danke michael
Hi, michael, >> Wenn wir den Laser als selbsterregten Oszillator sehen... > > Sind die Pulse nur für den gepulsten Betrieb des Lasers notwendig oder > benötigt man die Pulse um den Laser "zum Schwingen" zu bringen? schau hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Laser Ciao Wolfgang Horn
> Den Zusammenhang mit dem Laser hab ich aber nicht verstanden Ein-/Auschalten des Lichtstrahls. Ganz langsam, dann heisst es ein-/ausschalten. Schneller damit es im Prinzip an aussieht aber ein Empfänger es von Sonnenlicht unterscheiden kann, z.B. 36kHz, dann ist es Amplitudenmodulation, das kann jeder Laser aber nicht jedes Lasermodul weil die Elektronik mancher Module nur langsam den Strom regeln können, falls also der Laser in einem Modul mit Elektronik ist muss diese eine Modulation erlauben. Superschnell um Daten übertragen zu können, dabei wird der Laser ganz knapp unter dem Strom betrieben der zum Lasern notwendig ist und nur kurz über diese Schwelle angehoben, das ist dann also schwierig und geht mit simpler Stromregelung nicht mehr, man braucht ICs oder aufwändigere Platinen. > Sind die Pulse nur für den gepulsten Betrieb des Lasers notwendig Nein. Er ist dann nur dauernd an (Dauerstrich), das darf man aber nicht bei jedem Laser machen (Kühlprobleme) aber ich nehme an, du verwendetst dauerstrichfeste Halbleiterlaser. Deine Schaltung, Strom durch Shunt, mit uC messen, per Software dann die Gate-Spannung zum MOSFET vorzugeben, ist grober Unfug. Ein Laser ist bereits nach Nanosekunden Überstrom defekt, denn wenn er lasert, steigt die Energie exponentiell und bei zu viel brennt er sich die Spiegel weg. Man verwendet die im (Halbleiter)laser eingebaute Photodiode zur Regelung und regelt nicht den Strom sondern die Helligkeit (Lichtleistung). Blöderweise ist im Datenblatt (falls du überhaupt eines hast) nicht exakt definiert welcher Strom der Photodiode zur Laserleitung gehört, z.B. (z.B. 100uA ergibt 1mW Laserlicht), die Datenblattangaben schwanken stärker, als man die Diode überöasten darf. Also hat man das Problem, daß man nicht weiß, auf welchen Photodiodenstrom man den Rehler festlegen soll, man muß ihn einstelle, und zwar nach der LICHTLEISTUNG. Und damit hast du ein Problem, denn die kannst du nicht messen. Man bräuchte ein Laser-Power-Meter, und die sind dir vermutlich zu teuer. Alsso hat man als Bastler nur 3 Möglichkeiten: 1. Man kauft eine Photodiode, lässt einen Laser bekannter Leistung seinen komplettehn Strahl draufscheinen, und misst den Photostrom. Dann kommt dein neuer Laser, den du so langsam aufdrehst, bis sein Strahl auf der Photodiode denselben Strom erzeugt,. Blöderweise ist das mechanisch vom Einfallswinkel abhängig, also braucht man eine Vorrichtung, die beide zueinander winkelig hält. 2. Wenn man die Laserdiode ausbaut, misst man im hoffentlich nich funktionierenden Gerät den Photodiodenstrom (meist durch Spannungsabfall an einem vorhandenen WIderstand) und abut dann seine Schaltung so, daß sie auch diesen Photostrom zulässt. 3. Man betreibt die Laserdiode deutlich unter ihren Maximalwerten, so daß auch bei maximaler Toleranz des angegebenen Photostroms unter ungünstigten Temperaturen der maximal zulässige Lichtleistung nicht überschritten wird. Wenn man dabei nicht den Photostrom, sondern nur den Laserstrom vorgeben will, dann muß man noch weiter unter der Maximalleistung bleiben. So machen es die chinesischen Billiglaserpointer "maximal 1mW, real 0.1mW", die dann manchmal nur noch eine rote LED sind, was auch egal ist, weil die meisten Kinder die nicht wissen was Speckles sind das sowieso nicht merken. Daher kauft man besser keine rohen Laser sondern gibt das Extra Geld für ein Lasermodul aus, bei dem ist der Photostrom für die angegebene Lichtleistung schon korrekt einstellt, nur braucht man dann eben spezielle (teurere) modulierbare Module (mit extra Modulationseingang oder superschneller Regelelektronik damit man die Versorgungsspannung modulieren kann) wenn man nicht nur Dauerstrich haben will, sondern z.B. Lichtschranken aufbauen will wo ein Empfänger das Laserlicht detektieren soll. Rohe Laserdioden sind nämlich bei den meisten Anfängern schon vor Benutzung kaputt.
> Man verwendet die im (Halbleiter)laser eingebaute Photodiode zur > Regelung und regelt nicht den Strom sondern die Helligkeit > (Lichtleistung). Dass man Laserdioden üblicherweise mithilfe der eingebauten Photodiode regelt konnte ich schon in Erfahrung bringen. Allerdings hat mein Laser keine Photodiode eingebaut. (ich konnte die Pinbelegung des Lasers finden und dort ist der dritte Pin des Lasers mit "not connected" angegeben). Deshalb bin ich ja erst auf die Idee mit einem Shunt gekommen. > Deine Schaltung, Strom durch Shunt, mit uC messen, per Software dann die > Gate-Spannung zum MOSFET vorzugeben, ist grober Unfug. Ein Laser ist > bereits nach Nanosekunden Überstrom defekt, denn wenn er lasert, steigt > die Energie exponentiell und bei zu viel brennt er sich die Spiegel weg. Gibt es denn keine Möglichkeit eine Laserdiode ohne Photodiode zu regeln? Ich dachte da evtl. an eine Drossel die dafür sorgt, dass keine schnellen Überströme zur Laserdiode gelangen. Diese könnte man ja so dimensionieren, dass der Strom nur so langsam ansteigt, dass es der Regler wieder schafft die Störung auszuregeln, oder? mfg
> Gibt es denn keine Möglichkeit eine Laserdiode > ohne Photodiode zu regeln? Du kannst vor die Laserdiode einen Strahlteiler bauen, so daß ein Teil des Strahls auf eine Photodiode fällt. Da hast du dur wohl das allerbilligste vom billigen zugelegt, Ohne Photodiode kannst du den Laser nicht regeln. Du kannst nur einen Strom durchlassen der so weit unter dem möglichen bliebt bleibt, daß du sie auch bei steigender Temperatur oder anderer Spannung nicht beschädigst. Dabei hilft dir der Maximalstrom aus dem Datenblatt nicht wirklich weiter, er sagt nicht aus wie viel Strom maximal durch die Diode fliessen darf ohne sie zu beschädigen, sondern wie viel Strom maximal notwendig ist, damit die Diode mit ihrer Nennleistung lasert - normalerweise ist dazu viel weniger notwendig und beim angegebenen Maximalstrom die Diode schon lange kaputt.
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