Vor allem sparts Probleme, wenn die Entspiegelung mal wieder weggegammelt ist. :-) Nee mal ernsthaft, schon ein ECDL mit Entspiegelung ist doch nur was für Physiker... zu viele Freiheitsgrade!
Du hast evtl. mehr ECDL-Erfahrung als ich, was meinst Du, wär das was für die geforderte Anwendung? Meiner (TA100 aus München) läuft ganz sicher mehr als 10MHz in 10s...
LM317 in der Zuleitung?
Naja, "problemlos unter 10MHz" heißt so 1-2MHz bei 10..20mW. 10m Kohärenzlänge also kein Problem. 1MHz Drift über 10s schon eher...
Wobei der Resonator selbst natuerlich sehr stabil sein muss. Nicht immer eine triviale Angelegenheit und das sieht zumindest nach einer notwendigen Temperaturstabilisierung aus.
Die waren von Ebay-Mitglied "mr.jr", der Kauf liegt aber schon ein halbes Jahr zurück. Such einfach alle paar Tage nach "DFB Laser", dann wird schon irgendwann wieder was auftauchen.
New Focus macht es seit zehn Jahren vor, das das nicht so sein muss. Der Vortex 6000 hat einen Knopf für die Leistung und einen für die Verstimmung. Mehr muss man nicht wissen. Modensprünge passieren nicht. Wen doch, dann ist das ein Fall für die Garantie-Abteilung. Der Laser selbst kann nur unter Zerstörung von Warranty-void-Schildern geöffnet werden. Das hat allerdings auch seinen in US-Dollars ausgedrückten Preis. Die Laser kosten um die 10k$
Im Prinzip ja. Mit guter thermischer Stabilisierung, gutem Stromtreiber und ein paar Stunden Vorlauf zur allgemeinen Thermalisierung, sind meine fürs Uni-Projekt gebauten Laser weniger als 100 MHz pro Stunde gedriftet. (Gemessen im Vergleich mit den Linien vom nun wirklich absolut stabilen Absorbtionsspektum von Cs). Den Aufwand in Geld und Arbeit, den das kostet, sollte man sich nur geben, wenn nman es wirklich braucht.
Zu den Münchner Lasern und speziell ihrer Drift könnte ich längere Vorträge halten. IMHO gibt es da einige Aspekte im Design, die der Stabilität nicht gerade zuträglich sind. Ich war längere Zeit mit einem Projekt beschäftigt, bei dem unter anderem als Zielvorstellung weniger als
1 MHz Drift pro Stunde vorgegeben war. Das wurde dann im Laufe der Zeit aufgeweicht, da mit den zur Verfügung stehenden Mitteln utopisch.
Ja, eine Versorgung, mit begrenzter Spannung schützt sicher vor zu hohem Strom. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass der Endstufen-Transistor nicht unnötig viel Leistung verheizen muss. Etwas problematisch ist die Einstellung auf einen bestimmten durch das Datenblatt vorgegebenen Maximalstrom. Es hängt von der individuellen Kennlinie der Laser-Diode ab, welche Spannung zu beispielsweise 300 mA gehört. Man müsste die LM317-Beschaltung also für jede Diode individuell, interaktiv am lebeneden Objekt einstellen. Besser wäre eine Orientierung an der objektiven Strommessung, die im Stromtreiber sowieso vorhanden ist.
Den L317 kannte ich noch nicht. Ich dachte daran, eine "normale", feste Spannungskonstante mit einer der üblichen Schaltungen in eine einstellbare zu verwandeln.
Ich vermute, da muss man ein an zwei Baustellen buddeln:
1) Thermische Stabilisierung. Da es nicht auf absolute Stabilität ankommt und 10 s noch recht kurz sind, sollte es ausreichen, die Diode auf einen fetten Alublock zu montieren und den gut zu isolieren und mit Peltiers zu stabilisieren. Peltier-Ansteuerung natürlich linear und nicht gepulst. Die kritischen Elemente der Temperatur-Elemente mit möglichst kleinem TempCo.
2) Stabiler Strom. Die Strommessung sollte an einem Widerstand erfolgen, der selbst in irgendeiner Weise in der Temperatur stabilisiert ist. Mindestens sollte er auf einem Kühlkörper sitzen. Besser wäre auch hier eine aktive Stabilisierung.
