Lasermodule für industrielle und wissenschaftliche Anwendungen
Module für Laser
Die folgende Beschreibung und die Abbildungen beziehen sich auf die gesamte Lasermodulproduktlinie von Opt Lasers.
Unterschiede zwischen den Lasermodulen sind in der Tabelle im Abschnitt Technische Daten aufgeführt.
Diese Anleitung behandelt folgende Module:
| Modell | Beschreibung |
|---|---|
| G520-120SM | 120 mW grünes Lasermodul mit einer Wellenlänge von 520 nm |
| G520-1000SM | 1000 mW grünes Lasermodul mit einer Wellenlänge von 520 nm |
| R638-500SM | 500 mW rotes Lasermodul mit einer Wellenlänge von 638 nm |
| R638-700SM | 700 mW rotes Lasermodul mit einer Wellenlänge von 638 nm |
| B445-4000CM | 4000 mW blaues Lasermodul mit einer Wellenlänge von 445 nm |
| B445-1600SM | 1600 mW blaues Lasermodul mit einer Wellenlänge von 445 nm |
Bitte beachten Sie, dass einige Lasermodule möglicherweise nicht mehr in unserem Sortiment erhältlich sind.
Eine Liste aktuell verfügbarer Module finden Sie auf der Website Dioden- / Faser- / RGB-Module
Der Mikrocontroller, der das Lasermodul ansteuert, ist verantwortlich sowohl für das Soft-Start des Laserdiodenmoduls als auch für die Temperaturregelung mittels Thermoelement. Darüber hinaus schützt das System im Fall unzureichender Wärmeableitung die Laserdiode vor Überhitzung: Überschreitet die Diodentemperatur 40 °C, wird der weitere Stromfluss unterbunden und der Alarmmodus aktiviert.
Durch den separaten analogen Teil der Laserdioden-Stromversorgung ist eine Modulation des Laserstrahls entsprechend dem analogen Eingangssignal (0–5 V), auch bei einer Frequenz von bis zu 80 kHz möglich.
Die Diode inklusive der gesamten optischen Baugruppe ist in einem modernen Gehäuse montiert, das sowohl Schutz als auch Kühlung sicherstellt. Um einen Dauerbetrieb des Moduls – beispielsweise in einem Laserprojektor – zu gewährleisten, muss es auf einer Aluminiumplatte montiert werden, die zur Wärmeableitung dient (Wärmeleitpaste verbessert die Kühlung des Moduls signifikant). Diese Lösung spart nicht nur Platz im Gehäuse, sondern reduziert zugleich die Austrittshöhe des Laserstrahls. Sie erfüllt somit die Anforderungen von Kunden, die zunehmend kompakte Hochleistungs-Lasermodule nachfragen.
Das Lasermodul verwendet die vierte Version eines professionellen Treibers für Laserdioden mit integriertem digitalem Temperaturregler auf Basis eines PID-Algorithmus. Die Baugröße ermöglicht die Anwendung in kompakten Geräten, wie etwa kompakten Laserprojektoren.
Technische Daten
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Versorgungsspannung (V) | 7,5 |
| Strahldurchmesser an der Austrittsöffnung (mm) | 5 |
| Erwartete Lebensdauer (Std.) | 5000 |
| Strahlhöhe über Grundfläche (mm) | 30 |
| Modulationsspannungsbereich (V) | 0–5 |
| Modulationstyp | Analog/TTL |
| Quelle | Laserdiodenmodul |
| Betriebsmodus | Multimode |
| Kühlung | TEC-gekühlt |
Produktvergleich
| Produktname | G520-120SM | G520-1000SM | R638-500SM | R638-700SM | B445-1600SM | B445-4000CM |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Produktlinie | SM | SM | SM | SM | SM | CM |
| Wellenlänge (nm) | 520 | 520 | 638 | 638 | 445 | 445 |
| Ausgangsleistung (mW) | 120 | 1000 | 500 | 700 | 1600 | 4000 |
| Betriebsstrom (A) | 3 | 5 | 3,5 | 3,5 | 5 | 17 |
| Divergenz – Vollwinkel (mrad) | 1,6 | 3 | 2,5 | 5 | 2 | 2,5 |
| Betriebstemperatur (°C) | 10–30 | 10–30 | 10–30 | 10–30 | 10–30 | 10–30 |
Anschließen des Lasermoduls
Die empfohlene Versorgungsspannung beträgt 7,5 V. Eine höhere Spannung kann zur Überhitzung des Treibers führen. Ein Netzteil mit bis zu 12 V ist zulässig. Vor dem Einschalten sicherstellen, dass alle Leitungen korrekt angeschlossen sind.
