Hoe een lineare laser straal verkrijgen

[Verwijderd]

Ik ben sins kort bezig met een snelheids meter. Hier komen laser detectie poortjes in; ik wil een laser zo vaak mogelijk tussen 2 spiegels laten weerkatsen om zo een hele gevoelige lichtsluis te krijgen. Ik heb de spiegels en framenen zo ver klaar en d8 een laser pointer te gaan gebruiken als laser maar deze blijkt een zeer slechte output te hebben. De straal is kegelvormig en op 4 meter is het puntje(ovaal ding) al 1,5cm groot. De objecten die er straks door gedetecteerd worden zijn slechts een paar mm dik en dan is de straal dus te dik. Ik heb ook een paar losse laser diode's met electronica en colliminator lenzen. Alleen deze geven de zelfde output als zoon laserpointer. Ik heb al een tijdje lopen zoeken op google etc. maar er staat nergens echt duidelijk hoe je dat moet oplossen. Ik moet dus een lineare straal hebben van 1mm dik. heeft iemand dit al gedaan? ik heb geen beschrikking over een draaibank ofzo dus moet of kant enklaar of het moet met wat hobby spullen inelkaar te zetten zijn.

[Aetje]

Gebruik n combinatie van lenzen om de straal een betere focus te geven...

[Whollabilla]

Aetje schreef op woensdag 05 april 2006 @ 23:27:
Gebruik n combinatie van lenzen om de straal een betere focus te geven...

Ik vraag me af of er lenzen voor een beetje redelijke prijs te krijgen zijn, om een straal een erg grote afstand nog goed "bij elkaar te houden"

[Thijsch]

Milo Warmerdam schreef op woensdag 05 april 2006 @ 23:30:
[...]

Ik vraag me af of er lenzen voor een beetje redelijke prijs te krijgen zijn, om een straal een erg grote afstand nog goed "bij elkaar te houden"

heb je vroeger nooit met een vergrootglas papier in de fik gezet? Evenwijdige stralen komen bij elkaar in het brandpunt van de lens. Aangezien lichtgang omkeerbaar is( in dit geval voor de mierenneukers ) levert een bron in het brandpunt een evenwijdige straal op.

Je moet de laserbron dus in het brandpunt van de lens zetten, en aan de andere kant zal je evenwijdige stralen krijgen. Vanwege imperfecties van gebruikte materialen, afbuiging door lucht etc is dit nooit 100% natuurlijk, maar pruts eens wat!

[Verwijderd]

de laser bron is dus gewoon een balkje; dat geeft een laser diode af. deze moet ik dus eerst bundelen? en vervolgens het brandpunt op die kolliminator lens laten schijnen?

[Thijsch]

Verwijderd schreef op woensdag 05 april 2006 @ 23:36:
de laser bron is dus gewoon een balkje; dat geeft een laser diode af. deze moet ik dus eerst bundelen? en vervolgens het brandpunt op die kolliminator lens laten schijnen?

Ik bedenk me net dat zoiets in principe wel werkt maar dat je een bundel krijgt zo breed als de lens, dat wordt een vrij dikke straal dus

[bobo1on1]

Als je nou eens door een klein gaatje schijnt, bijvoorbeeld van een printplaatje, waarbij de laserdiode op een cm of 10 van het gaatje zit gemonteerd.

[Verwijderd]

tja dan verzwak je de straal heel erg. het moet toch willen met een bepaald objectiek?

[Verwijderd]

Koop een laserpointer met een focusbaar lensje.

[Dido]

ParaDot schreef op donderdag 06 april 2006 @ 00:04:
Ik bedenk me net dat zoiets in principe wel werkt maar dat je een bundel krijgt zo breed als de lens, dat wordt een vrij dikke straal dus

Waarom dat

Bovenste plaatje lijkt me logisch, onderste (wat jij zegt) lijkt me erg onlogisch: een deel van het licht gaat door je lens zzwerevn voordat het er op een onlogische plek weer uitkomt

code:

 |_______
/|_______
\|_______
 |
  _______
 |_______
/|_______
\|_______
 |_______

[mithras]

^^ zoals dido zegt. In het brandpunt van je lens zetten, en hoe dik de straal van de laser is voordat hij bij de lens aankomt, zo dik is de straal erna ook

[Opperhoof]

neem een lens met een gigantische brandpunts afstand. Moeilijk aan te komen, maar lenzen tot F=10 meter zijn er best voor een redelijke prijs. Ik heb ze ook gebruikt bij mn lichtsnelheidmeet experiment op school. Onze laser ging ook uitelkaar maar opgelost door een lens met een grote brandpuntsafstand.

