настройка лазерной указки.

[AkexMG]

Приветствую вас!
Такая проблема:немогу сфокусировать луч на ростояние 10-20м в точку диаметром 1мм.
Дано:
расхождения света от диода 30°.
фокусирующая линза 2шт. данные примерные фокус 6мм, рабочий диаметр 5мм и 4мм (данные примерные. Точно измерить не смог.
Вопрос: как сделать оптику под лазерный диод желательно с ручной настройкой. Какую оптику взять желательно диаметром не больше 10мм. и длина коллиматора 30-40мм
Также подскажите где линзы можно купить.

[senao]

С лазерным диодом получить такую точку невозможно. Отчасти это упирается в дифракцию. То есть что бы снизить расходимость придется применить линзу большего диаметра и диаметр луча тоже сделать соответствующим. К примеру если диаметр будет 10мм то теоретически можно получить расходимость 0,065мрад, а в реальности эту цифру можно смело умножать на 5. Так что если в паре с ЛД применить максимально короткофокусную линзу то в идеале 4мм на 20м это предел для такой конструкции. Плюс еще характерные кольца вокруг максимума луча будут наблюдатся.

[Ясь]

Немножко не так. Тут надо считать минимальный размер пятна по формуле разрешающей способности микрообъектива, то есть d=%lambda/2A. Апертура в нашем случае равна отношению диаметра объектива к расстоянию до экрана. Так что если задаваться расстоянием 10 м и диаметром объектива 10 мм, то А=10^-3 и минимально возможный диаметр пятна 0,65 мкм/2*10^3=0,325 мм. Так что возможно -- если лазер генерирует одну поперечную моду и если убрать астигматизм. И оптика хорошая нужна.

[4D]

Привет землякам!
А лазер что, самодельный?

[senao]

Немножко не так. Тут надо считать минимальный размер пятна по формуле разрешающей способности микрообъектива, то есть d=%lambda/2A. Апертура в нашем случае равна отношению диаметра объектива к расстоянию до экрана. Так что если задаваться расстоянием 10 м и диаметром объектива 10 мм, то А=10^-3 и минимально возможный диаметр пятна 0,65 мкм/2*10^3=0,325 мм.

Так диаметр луча при этом будет почти равен диаметру объектива, при этом и расходимость будет соответствовать расчетной.
В свое время делал самодельные лазеры на базе диодов от пишуших DVD. Подбирал оптику, пришел к выводу что с одиночной линзой ничего не сделать классом выше чем лазерная указка. А собрать подходящий объектив из рассыпухи которая под руками не представляется возможным. Единственный выход покупать готовые брендовые модули, обычно объектив там трех линзовый, стеклянный, стоят как 

[AkexMG]

Привет землякам!
А лазер что, самодельный?

Привет зёма!
как мир тесен!
Да самодельный!

Что теперь ни как не сделать?
В моих планах было сделать так:
Изготавливаем трубку с одной стороны у нас стоит источник света с другой стороны мы на мелкой резьбе помещаем ещё одну трудку на конце которой стоит фокусирующая линза, дале в эту трубку тоже по резьбе находится точно такая трубка как и предыдущая, только на конце можно поместить рассеивающую линзу. также эти две трубки могут двигаться тем самым изменять расстояния между собой и ЛД.
Ход моих мыслей понятен?

[Ясь]

Вообще в качестве коллиматора для полупроводникового лазера можно, наверное, использовать микрообъективы. Они-то сделаны под максимальную разрешающую способность для их апертуры. Правда, большие светопотери в них.

[AkexMG]

Вообще в качестве коллиматора для полупроводникового лазера можно, наверное, использовать микрообъективы. Они-то сделаны под максимальную разрешающую способность для их апертуры. Правда, большие светопотери в них.

Я думал про это. у меня дома где-то есть объектив и окуляр.
Вот где не помню...
сколько будет потерь?

[Эрнест]

С лазерным диодом получить такую точку невозможно. Отчасти это упирается в дифракцию.

Как раз с лазерным излучением (во всяком случае с одной из его мод) это не большая проблема. Важнее то, что отметил Ясь:

Тут надо считать минимальный размер пятна по формуле разрешающей способности микрообъектива

У полупроводникового лазера слишком большой размер тела свечения и тут хоть простой линзой, хоть микрообъективом - ничего путного не получится.

[AkexMG]

А что можете посоветовать хотябы уменьшить градус рассеивания луча. либо возможность наводить фокус на расстояние 10-20м. Или насколько возможно....

[senao]

У полупроводникового лазера слишком большой размер тела свечения и тут хоть простой линзой, хоть микрообъективом - ничего путного не получится.

У лазерного диода, по крайней мере на маломощных 808nm площадь излучающей площадки 50х100мкм. Это достаточно малая величина. Проблема лазерный диодов в недостаточной длинне резонатора, из за этого выходной пучек имеет на выходе расходимость до 40 градусов. К примере большинство твердотельных лазеров, к примеру на неодиме имеют начальную расходимость всего порядка 2мрад, при этом типичный диаметр стержня составляет 5-7мм.

