Verschillende Laserstralen Samenvoegen

Op 9 juni 2019 14:21:47 schreef Aart:
Je kunt ze over elkaar heen leggen, niet samenvoegen.

Nou ja, het kan en gebeurt wel natuurlijk. Grotere buizen worden in serie geplaatst. En er bestaan laser beam combiners b.v. om aan een IR laser een rode richtlaser toe te voegen.

Wat is het doel dat je met het samenvoegen wilt bereiken?
Verhogen van het vermogen ?
Meerdere kleuren gelijktijdig door een kanaal?

Een laser geeft coherent licht af.Als je ze samenvoegt, dan lijkt het me sterk dat je precies de zelfde fase kan pakken op ze allemaal in de pas te laten lopen.

Als men meerdere (b.v. CO2) onladingen in serie plaatst is er slechts één cavity tussen de HR en OC; een rode richtlaser invoegen in een 10um bundel is gewoon een geval van over elkaar heen leggen.
Ze hebben niets met elkaar te maken, behalve dat ze (hopenlijk door dezelfde punten gaan.

Om twee gescheiden lasers in ook fase te koppelen is veel lastiger.

Een laser geeft coherent licht af.Als je ze samenvoegt, dan lijkt het me sterk dat je precies de zelfde fase kan pakken op ze allemaal in de pas te laten lopen.

lasers samenvoegen is precies wat al jaren lang in de industrie gebeurt. Zoek maar eens op viberlaser.

Bij ons op het werk staat een lasersnijmachine met een output van 3000W opgebouwd uit 6 secties van 600W die weer opgebouwd zijn uit 3x 200W laser modules. Dan zal een oplettende lezer hebben gezien dat er 3600W aan modules zijn dat klopt. Dat is om slijtage van de modules tegen te gaan en om bij uitval van 1 modules nog reserve capaciteit te hebben.

Het geheim zsit hem in de met yberium dedoopte gedeelte waarvan de radius kritisch is. Dit gedeelte zet het originele en niet coherente golflengte om in een andere golflengte waarvan de fase's en golflengte gelijk zijn. tenminste dat is wat ik er van onthouden heb.

[Bericht gewijzigd door benleentje op zondag 9 juni 2019 18:59:53 (22%)

Op 9 juni 2019 18:04:47 schreef Aart:..is er slechts één cavity ...

Dat is natuurlijk zo ja.

En een richtlaser heeft niks met de "hoofdlaser" te maken, dat klopt, maar de vraag was of het mogelijk is om lasers samen te voegen en dat gebeurt wel.

@ benleentje; Als ik mij niet vergis dus eigenlijk ook weer één laser cavity, in de vorm van een fiber op 1064 nm (?), dan met meerdere 808nm (?) pompdiodes er aan.

Op 9 juni 2019 14:08:34 schreef rbeckers:
Waarom wil je verschillende lasers samenvoegen?

lasers verbruiken stroom. zonnecellen zetten licht om in stroom. een laser heeft een lichtstraal die heel veel energie heeft in een klein punt. als het goed is verbruikt de gemiddelde laser minder dan een gemiddelde zonnecel kan opleveren van het licht. je kan als alles klopt / kan energie overbrengen met lasers.

Op 9 juni 2019 16:16:06 schreef Brainbox:
Wat is het doel dat je met het samenvoegen wilt bereiken?
Verhogen van het vermogen ?
Meerdere kleuren gelijktijdig door een kanaal?

het verhogen van het vermogen

Op 9 juni 2019 18:46:16 schreef benleentje:
[...]lasers samenvoegen is precies wat al jaren lang in de industrie gebeurt. Zoek maar eens op viberlaser.

Bij ons op het werk staat een lasersnijmachine met een output van 3000W opgebouwd uit 6 secties van 600W die weer opgebouwd zijn uit 3x 200W laser modules. Dan zal een oplettende lezer hebben gezien dat er 3600W aan modules zijn dat klopt. Dat is om slijtage van de modules tegen te gaan en om bij uitval van 1 modules nog reserve capaciteit te hebben.
[afbeelding]
Het geheim zsit hem in de met yberium dedoopte gedeelte waarvan de radius kritisch is. Dit gedeelte zet het originele en niet coherente golflengte om in een andere golflengte waarvan de fase's en golflengte gelijk zijn. tenminste dat is wat ik er van onthouden heb.

dankjewel, met die info kom ik denk ik wel verder

als het goed is verbruikt de gemiddelde laser minder dan een gemiddelde zonnecel kan opleveren van het licht.

