laser, uso e modulazione

Salve a tutti!

Sto cercando di mettere in piedi un esperimento per cui ho bisogno di modulare in AM un raggio laser. Sembra però che la cosa vada presa molto con le molle, e in rete non ho trovato granchè di attendibile in materia, dunque dividerò con voi i miei dubbi....

La prima domanda è la più tranquilla. So che bruciare un diodo laser è molto semplice, perchè l'assorbimento di corrente varia con estrema facilità. Ma la variabile critica è solo la corrente? Se io alimento un diodo da 80 mA con una sorgente di corrente costante e con un po' di margine, diciamo 70-75 mA, posso ritenermi al sicuro?

Nel caso non basti: ho visto che nell'alloggiamento del laser c'è anche un fotodiodo che permette di misurare la potenza emessa. Come può essere utilizzata quell'informazione? Ho visto un vecchio schema di Nuova Elettronica (10 anni fa) che pilotava per l'appunto un diodo con feedback: usava almeno una trentina di componenti e non era minimamente modulabile. Non c'è verso di fare le cose più semplicemente, e conservando la capacità di modulare in ampiezza l'uscita? (credo che nell'ultima decade qualcosa sia cambiato :)

Il diodo modulabile dovrebbe diventare in seguito parte o di un trasmettitore, e qui non ci sarebbe molto lavoro in più da fare, o di un più ambizioso telemetro laser.

Il principio di base dovrebbe essere il seguente: emetto un segnale a frequenza relativamente bassa col laser, ne raccolgo l'eco e lo confronto con il segnale originale per ricavarne lo sfasamento. Per una distanza "L" e frequenza "f" l'angolo sarebbe alfa = 360° * 2L * f/c. Se il comparatore lavora senza ambiguità tra 0° e 180°, mi terrei intorno ai 250 kHz.

Non sono per nulla sicuro, però, di come gestire l'amplificazione del ritorno e poi la comparazione di fase. Con segnali ad onda quadra, il comparatore dovrebbe essere una semplice porta XOR che esce su un passa-basso, ma immagino che l'uscita del rilevatore (fotodiodo o altro) sarebbe tutto meno che un'onda quadra... usando una sinusoide e poi "squadrandola", si può conservare la fase, o si manda tutto all'aria?

Se poi il segnale sinusoidale è utilizzabile, la prima amplificazione dell'ingresso potrei farla mettendo dietro al fotodiodo un circuito LC accordato (che avrebbe l'interessante proprietà di filtrare il rumore)?

Per quanto riguarda la precisione del tutto, direi che l'obiettivo sarebbe un errore dell' 1% . Se poi va oltre, mejo...

Buon Natale a tutti, e grazie da subito a chi risponderà.

----- Picard: Commander, have you been able to determine the cause of the warp breach? LaForge: No, sir. Everything was normal, and then, suddenly, it's like the laws of physics went right out the window. Q: And why shouldn't they? They're so inconvenient!

( True Q - Stardate 46192.3 )

Reply to
nx-2000
Loading thread data ...

Pestando alacremente sulla tastiera "nx-2000" ebbe l'ardire di profferire:

formatting link

--
IBM: Inferior Before Macintosh
News 2000 [v 2.06] / StopDialer / PopDuster - http://www.socket2000.com
Akapulce portal: http://www.akapulce.net
Reply to
Due di Picche

nx-2000 ha scritto:

formatting link
Art. no. 649004 e seguenti

Guarda se fanno per te.

Ciao Boiler

--

questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news segnala gli abusi ad abuse@newsland.it
Reply to
Boiler

Ho visto. Sono molto interessanti, anche se a quanto pare funzionano tutti a onda quadra... a questo punto resta solo da capire se sia meglio così o con un'onda continua. Tra l'altro, in quel caso dovrei anche capire bene cosa si deve fare per rivelare un segnale ad onda quadra dell'ampiezza ridicola che otterrei in ritorno.

L'unica cosa che mi lascia perplesso è che la Distrelec metta fuori dei datasheet solo in tedesco... qualcosa ho anche capito, ma alla fine sono dovuto andarmeli a cercare in americano sul sito della casa madre. C'è anche da dire che avere le specifiche in tedesco per un pezzo elettronico fa molto scena :)

Grazie!

Reply to
nx-2000

no

I progetti erano 2, uno era un semplice laser non modulato, e l'altro era un laser modulato on/off da una portante a 40kHz modulata in FM.