А что можете посоветовать хотябы уменьшить градус рассеивания луча. либо возможность наводить фокус на расстояние 10-20м. Или насколько возможно....

На коленке объектив не сделать. Линзы должны быть подобраны и иметь соответствующую кривизну поверхности плюс в идеале  просветление для данной длинны волны. Максимум что тут можно сделать приобрести готовый модуль и поменять в нем диод. Чудес естественно ожидать не стоит. Большинство модулей диафрагмируются на выходе (то есть пучек режется элементами оптического тракта ) для получения меньшего диаметра луча.
Вот к примеру здесь http://www.fti-optronic.com/red_mod.htm можно посмотреть различные модули в том числе даташиты на них и ознакомится с оптическими схемами применяемыми в этих модулях. 

[Ясь]

У типичного маломощного (не полватта, а 5-50 мВт) лазерного диода на 650 или 658 нм одна поперечная мода, а количество продольных зависит от режима (обычно можно добиться одночастотного режима). То есть, фокусируется он как раз до дифракционного предела. Там другая проблема -- астигматизм, который у типичного лазерного диода порядка 10 мкм, и который придется корректировать.

[Владимир Николаевич]

У меня зеленый лазерный прицел с фокусировкой. Там все предусмотрено. Купите прицел и фокусируйтесь на здоровье. 

[senao]

У типичного маломощного (не полватта, а 5-50 мВт) лазерного диода на 650 или 658 нм одна поперечная мода, а количество продольных зависит от режима (обычно можно добиться одночастотного режима).

На этот режим достаточно сложно выйти. Я заходил на форум любителей голографии, там участники как раз задавались этим вопросом. Для каждого экземпляра надо подбирать свой рабочий режим и он находится в довольно узких пределах. В общем там люди собирали стенд с интерферометром фабри-перо и подгоняли параметры питания для каждого ЛД.

У меня зеленый лазерный прицел с фокусировкой. Там все предусмотрено. Купите прицел и фокусируйтесь на здоровье.

Зеленые лазеры в виду особенности работы, а именно преобразования излучения лазерного диода нелинейным кристаллом КТР имеют изначально лучшие параметры. Поэтому получить тонкий сфокусированный луч с ними гораздо проще, а именно этого как я понимаю хочет добиться автор темы. Главное что бы линзы в модуле не были пластиковыми 

[AkexMG]

Я правильно понял-зелень лучше фокусируется?
А красный, фиолетовый и ИК?

[senao]

С точки зрения получения минимального диаметра луча и расходимости идеальны газовые и твердотельные лазеры. У лазерных диодов в свою очередь единственное преимущество  низкая цена. Зеленый же лазер представляет из себя ничто иное как твердотельный с накачкой лазерным диодом с длинной волны 808nm. Это и обеспечивает в случае качественного исполнения более высокие характеристики.
Тоже самое можно сказать про синие 473nm твердотельные и ИК на неодиме 1064nm.

А красный, фиолетовый и ИК?

У всех лазерных диодов конструктив исполнения практически одинаков и поэтому характеристики излучения довольно схожи, отличие только в длинне волны. Поэтому и проблемы с фокусировкой будут те же самые.

[Эрнест]

У лазерного диода, по крайней мере на маломощных 808nm площадь излучающей площадки 50х100мкм. Это достаточно малая величина.

смотря что понимать под достаточностью. Например для фокусного расстояния объектива 50 мм, расходимость лазерного луча с таким размером тела свечения будет не меньше 7-8 угловых минут.

[AkexMG]

Оптика от микроскопа пойдёт?

[Грехов Михаил]

Я делал из ДВД привода пишущего (семейство приводов LG GH22) 300 мВт. В качестве первой линзы использовал саму линзу привода (короткофокусную, которой как раз таки он фокусируется на поверхности диска) вышло неплохо для ближних дистанций... Полагаю, что задача первой линзы это первоначальное коллимирование наибольшей энергии от лазерного диода в качественный луч и первая линза как раз таки для этого годится хорошо!... а затем её можно уже трансформировать в зависимости от задач.

Пакеты чёрные палит на ура, выжигает на дереве, товарищу удалось даже прикурить...

 

[AkexMG]

Я делал из ДВД привода пишущего (семейство приводов LG GH22) 300 мВт. В качестве первой линзы использовал саму линзу привода (короткофокусную, которой как раз таки он фокусируется на поверхности диска) вышло неплохо для ближних дистанций... Полагаю, что задача первой линзы это первоначальное коллимирование наибольшей энергии от лазерного диода в качественный луч и первая линза как раз таки для этого годится хорошо!... а затем её можно уже трансформировать в зависимости от задач.

Пакеты чёрные палит на ура, выжигает на дереве, товарищу удалось даже прикурить...

А как крепил?