Helaas. Laserdiodes zijn niet heel erg efficiënt en zonnepanelen nog minder.

Meer leveren dan ze verbruiken zal het al helemaal nooit doen, daarmee zou je de wet van behoud van energie breken.

Op 9 juni 2019 21:09:41 schreef Sine:
[...]

Helaas. Laserdiodes zijn niet heel erg efficiënt en zonnepanelen nog minder.

Meer leveren dan ze verbruiken zal het al helemaal nooit doen, daarmee zou je de wet van behoud van energie breken.

dat is waar, goed dat ik het eerst vraagde voordat ik lasers ging kopen

Op 9 juni 2019 21:04:30 schreef jurre07:
als het goed is verbruikt de gemiddelde laser minder dan een gemiddelde zonnecel kan opleveren van het licht.

Nee. Een laser heeft een rendement varierend van 0.002% (UV lasers) tot iets in de geest van 10 of 20%. Dus minimaal 80% van de energie die je er in stopt komt niet als laser-licht maar als verlieswarmte uit het laser-apparaat.

Daarnaast heeft een zonnecel vast een max-vermogen per oppervlakte. Ik verwacht dat zoiets in de buurt van 1kW/m² zit omdat dit het max is wat je op deze planeet van de zon kan ontvangen.

Dat max-vermogen-per-oppervlak ga je met iedere willekeurige laser strak overheen (tenzij je de zonnecel op (minstens) kilometers afstand gaat zetten.

je kan als alles klopt / kan energie overbrengen met lasers.

Dat klopt. Maar met een gewone zonnecel, niet zomaar heel veel per oppervlak.

Op 9 juni 2019 21:09:41 schreef Sine:
[...]
Meer leveren dan ze verbruiken zal het al helemaal nooit doen, daarmee zou je de wet van behoud van energie breken.

Als het plan was om energie van A naar B te brengen: met een 2-tal draden is het niet moeilijk om 99,9(9) % van wat je er in stopt, aan het andere eind eruit te krijgen.

Beter dan dat (energie uit 'niks') gaat het niet worden...

Op 9 juni 2019 21:04:30 schreef jurre07:
[...]

je kan als alles klopt energie overbrengen met lasers.

das dan ook de bedoeling. Licht is een vorm van energie, dus de laser brengt energie over van punt A naar punt B. maar je moet er meer instoppen dan en eruit komt. Een perpetuum mobile gaat het niet worden... Misschien een hoorns des overvloeds voor laserfabrikanten als het geloof er in een nieuwe rage wordt.

Je zal die laserstraal ook door een buis moeten geleiden, eventueel mbv spiegels bochten nemen en je zal de buis moeten beluchten met propere perslucht of stikstof.
Sommige molecules in de atmosfeer/omgeving zorgen er voor dat de laserstraal gebroken wordt, en daar gaat je focus.

Door een glasvezelkabel gaat ook maar als je met vermogens begint dan is dat geen dhz-spul meer.

Op 9 juni 2019 21:09:41 schreef Sine:
[...]

Helaas. Laserdiodes zijn niet heel erg efficiënt en zonnepanelen nog minder.

Meer leveren dan ze verbruiken zal het al helemaal nooit doen, daarmee zou je de wet van behoud van energie breken.

ze zijn wel efficient als je een (soort van) oneindige energie bron hebt die ervoor zorgt dat de lasers stroom krijgen

Nee, dan zijn ze net zo inefficiënt. Vergeet de lasers en vergeet je perpetuum mobile.

