Лазерный диод HL6512MG

Supported by http://www.holography.ru
holos

Лазерный диод HL6512MG

Post by holos » Sun Mar 22, 2009 4:14 pm

С конструкцией блока питания для LD я, наконец-то, добился некоторой определенности (обсуждение конструктива читайте в разделе «Мои начинания»). С учетом советов Colin Kaminski , блок питания на батарейках стал выглядеть таким образом.
power supply for LD.jpg
power supply for LD.jpg (53.54 KiB) Viewed 3324 times
Микроамперметр заменен вольтметром, который измеряет падение напряжения на сопротивлении 1 Ом и, следовательно, косвенно регистрирует ток в цепи лазера.
БП такой конструкции, особенно применение многооборотного сопротивления для регулировки тока, позволил обнаружить, правда, совсем случайно, параметры одночастотного режима работы HL6512MG - ток 95 мА и температура в помещении около +17,5С. Причем, обнаружил я одночастотный спектр непосредственно при испытаниях сканирующего интерферометра Фабри-Перо (SFPI). Этот режим стабильно воспроизводился в течении нескольких дней. Детали этого эксперимента читайте в разделе «Интерферометр Фабри-Перо».

Последующие попытки нахождения одночастотного спектра (Single Longitude Mode, SLM) при других температурах и токах опять ничего хорошего не принесли. Все, как и раньше, уже после того, как первые опыты с LD фирмы “Opnext” прошли весьма успешно, о чем я поведал уже в этом разделе. Но в конце лета прошлого года как отрезало – все вновь купленные лазеры типа HL6512MG и HL6548FG и у меня и у Войтенко и у Егора Каленчука, аспиранта профессора Власова, генерили только в многочастотном режиме. Каждый из нас потерял в ходе исследований по одному лазеру. Причину этого обстоятельства мы так окончательно и не выяснили.

Но вот, на прошлой неделе, пришла обнадеживающая новость от Егора Каленчука. Он купил еще два лазера HL6512MG на фирме “Thorlabs” и проверил их спектр на каком-то суперизмерителе в Троицке. Оба лазера выдали SLM, причем один из них имел этот режим в довольно больших пределах по току, но с точной фиксацией температуры. Егор обещал приехать ко мне, рассказать детали измерения и заодно научиться наблюдать спектр на ручном интерферометре Фабри-Перо, но мне уже стало понятно, что от исследования температурных режимов полупроводниковых лазеров уже никуда не денешься. Посему решил-таки заняться детальным анализом температурной проблемы лазерных диодов.

Этому решению способствовало давнишнее, трехлетней давности, событие – приезд ко мне в гости молодого голографиста Hans d’Jong из Голландии, который активно занимался лазерными диодами и красночувствительной желатиной. Мы тогда обменялись очень полезными гаджетами – я передал ему и научил настраивать пространственный фильтр, а он привез мне микросхему HTC-3000 - очень крутой термоконтроллер с интерфейсной платой. Судя по описанию, он может держать температуру с точностью до 0,001С! http://www.teamwavelength.com/products/ ... asp?part=6
ftp://ftp.teamwavelength.com/pub/downlo ... series.pdf
Мы очень хорошо провели время. Ханс рассказал, как он подключал HTC и устанавливал режимы его работы, я записал портреты Ханса и его невесты Лены, которые им очень понравились http://holographyforum.org/phpBB2/viewtopic.php?t=4588

Но в последующее время я пытался собрать простейшую схему подключения LD, ориентируясь на любительский сектор в голографии. HTC лег на полку на длительное время. И, вот, сейчас я вытащил его и, конечно, не без интереса, попытаюсь собрать испытательный стенд, некий test bench, для проверки температурных режимов LD.
HTC 3000.jpg
HTC 3000.jpg (98.07 KiB) Viewed 3323 times
И один из важнейших вопросов, который нужно выяснить в первую очередь: каков перепад температуры между самим кристаллом и корпусом лазера?
temperature drop.jpg
temperature drop.jpg (66.26 KiB) Viewed 3323 times
От решения этого вопроса будут зависеть и последующие действия по расчету размеров радиатора, качества теплового контакта лазера с радиатором, эффективности охлаждения контуром Пельтье и других параметров системы термоконтроля.
Если кто-нибудь знает ответ на этот вопрос, пишите.