[Ikke!]

Inderdaad, bij een lens met kleine brandpuntsafstand heb je een puntbron nodig om evenwijdige stralen te krijgen. Zo slecht is je laser ook weer niet. Het zou zelfs niet eens een laser zijn, aangezien laserlicht licht is met evenwijdige bundels.

Ben wel benieuwd wat je precies wilt trouwens... Kun je anders niet met wat meer lasers en LDR's (of wat je ook gebruikt, zullen wel diodes zijn) gebruiken voor een grotere gevoeligheid?

[Verwijderd]

ik heb zelf ff een paintje gemaakt voor de duidelijkheid. De kolliminator die ik nu dus gebruik geeft een kegel/ovaal vormige output en is dus niet linear. Fucoseren helpt niet omdat je dan alleen het brand punt verzet. de straal word daar niet linear van, op het eindpunt hebje dan wel een brand punt maar aan het begin is hij dan heel dik. Het brand punt is met deze lens maar heel klein net als bij een laser pointer.

edit:

dit is dus wat ik wil maken :



de straal dient 1 tot max 2 mm dik te zijn en zo vaak mogelijk te weerkaatsen zodat je een dichte "muur" krijgt. Van daar een laser omdat hij nogal wat afstand aflegt. de poort is trouwen 15X15cm waarschijnelijk word ongeveer 10X15cm "bestraald".

[ Voor 29% gewijzigd door Verwijderd op 06-04-2006 22:38 ]

[Sine]

laser pointers hebben idd geen mooie punt, de twee gaslasers die ik hier heb liggen wel, een ronde punt van +-1mm doorsnede.

[Solomon]

Ik gebruik bij mijn huidige project 3 lenzen om mijn laser te focussen, 2 positieve en een negatieve (zou ook met 1 positieve en een negatieve kunnen).

Na de HeNe laser (die vrij slechte output heeft, straal divergeert) staat een positieve lens (op een afstand van de laser die gelijk is aan de brandpuntafstand van de lens), deze zorgt ervoor dat de laserbundel evenwijdig wordt, daarna komen nog een positieve en vervolgens negatieve lens met het zelfde brandpunt om de straal smaller te laten worden. De positieve convergeert de straal, en op een afstand ervan staat een negatieve om de straal weer evenwijdig te laten worden.

Exacte afstanden kun je mee spelen, maar kun je echter ook berekenen (info daarover kun je vinden in bijvoorbeeld "Introduction to optics" van Pedrotti en Pedrotti. Tweedejaars Natuurkunde boek, maar je kunt er goed uitkomen als je enigszins wiskunde hebt gehad (ook matrix-rekenen enzo).

Meeste collimatoren hebben ook gebreken, zoals jij ook al zegt, vandaar op deze manier

Mocht je het niet snappen zeg je het maar, zet ik maandag even een schematische tekening van de opstelling erop.

[ Voor 18% gewijzigd door Solomon op 09-04-2006 01:04 ]

[Verwijderd]

als je een schema wil posten graag!; ik ben er inmiddels achter dat wil je een lineare straal verkrijgen je wel eerst een perfecte ronde punt moet hebben; HENE laser hebben dit van nature al; alleen deze zijn wel erg lomp voor mijn project. Kan iemand mij een ook een reken voorbeeld geven met Divergenz? ik kan bij een duister een stel laser kopen met een Divergenz van 0,8 milliradians.

[Solomon]

Ik denk dat ze daarmee gewoon de hoek in radialen bedoelen waarmee de laser divergeert
Hiermee wordt echter gesuggereerd dat de divergentie compleet lineair is, wat niet 100% klopt, d'r is een effect waarvan ik de naam kwijt ben Die ervoor zorgt dat de divergentie toeneemt.. Maar dat is iets wat nogal verwaarloosbaar is
Mijn schematische opstelling:



[edit]
De afwijking van de normaal kun je dus gewoon uitrekenen met de tangens van de hoek, zie tekening Stel wel je rekenmachine in op radialen

[ Voor 22% gewijzigd door Solomon op 09-04-2006 21:43 ]

[Verwijderd]

Ik heb ooit eens aan systemen gewerkt wat deeltjes kon detekteren van rond de 0,1 mm. en dit zelfs kon bij wisselende lichtomstandigheden.
De truuk was niet om een onderbroken straal te meten maar een verandering van helderheid.