Op 10 juni 2019 11:53:06 schreef jurre07:
[...]

ze zijn wel efficient als je een (soort van) oneindige energie bron hebt die ervoor zorgt dat de lasers stroom krijgen

Op zich hebben we dat al. Onder de grond ligt wel meer dan 300 jaar aan steenkoolreserves. Je hoeft het alleen maar op te graven, in de fik te steken, een keteltje water heet te stoken en met de stoom een dynamo aan te drijven. Met de door die dynamo opgewekte stroom kan je je lasers van energie voorzien.

Op 10 juni 2019 12:18:15 schreef ohm pi:
[...]Op zich hebben we dat al. Onder de grond ligt wel meer dan 300 jaar aan steenkoolreserves. Je hoeft het alleen maar op te graven, in de fik te steken, een keteltje water heet te stoken en met de stoom een dynamo aan te drijven. Met de door die dynamo opgewekte stroom kan je je lasers van energie voorzien.

ik bedoel de zon, het soort van is omdat wetenschappers hebben berekend dat de zon ooit dooft

nou,

dank jullie wel voor alle info, het is dus een no go en ik snap nu ook waarom. Ik ben dus verkeerd ingelicht over energie verplaatsen door middel van lasers

ik bedoel de zon, het soort van is omdat wetenschappers hebben berekend dat de zon ooit dooft

Zo zie je maar dat zelfs de zon geen eeuwig leven heeft een zich houd aan de wet van behoud van energie. Ooit is alle energie ook die in het heelal een keer op. maar dat duurt gelukkig nog wel erg lang en dan hebben we het niet over miljarden jaar maar over triljarden jaren

De simplistische manier van zich de situatie voor te stellen en de suffix07 na zijn nick (bouwjaar 2007?)doet vermoeden dat Jurre een 12 jarige beginner is.
Dan heeft hij noch de kennis, noch de middelen om zo'n project tot een goed einde te brengen.
Bovendien hebben jongeren de vervelende gewoonte aangetrokken te worden door het gevaarlijkste eerst. Magnetrons, Tesla's, lasers.
Zal wel te maken hebben met de enorme status druk bij de jeugd.

Jurre, een laser houdt juist door zijn bundeling en het feit dat ook bij terugkaatsing de energie geconcentreerd blijft grote gevaren in voor de ogen. Als het dan nog om IR lasers gaat is het gevaar nog groter, want je ziet ze niet en de oogreflex is ook afwezig.

Al boven 1 mW is accidenteel in de straal kijken gevaarlijk voor blijvende schade. Als je het hebt over energietransport van zonnepanelen spreek je van vermogens die duizenden malen hoger liggen.
Dat zijn experimenten voor een gespecialiseerd labo met experten en de nodige beschermingsmaatregelen, niet voor aankomende jonge heren met hond, zonnebril en witte stok . En dat is geen bangmakerij.

Anderzijds is getuigt het wel van zin voor initiatief en interesse.
Maar hou het maar bij studeren en filosoferen, Dit soort zaken zijn echt (nog) geen spek voor jouw bek.
Toch blijft de discussie interessant, ook voor anderen.
Benleentje kwam met EDFA versterkers aandraven.
(Erbuim doped fiber amplifier). Dat is iets wat ook in de glasvezeltechniek voor hoge bitrate datatransport zeer veel gebruikt wordt. Zo kan men in lange leidingen de optische signalen versterken zonder dat er demodulatie en hermodulatie moet plaatsvinden. dat spaart enorm veel dure en complexe apparatuur uit.

We staan doordat lasers gemeen goed zijn geworden niet meer stil bij wat het eigenlijk is.
Wat wij doorgaans een laser noemen is een bron van coherent licht.
Zeg maar een oscillator in het THz bereik dat eigenschappen heeft zoals een ordinaire signaalgenerator. Eén freqentie, één fase.
Omdat je gewoon licht als ruis kunt beschouwen,(allerlei frequenties, amplitudes en fases door elkaar) heeft dit laserlicht wel speciale eigenschappen.

Maar er bestaan dus ook laserversterkers die een passerend lichtpakketje kunnen versterken met behoud van freqentie en fase.