Di questo secondo circuito ho montato solo la parte relativa all'alimentazione del diodo e sono riuscito a modularlo in AM con il seguente circuito (che fara' inorridire Franco ;) prelevando il segnale dall'uscita della scheda audio o da un impianto stereo.

formatting link

Non ho idea pero'di come si comporterebbe con una modulazione di 200kHz.

ciao Claudio F

Reply to
Claudio F

nx-2000 ha scritto:

Ci sono 2 motivi:

- il fabbricante dell'IC è tedesco

- la distrelec è una ditta svizzera

Ciao Boiler

--

questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news segnala gli abusi ad abuse@newsland.it
Reply to
Boiler

La tua necessita' di avere un'onda sinusoidale da cosa deriva ? Se alla fine vuoi fare una misurazione di fase, dovrebbe andare bene lo stesso. A parte che poi tu parli di fase ... ma di solito non si misura semplicemente il ritardo ? Alla fine forse e' la stessa cosa, dipende un po' da che parte si guarda :)

Da qualche parte ho visto anche dei modulatori ottici, solo che non ho la piu' pallida idea di come funzionano.

Ciao.alberto.

--
===============================================================
Alberto Rubinelli - A2 SISTEMI  Opera 7.54->news.individual.net
Via Costantino Perazzi 22 - 28100 NOVARA - ITALY
Tel 0321 640149  Fax 0321 391769 BBS 0321 392320
Mail: alberto@retrocomputing.net  ICQ : 49872318
Visita il mio museo di computers: http://www.oldcomputers.it
---------------------------------------------------------------
Per favore, non scrivetemi in html, testo ascii a 7 bit
Non rispondo a chi mi scrive con indirizzo di reply alterato
===============================================================
Reply to
Alberto Rubinelli

Questo si. Il dubbio mi viene pensando a come estrarre il segnale di ritorno: io avrò presumibilmente un cannocchiale con un fotodiodo nel fuoco, magari con un filtro colorato ma non con un filtro passa-banda che mi costerebbe probabilmente più di tutto il resto. Dunque, sul diodo arriveranno disturbi di ogni genere, e soprattutto la variazione di segnale sarà sempre molto piccola rispetto alla luce ambiente. Se il segnale fosse sinusoidale, il problema sarebbe assimilabile ad amplificare il segnale di un'antenna... ma se sono degli impulsi, per amplificarli dovrei prima isolarli con certezza da tutto il marasma. Mi sa che dovrei studiare parecchio...

:)

Magari. In effetti, i militari e i fabbricanti di alcuni strumenti di alto livello lavorano così. Il guaio è che la luce impiega 3 ns a fare un metro, dunque la misura del tempo deve avere una risoluzione paragonabile...il che vuol dire componenti appositi e circuiti progettati con tutta una serie di accorgimenti per le altissime freqenze che io ignoro. Poi, l'impulso laser deve essere anch'esso estremamente breve, e dunque con una grande potenza di picco. A quanto ne so, in progetti simili di solito usano laser a cristallo (rubino o simili), a volte con ulteriore compressione dell'impulso e con una parte elettronica che lavora a centinaia di MHz... un po' troppo per me.

L'altro sistema, invece, pare essere quello usato nelle applicazioni civili più tranquille. Dico pare, perchè vedo citate frequenze di funzionamento diversissime e spesso molto più alte di quanto dovrebbero. Uno diceva addirittura 30 MHz, dove hai ambiguità a 2.5 metri! O meglio, bisognerebbe fare molte misure con molte frequenze diverse, dopodichè infilare i risultati in un processore che risolva un po' di equazioni e ne calcoli la distanza vera. Può darsi che facciano proprio così a livello commerciale, ma anche con una frequenza sola sovrebbe andare.

Ciao

Reply to
nx-2000

Un bel giorno nx-2000 digitò:

Beh, di laser che lavorano in modalità impulsata (mi pare che si chiamino Q-switched) ne esistono anche di piccoli. Di solito vengono classificati in base ai mJ o uJ dell'impulso emesso.

Il metodo della differenza di fase, comunque, penso che si possa realizzare anche pilotando il laser a impulsi. Non importa pilotarlo in maniera lineare.

--
asd
Reply to
dalai lamah

"nx-2000" ha scritto nel messaggio news:in2xd.48547$ snipped-for-privacy@tornado.fastwebnet.it...

[...]

molto

70-75

bestie cattive i diodi laser...specialmente con correnti così...attenzione alla temperatura...se ti scappa un attimo il laser di trasforma in brutto anatroccolo (led) e il gioco finicisce....assieme ai soldi :-)

[...]

sia

Dai un'occhiata qua

formatting link

al posto del led ci puoi metter il laser. Guarda che il terrenno è piuttosto minato....e secondo il mio modesto parere (ed esperienza nella modulazione analogica della luce) i veri casini non sono sul Tx, ma sul Rx...specialmente se vuoi fare un sistema "in aria".

più

Se hai un driver analogico per il laser, basta che moduli la potenza ottica con una portante modulata in FM con una rampa a frequenza fissa (in realtà credo si facciano più misure a diverse frequenze), al ricevitore controlli tutte le armoniche e tutte le fasi (in soldoni) [...]