[Resistor]

Laser aansturen deel 4

Staat ook heel wat info in over lasers en alles wat er omheen zit

[Solomon]

Verwijderd schreef op zondag 09 april 2006 @ 21:43:
Ik heb ooit eens aan systemen gewerkt wat deeltjes kon detekteren van rond de 0,1 mm. en dit zelfs kon bij wisselende lichtomstandigheden.
De truuk was niet om een onderbroken straal te meten maar een verandering van helderheid.

Dat is ook een beetje wat ik aan het doen ben (of iets wat er op lijkt). Kijk maar eens naar het systeem aan het einde van de laser. Deze is in staat verandering in intensiteit van de bubbel in de kolf te meten (30000 keer per seconde ). Gewoon een fotodiode in serie met een weerstand aan een spanningsbron hangen, en vervolgens de spanning over de weerstand meten (als deze verandert, verandert ook de intensiteit).

[Verwijderd]

Een laser is niet nodig, wel een lichtstreep en een sensor die de totale lichtstreep kan zien.
Dit kan door een gebogen spiegel die het ontvangen licht weer bundeld of een lange sensor.
Hoe eenvoudiger hoe beter.

[Verwijderd]

ik weet niet of 30.000 keer per seconden wel snel genoeg is voor mijn doel eind. Ik ga toch liever door met mijn eerste ingeving Bovendien heb ik de framepjes al klaar gemaakt met spiegels. Het is me wel duidelijk geworden dat het goedkoper en eenvoudiger is om een stel complete lasers te kopen. Het maken van een goed objectiek is duur, moeilijk en tijd rovend (hoewel dat laatste voor hobby niks mag uit maken)

[Mr_gadget]

30.000 per seconde niet snel genoeg? wat voor elektronica ga je er bij gebruiken die snelgenoeg reageerd?
Als je zo snel wel meten kan je net zo goed de laser op het object zelf richten, vereist ook zeer gevoelige en snelle electronica....

Maar je kan met negatieve lenzen toch gewoon een parallele bundel krijgen?

[Verwijderd]

Met een simple pic die op 4mhz loopt kan je al een interupt snelheid halen van 2,5 miljoen/sec in theorie (correct me if i'm wrong). in praktijk zal het iets lager zijn. Maar even voor de duidelijkheid ik ben echt een newbie op het gebied van optiek en lasers dus je kan me bijna alles wijs maken. Hoe kom ik goedkoop aan de juiste lensen of waar kan ik ze uit slopen?

[Thijsch]

Verwijderd schreef op maandag 10 april 2006 @ 22:07:
Met een simple pic die op 4mhz loopt kan je al een interupt snelheid halen van 2,5 miljoen/sec in theorie (correct me if i'm wrong). in praktijk zal het iets lager zijn. Maar even voor de duidelijkheid ik ben echt een newbie op het gebied van optiek en lasers dus je kan me bijna alles wijs maken. Hoe kom ik goedkoop aan de juiste lensen of waar kan ik ze uit slopen?

een pic verwerkt instructies met Osc/4 dus in jouw geval met 1 mhz. Dat betekend 1 microseconde per instructie. met 30.000 per seconde komt dat neer op 33 instructies per interrupt.. zit op de grens qua haalbaarheid.. moet je goed en degelijk coden!
Neem je een kristal van 20 mhz zit je al op 150 instructies per interrupt!

[Verwijderd]

ik ben slechts 2 instructie's nodig per intterupt sorry voor de fout tis al weer een lange dag geweest klopt idd. 1 mhz

[RemcoDelft]

Is het simpelste niet een andere laser te kopen? Mijn laserpen is op 4 meter afstand nog lang geen 1,5 cm groot! Als je in de buurt van Leiden woont mag je hem komen bekijken

[Solomon]

Die 30.000 keer per seconde is waarvoor ik mijn opstelling ga gebruiken. Heb 'm ook met 300.000 keer per seconde getest voor de lol (was gewoon benieuwd hoe snel de weerstandswaarde van zo'n fotodiode eigenlijk varieert), maar die reactietijd lijkt bij 300.000 nog geen issue te zijn. Kan me voorstellen dat dat helemaal geen issue is totdat je bij de megaherzen komt.

Valt eenvoudig te testen door voor de fotodiode een ledje aan een functiegenerator te hangen

[Verwijderd]

Groene laser blijken ook veel beter(duur prijs X2). deze hebben een speciaal objectiek. ik zag er eentje met 0,5mrad das nog een stuk nauwkeuriger als de rode die meestal rond de 0,9mrd hebben en dan heb je het al over een industrieel model (geen laser pointer). Maar een laser met 0,8mrad zal voor mij binnen de perken vallen dus ik ga eens opzoek naar zo 1