Mit diesen beiden Maßnahmen würde ich eine deutliche Verbesseung gegenüber den normal für Telekom vorgesehenen Betrieb erwarten. Wie weit man tatsächlich kommt müsste man ausprobieren. Es spielt ja auch immer noch die Umgebung mit rein. In Laborräumen, die auf 1K von der Klimaanlage bei
20°C gehalten werden sind eben andere Anforderungen als in frei stehenden Wetter-Stationen.
Oh, ich will ja nix sagen, aber mit nem entsprechenden Design hatte ich eine dieser pigtailed DFBs über Nacht laufen und da lagen Min/Max glaub ich um 50MHz auseinander. Genauer müsst ichs nochmal nachschauen... Nur: Bloß wenn der in Stunden nur um 50MHz driftet, glaub ich deshalb längst noch nicht, daß er in 10 Sekunden auf 1MHz steht.
Gut, daß er bei mir auch nur stabilisiert läufen muss.... Bloß die Modensprünge nerven machmal schon.
Nee, in Beschaltung als Stromquelle! Seite 8 unten im TI-Datenblatt:
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Bei Bedarf auch mit Trimmer _neben_ Shunt statt Trimmer _als_ Shunt.
Also lieber ne Diode ohne Peltier und dafür viel Masse? Wäre natürlich auch ein Ansatz, sofern der Strom konstant bleibt, sollte ja auch die Temperaturdifferenz zwischen Diode und Gehäuse konstant bleiben.
Ich hatte damals was von Burster, war ein Plastikröhrchen mit vielleicht 1cm Durchmesser und 3-4cm lang, Anschlüsse einseitig wie bei nem stehenden Elko.
Sicher, man kann die Drift schon schön klein halten, aber die Vorgabe würde mir immernoch Magenschmerzen bereiten. 10MHz/10s wären ziemlich sicher machbar, aber 1MHz... weiß nicht.
ok, die Temperatur des gesamten Alu-Blocks zu stabilisieren kann nicht schaden. Meinst du man sollte den kleinen Peltier-Kühler im Laser dann gar nicht verwenden, oder meinst du eine doppelte Temperatur-Regelung?
Das hört sich sinnvoll an. Wie gross sollte der Widerstand sein? Spricht etwas dagegen dass ich ihn so gross mache dass er gleichzeitig den Laserstrom auf einen sicheren Wert (ca. 250mA) gegrenzt, falls die Stromregelung mal versagt? Der Vorteil wäre, dass die Spannung schön gross wird und Offset-Drift am OP nicht so ins Gewicht fällt. Der Nachteil wäre dass mehr Leistung im Widerstand verbraten wird, daher vielleicht Probleme mit dem TK des Widerstandes. Vorschläge für Strommess-Widerstände mit ultrakleinem TK?
Diese Voraussetzung ist hier gegeben. Zwar nicht unbedingt 20°C, aber immerhin zeitlich konstant.
Das galt für Fabry-Perot Laserdioden ohne externes Feedback (und gilt in ähnlicher Weise auch für Littrow- oder Littman ECDL-Laser). Mit speziellen AR beschichteten Dioden läßt sich da auch eine Menge machen.
Da der OP aber vom Selberbauen der Ansteuerung sprach, ging ich davon aus, daß er das einfachstmögliche bzw. günstigste sucht. Wenn Geld keine Rolle spielt, ist sicher auch ein Blick auf
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und die anderen üblichen Verdächtigen (laser2000, sacher, eagleyard, ...) die Zeit wert...
Du sprachst von ECDL? Ich meinte eigentlich nackte Dioden... FP: Laufen meist auf mehreren Moden gleichzeitig. Darum macht ein Laserpointer auch keine Speckles wie z.B. HeNe. DBR: Laufen meist auf einer Mode, springen aber je nach Temperatur und Strom gern mal von einer zu anderen. DFB: Lassen sich über den gesamten Temperatur- und Strombereich kontinuierlich auf einer einzigen Mode durchstimmen.
Ohne das kleine Peltier-Element würde ich befürchten, dass die Wärme nicht verünftig abgeführt wird. Der stabilisierte Alublock stellt für die innere Temperatur-Regelung eine störungsarme Umgebung her. Insbesondere bleiben die unvermeidlichen Rest-Offsets konstant, die dadurch entstehen, dass die Regelung nur den Sensor statt der Diode selbst stabilisiert. In gewisser Weise ist das eine doppelte Regelung. Das ist ein Grund mehr, den Alublock nicht zu klein zu machen. Je größer der Block, desto schwächer die Kopplung der beiden Regelkreise und desto weniger Probleme mit der Stabilität.
