Hallo! Ich benötige ein wenig Hilfe. Vor kurzem habe ich mit meiner Studienarbeit angefangen und mein Betreuer hat mir heute einige Bauelemente gegeben mit denen ich arbeiten soll. Ich bin ganz neu auf dem Gebiet und bräuchte ein wenig Hilfe. Meine Aufgabe ist es, einen Laser mit der Wellenlänge 405 nm und 100mW in eine Faser einzukoppeln. Der Laser hat einen Durchmesser von 200mirometer im Brennpunkt laut meines Betreuers. Der Kollimator (cfc-5x-a) und die Faser (p1-305-fc-2) sind von Thorlabs. Ist es mit diesen Bauteilen möglich die Aufgabe zu lösen? Vielen Dank im voraus, Matri
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Matri schrieb: > Meine Aufgabe ist es, einen Laser mit der Wellenlänge 405 nm und 100mW > in eine Faser einzukoppeln. Aha; ist diese Faser denn für diese Wellenlänge geeignet? Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Aha; ist diese Faser denn für diese Wellenlänge geeignet? Kann man schnell herausfinden: http://www.thorlabs.de/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=1362&pn=P1-305A-FC-2 Also ja. Hätte auch keinen Sinn, ihm ne Faser zu geben die für die Wellenlänge nicht geeignet ist... Also verstehe ich das richtig: Du hast nen Laser in nem Freistrahlaufbau (ohne Faser) und willst den per Linse in die Faser einkoppeln? Der Laser selbst hat auch schon eine Linse (also er macht nen Punkt) oder? Soweit ich das sehe (Linse passt auch für den Wellenlängenbereich), sollte das doch eigentlich funktionieren. ABER: Die ganze Positionierung ist seeeeehr aufwändig. Ich hab selbst schon mit Optik experimentiert und es war meistens recht schwierig und es dauert sehr lange, bis man die richtige Position für Laser, Linse usw. gefunden hat. Da gehts um Bruchteile von Millimetern. Hast du einen Tisch mit Löchern drin um das alles festzuschrauben? Wichtig: 405nm bei 100mW sind sehr gefährlich. Ich hoffe, du hast nicht nur diese Bauteile, sondern auch eine Schutzbrille und eine kurze Einweisung bekommen? An was scheitert es denn gerade noch?
Hallo, erstmal vielen Dank für eure Antworten. Ja ich habe eine Einweisung bekommen und trage auch eine Schutzbrille. Die Faser ist für den Wellenbereich geeignet. Ja ich will den Freistrahl aus dem Laser, der selbst auch eine Linse hat, mit Hilfe des Kollimators in die Faser einkoppeln. Ich habe heute wieder viele Einstellungen versucht kam jedoch nicht über 15microW auf dem Detektor. Das Problem liegt bei der Einkopplung vom Kollimator in die Faser. Ich habe heute die Faser vom Kollimator entfernt und konnte hinter dem Kollimator 78mW detektiert. Mein Aufbau ist wie folgt: Der Kollimator mit angeschlossener Faser ist auf einem x-y-z-Tisch aufgebracht und der Laser ist auf einem Anbau vom x-y-z-Tisch angebraucht. Beide haben die gleiche Höhe. Und diese sind durch eine Platte am Tisch fixiert. Also sollte ich viel Geduld aufbringen und hoffen die perfekte Einstellung zu finden? Gruß Matri
Ohne jetzt die Datenbkaetter angeschaut zu haben... wie grossist das M^2 des Lasers, wie gross ist die Nummerische Apertur der Linse, wie gross ist der Faser kerndurchmesser?
