Laserdiode mit grosser Kohärenzlänge

Nur mal spontan: Was spricht gegen NeHe? Grösse?

Hallo,

a) ich brauche eine grössere Wellenlänge, vorzugsweise 1550nm b) die Wellenlänge soll elektronisch steuerbar sein, im Bereich weniger pm, um bei einigen Metern Weglänge eine Phasenverschiebung von 0...360° einstellen zu können.

Gruss Michael

Moin!

Yepp.

Besser is.

Kann nie schaden, ist aber für kurzfristige Betrachtung der Frequenz eher unkritisch.

Kenne ich nicht, ist dann wohl ein ECDL (external/extended cavity diode laser). Eine LD wird einseitig entspiegelt und stattdessen vorzugsweise ein Gitter mit Piezo davorgesetzt. Langer Resonator ->

schmale Linie. Zu dem ganzen Thema incl. Stromquelle gabs hier gerade erst nen Thread mit 100 Beiträgen "Stromtreiber für Laserdiode".

Da gibts verschiedene Ansätze...

Kann man tun...

Messung oder Stabilisierung? Auf einen Resonator kann man schön stabilisieren, zum Messen brauchts mehr Aufwand weil man dann auch noch wissen will, vieviele Perioden gerade drin sind.

Meschede: Optik, Licht und Laser?

Okay, fangen wir nochmal bei Deiner ersten Frage an:

Und aus Deinem anderen Posting in dem Thread:

Jede ziemlich poplige DFB-Laserdiode aus dem Telekombereich kommt problemlos unter 10MHz Linienbreite. Ohne Frequenzregelung, ohne externen Resonator, ohne Helm und ohne Gurt. Wichtig ist nur, daß sie kein Licht unkontrolliert zurückbekommt, es braucht also nen optischen Isolator. Wenns nicht für privat ist und Du was fasergekoppeltes gebrauchen kannst: Da gibts fertige Dioden mit Peltier, Thermistor, Monitordiode, Isolator und Faserkopplung in einem Gehäuse, Faser single mode und auf Wunsch polarisationserhaltend. Kosten 20mW (=Ausgangsleistung aus der Faser) so um die 800 Euro, für Freistrahl bekommst da nicht mal nen Isolator für. Hersteller z.B. Mitsubishi oder JDS Uniphase. DFB-Diode tauchen wahlweise auch unter "single frequency" oder "DWDM" (für dense wavelength division multiplex) auf.

Gruß, Michael.

Michael Koch schrieb:

Ein Faktor 2 der Wellenlänge hilft Dir so sehr, daß Du dafür all die Unannehmlichkeiten unsichtbaren Laserlichts auf Dich nehmen willst?

Eigenlich hat jede single-Mode-Laserdiode (das heißt üblichwerweise transversal single-mode), eine Emissionsbandbreite, die Deine Kohärenzwünsche mehr als erfüllt. Das Problem ist nur, sie auch wirklich auf einer Mode zu halten. Wenn der Strom/die Temperatur sich ein wenig ändern, springen Laserdioden ganz gerne in eine andere longitudinale Mode (oder ein paar).

Modensprünge festzustellen und den Strom in einen stabilen Betriebsbereich zu bringen, dürfte ohne Interferometer schwierig sein. Auch Rückreflexe bedingen oft Modensprünge.

Die Wellenlänge kontinuierlich zu verstimmen, dürfte so gut wie unmöglich sein: Wenn Du die Temperatur änderst, wird sich die Emissionswellenlänge kontinuierlich ändern, bis sich die Diode entscheidet, einen Modensprung durchzuführen. Das passiert erfahrungsgemäß alle paar 100 GHz. Wenn man Strom und Temperatur gleichzeitig angepaßt ändert, ließe sich das evtl. unterdrücken.

Gruß Jürgen

Michael Koch schrieb:

Als Literatur kann ich dir Sam's Laser FAQ empfehlen, z.B. unter

Gruß, Bernhard

Moinsen!

Sag ich ja auch... Bei 10mW DFB hab ich glaub ich so 2MHz gesehen.. Und je mehr Leistung, desto schmaler werden sie (weil mehr stimuliert und weniger spontan emittiert).

Das mag für DBR-Dioden gelten, DFB hingegen kennen überhaupt nur eine einzige Mode und ich hab in -20°C bis +50°C noch keine einzige springen gesehen.

Gruß, Michael.

Hallo Jürgen,

Ja. Es ist eine interferometrische Anwendung, und bei sichtbarem Licht wären die Interferenz-Streifen so dicht dass ich an die Auflösungs-Grenze der Kamera komme. Ein anderes Argument das für 1550nm spricht: Gibt es bezahlbare DFB Laser im sichtbaren Bereich?

Ich brauche ja nur eine Verstimmung um ein paar Picometer. Das Problem ist nur, dass die Wellenlänge über einige Sekunden auf Bruchteile eines Picometers konstant bleiben soll. Es geht im Prinzip um sowas:

Gruss Michael

Hallo Michael,

Mal angenommen ich habe eine gute Konstantstromquelle, und die Temperatur wird auch konstant gehalten. Wie schnell läuft dann die Wellenlänge weg? Ich habe gerade mal grob nachgerechnet dass ich eine Stabilität von 0.01pm über

oder bei Ebay $50...$100

Gruss Michael

Michael Koch schrieb:

Moin!

=E4ren

Welche Kamera hast Du, die bei 1550 noch was sieht?