Das ist eine Gretchenfrage mit der ich mich auch gerade herum schlage ;-)
Der dafür benötigte Widerstand wird irgendeinen krummen Wert haben. Von den Präzsionswiderständen mit minimalem tempco gibt es zumindest im normalen Versandhandel nicht die volle E24-Reihe. Den Nachteil mit der zu verbratenden Leistung hast Du ja schon genannt. Die Metallfolienwiderstände mit der sehr niedriger Temperaturdrift Typ S102 von Vishay halten gerade einmal 0.5 W aus. Bei 10 EUR/Stück möchte man davon auch nicht beliebig viele parallel schalten.
Oberer Anschlag:
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Der Typ S102C ist immerhin über Bürklin erhältlich. Wenn ich das Datenblatt richtig lese, lohnt es sich, die Temperatur des Widerstand in der Nähe von
25°C zu halten, weil sich der TK wie eine Parabel verhält.
Die zweitbeste Wahl im Katalog sind die PBH-1 von Isabellenhütte. Die halten eine Größenordnung mehr Leistung aus, lassen sich einfach an einen Kühlkörper anschrauben, haben mehr Auswahl an Werten und kosten eine halbe Größenordnung weniger. Ich werde es sehen, wie weit ich damit komme und erst bei erwiesenem Bedarf auf die Goldstücke von Vishay umschwenken.
Kommt drauf an, wie weit Du den Laser ausreizen willst. Wenn Du mal durchrechnest, wieviel minimal/maximal an der Laserdiode abfällt, welche Toleranzen Deine Betriebsspannung hat und wieviel Spannungs- abfall Du am regelnden Transistor haben möchtest, daß Du im halbwegs linearen Bereich liegst und die Stromregelung damit eine gleich- bleibende Strecke sieht, bleibt je nach Betriebsspannung der gesamten Schaltung vielleicht noch 75% oder weniger. Und Du möchtest ja gerade viel Strom, damit der Laser schön schmalbandig wird...
Für die Schutzbegrenzung empfehle ich LM317 in Beschaltung als Stromquelle wie in diesem Thread schon erwähnt. Und dahinter natürlich _keine_ Kondensatoren gegen Masse!
Ok, es sind inzwischen 13.800 USD, aber dafür ist der Euro auch stärker geworden.
War auch nur ne obere Abschätzung. Genauer hat mich das nie interessiert, weil die Laser im Ernstfall ohnehin auf eine spektroskopische Linie stabilisiert wurden, um < 1 MHz in Stunden zu erreichen (Inklusive aller kürzeren Zeitskalen). Auf ganz kurzen Zeitskalen bei der echten Laserlinienbreite hatten wir gemessene 11 kHz :-)
Die sind IMHO eine Folge eines Designs, das ohne externe Stabilisierung driftet. Die Regelung drückt den Laser zwar erstmal an die richtige Stelle, aber irgendwann mag er nicht mehr und bekommt Moden-Probleme. Ich sage bewusst nicht Moden-"Sprung", denn nicht immer hüpft er zur nächsten sauberen Mode. Manchmal gibts auch lustigen Wellensalat.
Danke. Man sollte Datenblätter immer ganz lesen. Da steht sogar ausdrücklich "Precision Current-Limiter Circuit"...
Google-Hupf: Auf deren Webpage finde ich leider nichts was zu Deiner Beschreibung passt.
Musstest Du mir jetzt das Marzipanstueck unter die Nase halten, wo es schon angebissen war? Das waere sogar die passende Wellenlaenge gewesen. Naja, es werden schon noch mehr kommen.
Ich kloppe mich gerade mit TEC Chips herum. Die neueren und vermutlich laenger erhaeltlichen wie ADN8831 arbeiten auf einer Seite der Halbbruecke mit PWM. Das ist nicht so guenstig bei analogen HF Geschichten. Mal sehen, was es so auf der Stromreglerseite gibt. Notfalls eben alles wieder mal von Hand selbst entwerfen. Aber jetzt wird erst einmal die Holzkohle angeheizt fuer ein grosses Stueck Rinderfilet. Dazu ein Spaten Oktoberfest.
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