Op 10 juni 2019 14:13:18 schreef grotedikken:
...
Benleentje kwam met EDFA versterkers aandraven.
(Erbuim doped fiber amplifier). Dat is iets wat ook in de glasvezeltechniek voor hoge bitrate datatransport zeer veel gebruikt wordt. Zo kan men in lange leidingen de optische signalen versterken zonder dat er demodulatie en hermodulatie moet plaatsvinden. dat spaart enorm veel dure en complexe apparatuur uit.

Een EDFA combineert echter geen laserstralen, hij versterkt ze alleen (meestal in de C-band, rond de 1550nm)

In de optische transportwereld wordt WDM gebruikt om kleuren in 1 vezel te combineren (CWDM of DWDM). CWDM gebruikt 20nm spectrum tussen de kanalen, en loopt van 1270 tot 1610nm. Dat is echter niet te versterken. Wel voordelig en prima geschikt voor korte afstanden.

DWDM wordt voor langere afstanden gebruikt en kan versterkt worden met een EDFA. DWDM kanalen zitten 50Ghz of 100Ghz uit elkaar (0.77nm bij een 100Ghz grid).

In een mux en demux worden de kleuren gecombineerd en weer uit elkaar gehaald (Zegmaar het idee van kleurenbreking in een prisma uit de vroegere natuurkundelessen)

Voor hoge vermogens is dat echter niet geschikt. In de optische transportwereld is +20dBm al een enorm krachtig signaal wat de nodige uitdagingen meeneemt (Vastbrandend vuil, reflecties enz)

In de praktijk is een kilometertje of 60-100 zo'n beetje de max voor de 'betaalbare' WDM oplossingen. De nieuwere (100/200 enz) technieken gebruiken coherent optics. Dan kun je 100en kilometers overbruggen zonder versterkers. Maar dat is een heel andere prijsrange.

Een mux hoeft dus niet perse gebruikt te worden voor ethernet of analoge overlay, maar kan ook andere signalen muxen. Zoals gezegd is echter de uitdaging (/het gevaar) dat het geen zichtbare golflengtes zijn...

Overigens geeft een 30dBm EDFA ook zo'n vermogen dat je de warmte gewoon voelt uit de vezel. Dat zijn vermogens die veel muxen en andere passieve apparatuur niet leuk vind

Als TS interesse heeft is het spelen met kleurenfilters en een prima (in het zichtbare spectrum) een heel educatief iets. Stuk veiliger ook dan het gebruik van laserlicht.

Kleuren mengen gebeurt overigens ook in bv een LCD projector. Je hebt dan 3 LCD panelen, R G en B welke optisch gecombineerd worden tot 1 'beam'. Ook een oude beamer kan dus prima speelmateriaal zijn icm een simpele lichtbron.

Akkoord, ik ging enkel in op de post van Benleentje omdat ie een toepassing geeft die sterk op die van de EDFA lijkt en om onder de aandacht te brengen dat lasers niet enkel lichtbronnen zijn, maar ook kunnen versterkers of combiners zijn die op het LASER principe berusten..
Ik wilde ook aantonen dat dit qua complexiteit en gevaarlijkheid geen experimenten voor beginners of zelfs doorsnee technici zijn.

Ik ben het overigens niet eens met Arco die voorstelt lasers te combineren met spiegels.
Het vermogen zal dan niet de som zijn van de verschillende lasermodules, maar een stuk minder.

Immers, het licht blijft monochromatisch, maar doordat de golflengte grofweg een duizendste mm is, is het met gewone spiegels onmogelijk om de fases gelijk te tunen. Dus gaat de belangrijkste eigenschap, de coherentie verloren en zullen de gecombineerde laserstralen onderling een faseverschil vertonen dat op toeval berust. Afhankelijk van de situatie zal het vermogen ergens onvoorspelbaar variëren tussen nul en
de som van alle lasers. Ik heb er niet over nagedacht, maar mogelijk zal er ook interferentie optreden en zullen kleine golflengteverschillen resulteren in zwevingen en fluctuerende lichtsterkte.
Het zal zelfs niet lukken om de bundels voldoende parallel te krijgen zodat foccuseren moeilijk wordt.
Eigenlijk verliest het laserlicht al zn gunstige eigenschappen.