Allora, tanto per darti un'idea, io per fare un sistema di trasmissione ottica analogica ho impiegato più di un anno (magari sono stato lento io...non è ovviamente un tempo assoluto) e l'ottanta percento del tempo l'ho dedicato al ricevitore...sulla carta è bello dire "il fotodiodo riceve e poi filtro"...credimi che prendi Radio Vaticana in un lampo se non stai attento...

...bel progetto che ti sei scelto...a terminarlo porta sicuramente soddisfazioni....beh...auguri per il progetto e per il Natale

Ste

Reply to
PeSte

"nx-2000" ha scritto

No, anche la potenza emessa. E proprio perché la potenza emessa è fortemente dipendente dalla temperatura, è assolutamente indispwensabile introdurre un feedback in luce col sensore incorporato. Inoltre si tratta di componenti molto esd sensibili. Ne ho ammazzati alcuni già inseriti nel circuito con connessioni cortissime e impedenze bassissime (diodo schottky in antiparallelo più resistenza ragionevolmente bassa in parallelo) solo attaccando e staccando la sonda dell'oscilloscopio.

In bocca al lupo

OlMirko

Reply to
Strelnikov

A quanto pare, però, dipende da quale diodo laser, e ovviamente da quale efficienza si desidera. Ti copio questo pezzo da

formatting link
, dove in quanto a laser si trova di tutto e di più (questo è un tizio che se ne è costruiti parecchi partendo da un tubo di vetro, due specchi e una bombola di gas)... "Many of the visible laser diodes used in laser pointers have very precise current requirements. Too little and they don't lase; too much and they turn into poor imitations of LEDs or die entirely. The only reliable way of regulating the current [...] However, The Far East imports now flooding the market use only a resistor to limit current - driving the laser diode just like an LED. The circuitry consists of only 4 parts: laser diode, resistor, switch, battery. Apparently, the type of laser diode they use has a wider operating range and can be driven safely this way, though the output brightness will decrease as the batteries are drained"

parere

Claro... solo che per ora non sono ancora riuscito a fare il calcolo di quanto segnale posso aspettarmi effettivamente in ritorno. Con un paio di cifre in mano dovrei finalmente capire quanto devo ridimensionare le mie ambizioni. Infatti, qui siamo ancora allo studio di fattibilità... qualche giorno fa ho spiegato l'idea al mio amico e mentore per queste cose, che ci ha pensato su un attimo e ha mormorato un "se po' ffa", ma tutti e due dobbiamo ancora inquadrare bene il tutto. Non a caso ho fatto tutte quelle domande. :)

Così per curiosità, modulando in che maniera?

Grazie di tutto e auguri.

Reply to
nx-2000

"nx-2000" ha scritto nel messaggio news:roBxd.50670$ snipped-for-privacy@tornado.fastwebnet.it...

[...]

Questo è facile stimarlo...se hai un'idea della distanza massima da misurare, metti un led IR a tale distanza, alimentalo con una quadra a frequenza fissa...che so 10kHz per esempio e poi prova a fare qualche misura (abbassando e alzando la corrente nel led)...avrai un punto di partenza... ...purtroppo sarà un "best case" perché in realtà tu dovrai fare i conti con luce retrodiffusa....però almeno cominci da qualche parte....lo step successivo potrebbe essere fare misure di luce retrodiffusa (magari già con il laser...consigliato IR) da vicino e vedere che succede.

[...]

AM per la semplicità del driver e la banalità del demodulatore...

Ciao Ste

Reply to
PeSte

"nx-2000" ha scritto nel messaggio news:in2xd.48547$ snipped-for-privacy@tornado.fastwebnet.it...

con

dunque

Ci renderesti partecipi dei motivi per cui intendi modulare in AM anziché nella solita FM?

Reply to
SOMMERGIBILE

"SOMMERGIBILE" wrote in news:cq731i$3n7$ snipped-for-privacy@lacerta.tiscalinet.it:

Perchè modulare in frequenza un laser è abbastanza rognoso...?

;-)

AleX

Reply to
AleX

"AleX" ha scritto nel messaggio news:ZPVxd.318133$ snipped-for-privacy@news3.tin.it...

anziché

E perché mai???

Reply to
SOMMERGIBILE

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.