Das Verbinden des „Test-Jumpers“ ermöglicht das Aktivieren des Treibers ohne externes Analogsignal. Wird der Offset-Jumper nicht angeschlossen, bleibt der Offset-Trimmer ohne Funktion. Mit diesem TEC-Controller kann die Temperatur im Bereich von 0–40 Grad Celsius eingestellt werden.
Hinweis! Beim Ein- oder Ausschalten der Versorgungsspannung muss das Signal ANG auf Low gesetzt sein.
Achtung
- Beachten Sie, dass es sich nicht um ein Spielzeug handelt.
- Laserstrahlung ist auch im gestreuten oder reflektierten Zustand von jeder Oberfläche gefährlich.
- Tragen Sie stets geeignete Laserschutzfilter.
- Richten Sie den Laserkopf niemals auf Personen oder Tiere.
- Den Strahl nicht berühren – es besteht Verbrennungsgefahr.
- Schauen Sie während des Schneidens nicht in den Strahl oder auf den Strahlfleck.
Empfehlungen und Anforderungen
Die Mindest-Eingangsspannung der Diode sollte mindestens 7,5 V betragen.
Der Modulationseingang kann als TTL-Eingang mit den Pegeln 0 V und 5 V oder als analoger Eingang verwendet werden. Bei analoger Modulation führt z. B. eine Ansteuerung des ANG-Eingangs mit 2,5 V zu 50 % der Ausgangsleistung, bei 4 V zu 80 % usw.
Besondere Vorsicht ist geboten, um einen Kurzschluss zwischen + (VCC) der Stromversorgung und − (GND) des Analogeingangs zu vermeiden, da die dünne GND-Leitung irreparabel beschädigt werden könnte.
Der/die MOSFET(s) müssen mit einer Silikon-Isoliermatte sowie einem Kunststoffschlauch von Kühlkörper/Platte isoliert werden. Ein Kurzschluss zwischen MOSFET und Kühlkörper/Platte kann den Treiber zerstören und gefährlich für die Laserdiode sein.
Wir empfehlen die Verwendung von Stromkabeln mit einem Querschnitt von mindestens 0,5 mm².
Lasermodul-Schutz
Die Schaltung zur Versorgung der Laserdiode ist gegen Verpolung geschützt. Eine leistungsstarke Schottky-Diode mit sehr geringer Durchlassspannung schützt die Laserdiode zuverlässig vor Verpolung und bewahrt somit das oft teuerste Bauteil des gesamten Geräts – die Laserdiode. Die geringe Durchlassspannung verhindert zudem unnötige Wärmeverluste im Normalbetrieb.
Der Analogeingang ist durch eine 5V1-Zenerdiode geschützt. Manchmal kann eine Spannung größer als 5 V auftreten. Dennoch sollte dieser Eingang nicht mit höheren Spannungen betrieben werden.
Ein Mikrocontroller gewährleistet den einwandfreien Betrieb des gesamten Systems.
Zu Beginn prüft der Mikrocontroller die Verbindung zum Thermistor. Ist kein Thermistor angeschlossen, blinkt die WARNUNG-LED, doch der Treiber arbeitet weiter. Bei Verlust der Thermistorverbindung während des Betriebs schaltet der Mikrocontroller die Stromversorgung der Laserdiode ab und verhindert eine weitere Belastung. Zudem wird die DIODE-LED ausgeschaltet und die WARNUNG-LED leuchtet. Die TEC-Strecke wird ebenfalls abgeschaltet. Dasselbe passiert, wenn der Thermistor eine Temperatur über 50 °C erreicht.
Der Treiber verfügt über eine zweisekündige Soft-Start-Funktion zum Schutz der Laserdiode vor Einschaltspitzen.
Abmessungen des Lasermoduls
