| 329,32 → 329,57 |
|---|
| |
| \subsubsection{Aktivní prostření a konverzní krystal} |
| |
| Aktivním prostředím v laserovém modulu je Nd:YVO$_4$. |
| Aktivním prostředím v laserovém modulu je krystal Nd:YVO$_4$ o rozměrech 1x1x3mm, který je přímo nalepený na mosazném držáku zajišťujícím odvod tepla z krystalu. Přes tento krystal je našroubovaný další mosazný díl, který obsahuje expanzní čočku a IR filtr. Je možné, že tento prostřední díl společně s čočkou funguje částečně jako čerpací dutina. Protože při jeho odmontování byl pozorován pokles intenzity výstupního záření. |
| |
| |
| absorpční charakteristika. |
| |
| |
| \subsubsection{Kolimace výstupního svazku a výstupní IR filtr} |
| |
| Výstupní záření vycházející z optického rezonátoru je ideálně pouze 532nm, které je fokusováno do výstupního svazku s divergencí okolo XXmRad. |
| |
| Vzhledm k přesnosti výroby a poměrně vysokých výkonů koherentního čerpání je na výstup laseru ještě z bezpečnostních důvodů zařazen IR filtr, který odstraní případné zbytky čerpacího záření, nebo nezkonvertované záření 1064nm vycházející z rezonátoru. |
| Vzhledem k přesnosti výroby a poměrně vysokých výkonů koherentního čerpání je na výstup laseru ještě z bezpečnostních důvodů zařazen IR filtr, který odstraní případné zbytky čerpacího záření, nebo nezkonvertované záření 1064nm vycházející z rezonátoru. |
| |
| \subsubsection{Původní "Regulační" obvod} |
| |
| Původní regulační obvod laseru se skládal z operaačního zesilovače zapojeného, jako velmi jednoduchý lineární zdroj proudu. |
| Původní regulační obvod laseru se skládal z operačního zesilovače zapojeného, jako velmi jednoduchý lineární zdroj proudu. |
| Protože takto konstruovaný zdroj proudu má poměrně velký ztrátový výkon a použité součástky jsou vesměs poddimenzovány, tak není možné v zapnutém stavu provozovat ukazovátko delší dobu. |
| |
| \subsection{Parametry laserových modulů} |
| |
| Všechny tyto moduly jsou válcové o průměru (11,9 $\pm$ 0,1)mm délky 40mm (5mW) nebo 35mm (5mW). Na výstupní části je 10mm dlouhé osazení s jemným závitem M8 respektive M10. Výstupní apertura modulů je 3,9mm. Průměr svazku na výstupní apertuře je ale pouze 2,3mm (změřeno posuvným měřítkem). |
| divergence |
| |
| |
| |
| \subsubsection{Běžné provozní hodnoty} |
| |
| Za běžných provozních hodnot je laserový modul provozován v pracovním bodě. |
| |
| |
| \begin{table}[htbp] |
| \begin{center} |
| \begin{tabular}{ccc} |
| \hline |
| Parametr & hodnota & \\ \hline |
| Výstupní výkon [mW] & 2.35864 $\pm$ 0.2075 & (8.799\%) \\ |
| |
| \hline |
| \end{tabular} |
| \end{center} |
| \caption{Parametry funkce proložené grafem naměřených hodnot stojatého vlnění} |
| \label{fit_stojata_vlna} |
| \end{table} |
| |
| |
| \subsubsection{Rozdíly mezi laserovými moduly} |
| |
| Výrobce udává, |
| Hlavní rozdíl mezi moduly je výrobcem udávaný kontinuální výstupní výkon modulu a pracovní napětí, které je u 20mW modulu udávváno jako 3V a u 5mW modulu 5V. U testovaných levných laserových modulů nebyl zjištěn žádný výrazný konstrukční rozdíl. Pouze výkonnější z modulů (20mW) má masivnější materiál okolo výstupní optiky, patrně kvůli zlepšení přestupu odpadního tepla do pláště ukazovátka. |
| Ostatní části jsou identické u obou výkonových verzí včetně samotného aktivního krystalu. Nelze však jednoduše potvrdit, že je identická i samotná čerpací dioda, nebot na jejím pouzdře chybí typové označení. Existuje možnost že je uvedeno na boční straně diody, ale k němu se nelze jednoduchým způsobem dostat bez totální destrukce modulu, protože čerpací dioda je zalepena v masivním mosazném elementu. |
| |
| Původní řídící elektronika je taktéž stejná u obou modulů a neliší se ani hodnotami součástek. |
| |
| |
| \subsection{Měření krátkých světelných impulzů} |
| |
| K tomu aby bylo možné kvantifikovat dosažené parametry LASERového vysílače, je potřeba umět změřit výstupní časový průběh intenzity záření v impulzu. K tomuto účelu se obvykle využívá zapojení předepjaté PIN fotodiody, která pak díky svojí nízké parazitní kapacitě pracuje jako vhodný snímač pro velmi rychlé děje. Pro účely měření byl proto jeden takový snímač zkonstruován. Jeho zapojení je znázorněno na obrázku \ref{schema_detektoru}. |
| 370,6 → 395,11 |
|---|
| |
| \section{Relaxační kmity LASERu} |
| |
| Během měření charakteristik modulů na zkonstruovaném zdroji proudu bylo zjištěno, že existuje pracovní oblast laseru, kde dochází k samovolné pulzní modulaci výstupního záření. Tato oblast se nachází těsně nad prahem laserové generace. A lze jí nalézt postupným zvyšováním čerpacího výkonu a sledováním časové charakteristiky výstupního záření. |
| Při určité úrovni tato pulzní modulace dosahuje maximálního kontrastu a při dalším zvyšování úrovně čerpání se pulzy rozlévají i do oblastí s původně nulovou intenzitou záření. Až při dosažení běžného pracovního bodu je výstupní záření téměř konstantní v čase. |
| |
| Konkrétní pracovní bod ve kterém k takovýmto kmitům dojde je ale závislý na podmínkách ve kterých je laserový modul provozován. Podle pozorování má na tento jev vliv hlavně teplota. |
| |
| Práh generace použitých modulů. |
| |
| Výsledky měření během kontinuálního čerpání. |
| 401,7 → 431,10 |
|---|
| |
| \subsection{Dosažené parametry vysílače} |
| |
| Bylo zjištěno a ověřeno, že DPSSFD moduly používané v laserových ukazovátkách lze opakovaně a definovaným postupem uvéct do stavu, kdy dochází k autonomnímu generování krátkých šumových impulzů s délkou v oblasti stovek nanosekund. Samotný tvar impulzu ale záleží na konkrétním typu konstrukce laserového modulu. Mezi identickými typy modulů ale průběh nevykazuje znatelnou kusovou variabilitu. |
| |
| Tento výsledek může být například užitečný, k laboratornímu testování některých experimentálních senzorů. Je ale ovšem třeba vybrat vhodný modul pro daný experiment. |
| |
| \subsection{Možnosti dalšího vylepšení} |
| |
| \subsubsection{Zapouzdření vysílače} |