Zorkay

Лазерный диод HL6512MG

Post by Zorkay » Mon Apr 06, 2009 10:56 pm

Перепад температуры можно рассчитать зная Rthj-case (Thermal Resistance Junction-case), но в даташите я этой величины не нашел.
Отправил запрос в HITACHI. Посмотрим - может даже ответят))

holos

Лазерный диод HL6512MG

Post by holos » Thu Jun 11, 2009 7:09 pm

Потихоньку укомплектовываю термосистему. Основные компоненты уже есть. Блок питания, радиатор, элемент Пельтье, ну, и сам HTC-3000. И БП и элемент Пельтье мне принес Володя Войтенко.
HTC controller.jpg
HTC controller.jpg (120.95 KiB) Viewed 3210 times
Покупать в «Чип и Дипе» СБП за 1000 руб. во время кризиса совсем не хотелось, а потому пришла светлая мысль – использовать БП от старого компьютера. Те более, качество стабилизации напряжения у него даже лучше. Хочу обратить внимание на термистор (маленькая капелька с двумя проводами, лежащая на элементе Пельтье). Тоже высококачественный прибор, B57861-S 103-F40, 1% 10 кОм, NTC термистор http://www.chipdip.ru/product0/32987.aspx , существенно лучше обычной термопары. Осталось за малым – все это спаять в одну систему :think: .

Кстати, на нашей встрече присутствовал и Василий Кузнецов один из тех энтузиастов, который пришел посмотреть на фотографии Липпмана в Политехнический музей. Уже почти и не школьник (остался экзамен по физике), еще и не абитуриент (говорю ему - иди на Физфак МГУ - Василий победил на Олимпиаде и ему светит зачисление без экзаменов, так нет – там, видите ли, много теории, а ему хочется руками работать, тянет в МИРЭА) он уже вполне сложившийся физик по лазерам и другим близким вопросам. Палец в рот не клади, разговор с ним шел на равных.
meeting.jpg
meeting.jpg (102.53 KiB) Viewed 3210 times
И немножко символично, что за маленьким столом, в подвале павильона ВВЦ, встретились три поколения физиков, старшее поколение, в моем лице, имеющее огромный опыт работы с лазерами и в голографии, среднее поколение (Войтенко), спокойно применяющее современную схемотехнику и создавая очень эффективные установки, и молодое поколение, «без тормозов» (в хорошем смысле этого выражения), с большим кругозором (Интернет, Митино, собственные эксперименты) и энергией, позволяющей надеяться, что у него будет интересное будущее.

_Pirra

Лазерный диод HL6512MG

Post by _Pirra » Sun Jun 21, 2009 12:20 pm

Доброго времени суток.

А какой мощности следует брать элемент пельтье?

holos

Лазерный диод HL6512MG

Post by holos » Sun Jun 21, 2009 12:54 pm

Полупрводниковые лазеры выделяют мощность 0,2-0,5 Вт. Отсюда можно плясать и при подборе элемента Пельтье. Думаю, что для повышения быстродействия и с учетом нескольких тепловых контактных площадок, можно взять элемент Пельтье с мощностью теплопоглощения на порядок больший, 2-5 Вт. На термоконтроллере HTC-300 предусмотрено питание Пельтье до 15 Вт.
Впрочем, Володя Войтенко может об этом рассказать больше.

VladimirLM

Лазерный диод HL6512MG

Post by VladimirLM » Sun Jun 21, 2009 2:36 pm

В нашем случае, когда мощность диода невелика,необходимая холодопроизводительность пельтье определяется во многом качеством теплоизоляции диода, и его необходимой температурой. На практике, если брать случай охлаждения, обстоит так. Более 30 Вт тепла нереально отнять от горячей стороны пельтье пассивным охлаждением (радиатор будет монстрообразным), без его сильного перегрева. Следовательно, более 20Вт энергии в него лучше не закачивать, с учетом того что КПД элемента не превышает 50%. Удавалось поддерживать температуру диода в районе 0-5 градусов, затрачивая не более 10 Вт на питание пельтье (в комнате 25 градусов). Таков необходимый уровень. Если необходимая температура меньше отличается то видимо будет хватать еще меньше. Это эмпирически. Теоретически же можно просчитать поведение системы при помощи программы расчета, предоставляемой Криотермом на своем сайте. Подробную информацию можно прочесть здесь:http://www.kryotherm.ru/ru/index.phtml?tid=29

Gall

Лазерный диод HL6512MG

Post by Gall » Tue Apr 27, 2010 11:54 am

Наткнулся в Интернете на интересный сайт:
http://pagesperso-orange.fr/redlum.xohp/laser/ECDL.html
http://pagesperso-orange.fr/redlum.xohp ... -test.html
Человек берет лазерный диод и устанавливает рядом с ним дифракционную решетку, чтобы излучение отразить обратно. Получается ECDL (диодный лазер с внешним резонатором). Внутреннее зеркало в диоде, видимо, не очень мешает. В результате спектр диода и когерентность заметно улучшаются. Удавалось получить до 150 мВт в одночастотном режиме даже от случайных лазеров от DVD, а хорошие лазерные диоды работают еще лучше. Некоторые результаты удалось получить даже с 405 нм, но там при 20-30 мВт одночастотный режим обычно срывается.

Locked