Bei dem Kollimator handelt es sich ja um einen "Adjustable Aspheric Collimators", d.h. der Fokus ist anpassbar. Für das Auskoppeln des Lasers aus der Faser (wofür diese eigentlich gedacht sind) ist das nicht so kritisch, beim Einkoppeln spielt der Fokus aber eine wesentliche Rolle. D.h. wenn der Fokus nicht richtig eingestellt ist, könnten die 15mW von 100mW die du geschafft hast schon das Maximum sein. Weitere Frage: Wie groß ist der Strahldurchmesser? Passt dieser mit der Fokuslänge der Linse des Kollimators und der NA der Faser zusammen? Ist deine NA größer als die der Faser verlierst du zwangsläufig. Wie sieht es mit der Mode des Lasers aus? Die 405nm Laserdioden sind häufig nicht so gut was die Modenqualität angeht, in diese Singelmodefaser bekommt du aber nur die erste Mode. Kann also sein das du da auch nicht alles durchbekommst. Ist dein x-y-z Aufbau stabil genug? Du musst wirklich fein justieren. Pass auf das du nicht in einem lokalen Maximum hängen bleibst. Gruß Steffen
Hallo Steffen, mit 15mW wäre ich schon sehr zufrieden, bis jetzt habe ich nur 15microW bekommen. Der Strahldurchmesser vom Laser ist ca. 200micrometer, diesen hat mein Betreuer in einem Versuch gemessen. Die Faser hat eine NA zwischen 0.12-0.14, die NA des Kollimators liegt bei 0.53 und die Brennweite bei 4.6mm. Ich werde also Verluste haben da die NA vom Kollimator größer ist als die der Faser. Ich denke mein Aufbau ist stabil genug, ich kann mit dem x-y-z-Tisch von Thorlabs ich glaube ein Nanomax, werde morgen nochmal genau im Labor schauen. Zurzeit versuche ich im Brennpunkt des Lasers also bei einem Abstand von ca. 2 cm zum Kollimator einen guten Wert zu bekommen. Viele Grüße, Matri
Hast du wirklich nur den xyz-Tisch? Oder ist z.B. der Faserkoppler in
einem justierbaren Spiegelhalter montiert? Für eine gute Einkopplung
musst du nämlich auch den Winkel justieren können.
Die Position des Kopplers entlang des Strahls (z-Achse) ist dagegen (bei
halbwegs kollimiertem Strahl) unkritisch. Viel empfindlicher ist wie
Steffen schon sagt der Abstand Linse-Faser (also die Fokussierung auf
die Faser). Die kannst du mit deinem Koppler ja einstellen, ist
allerdings bei den Thorlabs Teilen etwas wacklig gelöst. Am einfachsten
ist wenn du eine andere Faser hast in der schon Licht drin ist: Einfach
den Kollimator zum Auskoppeln benutzen und so einstellen, dass der
Strahl schön kollimiert ist. Damit bist du dann normalerweise recht nahe
an der Einstellung die du zum Einkoppeln brauchst.
Infos zum Zusammenspiel von Strahldurchmesser, Linsenbrennweite und
Faser NA/ Modenfelddurchmesser findest du auf der Thorlabs Seite.
Wenn das alles passt kriegt man auch bei blauen Laserdioden durchaus
>50% in die Faser. Evtl. lohnt es sich einen Kollimator mit einer
anderen Brennweite zu nehmen oder den Strahldurchmesser mit einem
Teleskop anzupassen.
Gruß
Tobias
Hallo Tobias, erstmal vielen Dank für deine Denkanstöße. Ich habe schon ein Winkelelement bei Thorlabs bestellt. Das müsste nächste Woche da sein. Ich werde morgen mal den Weg ausprobieren mit dem Auskoppeln. Evtl finde ich im Labor noch einen anderen Kollimator, den ich mir mal ausleihen kann. Ich werde morgen wieder berichten. Gruß Matri
So ich melde mich mal wieder zurück, bis jetzt habe ich noch keinen großen Erfolg erzielt. Ich habe nun zwei Winkelelemente und werde damit heute nochmal testen. Bis jetzt habe ich eine Leistung von 80microW erreicht. Gestern habe ich über eine andere Faser nachgedacht, weil es liegt nur an der Einkopplung von dem Kollimator in die Faser. Leider habe ich nicht die Möglichkeit erstmal Auszukoppeln. Grüße Matri
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