Lasereinheit eines DVD Brenners als einfache Kollimatoroptik Das von einer Laserdiode abgestrahlte Licht muss durch eine zusätzliche Optik fokussiert (kollimiert) werden, um den typischen gebündelten Laserstrahl zu erhalten. Das Abstrahlverhalten einer Laserdiode ist in dem folgenden Bild sichtbar.
Typische Abstrahlung einer Laserdiode
Fülr geringere Ansprüche an die optische Qualität kann man durchaus das Linsensytem eines DVD Brenners verwenden. Lediglich die elektromechanisch bewegliche Linse zur Fokussierung des Lasers auf die DVD muss entfernt werden. Sie
befindet sich wie im linken Bild dargestellt zwischen den beiden Magneten.
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| DVD-Brenner-Lasereinheit mit beweglicher Linse | DVD-Brenner-Lasereinheit nach der Entfernung der Linse |
Nach der Entfernung der Linse verlässt ein Strahl mit etwa 4,5mrad Divergenz und etwa 5mm Durchmesser das Linsensystem. Die Divergenz läßt sich verringern, indem die verklebte Laserdiode gelockert und verschoben wird, um die Fokussierung zu optimieren. Messungen der Ausgangsleistung ergaben, dass innerhalb des Systems etwa die Hälfte der Diodenausgangsleistung verloren geht. Unerwünscht sind weiterhin die Nebenstrahlen, welche zusätzlich zum Hauptstrahl das System verlassen.
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| Strahlenbündel (3m Distanz) | Strahlprofil in 140m Entfernung |
Um die unerwünschten Nebenstrahlen zu verhindern, muß ein kleines vor der Laserdiode montiertes Element (optisches Gitter) entfernt werden, denn dieses verursacht das charakteristische Interferenzmuster. Nach der Entfernung des Elementes sowie der Optimierung der Fokussierung ist eine Divergenz von etwa 1mrad, möglicherweise sogar noch etwas besser erreichbar. Die folgenden Bilder zeigen die Lage des Elementes innerhalb der Lasereinheit sowie das entfernte Element.
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| Lage des Elementes | optisches Gitter |
Die Sicherheit darf bei solchen Experimenten niemals vernachlässigt werden! Ein direkter Blick in der Strahl oder eine spiegelnde Reflexion kann eine dauerhafte Netzhautverbrennung zur Folge haben!
!!Wichtig!!
DVD-Brenner beinhalten zwei Laserdioden. Eine in infrarot ( 780nm ) und eine in sichtbar rot ( 650nm ). Das Licht der Infrarotdiode wirkt trotz sehr hoher Leistung relativ dunkel, kann aber einen erheblichen Schaden am ungeschützten Auge verursachen
Deshalb bitte nur die 650nm-Diode zum Experimentieren verwenden und auch dort penibel auf die Sicherheit achten.
Eure Augen werden es Euch danken.
Als Fazit des Experimentes kann festgestellt werden, dass die Verwendung eines DVD-Brennerlinsensystems eine einfache und kostengünstige Lösung ist. Wenn auch die Divergenz im unveränderten Zustand ziemlich schlecht ist, kann sie jedoch durch Justage der Laserdiode deutlich verbessert werden. Auch der Verlust von etwa 3dB Laserleistung durch das System kann bei knappen Signalen über grössere Distanzen problematisch werden. Aus nachrichtentechnischer Sicht funktioniert solch eine Konstruktion trotz der Nachteile im Verhältnis zum Aufwand allerdings immer noch recht gut.