Gru=DF, Michael.

Hallo Michael,

Hamamatsu C2741

Gruss Michael

Michael Koch schrieb:

Moin!

eg?

Nunja, etwa -1GHz/mA und -10GHz/K.

=FCber

Autsch! Das sind 1,25MHz =FCber 10 Sekunden, da kommst um externe Stabilisierung auf z.B. einen Resonator nicht herum.

Hab ich nicht gefunden. Nur das hier:

Das ist aber ne FP mit FBG davor, praktisch ein ECDL f=FCr arme, die l=E4uft nicht single frequency! Das taugt als Pumpquelle f=FCrn Faserverst=E4rker mit nem sch=F6n konstanten Peak im Leistungsdichtespektrum, aber eben nur makroskopisch betrachtet, sind viele Laserlinien drin.

Ne DFB kostet da auch soviel wie sie halt kostet:

Gru=DF, Michael.

Hallo Michael,

Stabilisierung auf z.B. einen Resonator nicht herum.

Das dachte ich mir schon.

Ich hab ein paar von diesen Laserdioden, meinst du die sind für den Zweck geeignet?

Gruss Michael

Hallo Michael,

Gilt das auch für DFB Laser? Im Datenblatt zu meinem Laser steht merkwürdigerweise nichts darüber drin.

Gruss Michael

Da brauchst du auch erst einmal einen single mode HeNe, läuft auf mindestens polarisationsstabilisiert hinaus. Selbst bei Eigenbau geht das ins Geld und der Aufwand ist nicht ohne. Bei vernünftigem Aufbau kommt man mit reiner Temperaturstabilisierung aus, aber auch das muss man erst mal hinkriegen. Als Kleinprojekt aber immer wieder prima.

Hi!

Menno, jetzt hatte ich Dir heute Nachmittag nochmal geantwortet, da newsoffice platt ist musste ich über google schreiben, und natürlich hats mal wieder nicht funktioniert. Mist! Also nochmal...

Yepp. Der Einfluss von Temperatur und Ladungsträgerkonzentration auf den effektiven Brechungsindex sind unabhängig vom Aufbau (FP/DBR/DFB).

Es handelt sich bei der Temperaturabhängigkeit übrigens scheinbar _nicht_ wie oft angenommen um einen simplen Ausdehnungseffekt, denn der Ausdehnungskoeffizient von GaAs liegt mit 6E-6 um den Faktor 10 unter der Wellenlängenabhängigkeit. Vielmehr überwiegt wohl auch hier eine Veränderung des effektiven Brechungsindex...

Die "üblichen" Anwender interessiert auch nur, daß das Ding im angestrebten Temperaturbereich seine Nennwellenlänge erreicht. Bei einer Selektion im 100GHz-Raster macht das dann 10K Temperaturbereich zzgl. Messfehler beim Selektieren. "Laser Set Temperature 20-35°C" steht in Deinem Datenblatt, und bei den meisten Herstellern ist das die einzige Angabe, die (indirekt) auf die Temperaturabhängigkeit schließen lässt.

Eine ganz normale DFB mit Peltier, Isolator und Fasereinkopplung. Sowas gibts auf ebay für unter 100? Haben will, Karton voll! :-)

Die Dinger scheinen für Deine Zwecke so gut oder so schlecht geeignet wie die von mir vorgeschlagenen Misubishi oder JDSU. "Spectral Line Width 1-2MHz" kommt locker auf die von Dir geforderten 10m Kohärenzlänge. Die Frequenz aber über ganze 10 Sekunden auf 1MHz genau zu halten, ist eine ganz andere Geschichte...

Gruß, Michael.

ECDL funktioniert auch ohne Entspiegelung. Dann gibts zwar mehr Probleme mit Modensprüngen und merkwürdigen Zuständen, aber es spart deutlich Geld.

Jupp. Ich bin noch dran (und stehe auch zu der Ankündigung den Schaltplan öffentlich zu machen). Im Moment brösele ich gerade an einer Einrichtung, die automatisch den Strom auf ein einstellbares Maximum begrenzt...

In Sam's LaserFAQ gibt es ein ganzes Kapitel Schaltungsbeispiele für Stromtreiber. Wenn es etwas spartanischer sein darf und die Laserdiode "einfach nur" leuchten soll, könntest Du da fündig werden.

Der Laser-Treiber der Uni Melbourne steht im Netz:

Ack. Wenn die Wellenlänge keine große Rolle spielt und 10 MHz Linienbreite ausreichen, scheint mir das auch eine gute Wahl.

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Hallo Michael,

Ich hab's mal mit einem optischen Spektrum-Analysator nachgemessen. Die Grössenordnung stimmt, ich komme auf ca. -500MHz/mA. Ist aber nicht so einfach zu messen weil die Temperatur noch nicht geregelt ist.

Wenn ich mich richtig erinnere habe ich ca. $300 für 3 Stück bezahlt, plus Transport und Zoll.

Gruss Michael

Hallo Kai-Martin,

So eine Schutzschaltung brauche ich natürlich auch, aber bei mir braucht sie nicht einstellbar zu sein. Spricht irgendwas dagegen einfach einen Widerstand in Reihe mit der Laserdiode zu schalten?

Da muss ich noch mal suchen.

danke, guter Hinweis.

Gruss Michael

Hi!

Das klingt gut! Schade nur, daß wir mit unserer Infrastruktur keinen Zugriff auf solche Quellen haben...

Gruß, Michael.