Настройка лазерного диода в ФНА

[Proset]

Доброго дня всем прочитавшим. Имею проблему с лазером в капстановом ФНА. Проблема случилась во время работы, в результате разборок был признан виновным лазер, но причина случившегося пока открыта(неясна). Лазер был идентифицирован, найден точный аналог и заменен. После подстройки формы луча(на глаз) луч определился, дефект ушел, аппарат заработал но естественно не так как должен. Суть проблемы заключалась в "неяркости" малой точки изза чего не выходил нормально мелкий растр до 18% ну и в тенях соотв-но. Рисунок пятна прилагаю, схему оптики тоже. После изучения оптической схемы пришли к выводу что дело скорее всего не в оптической фокусировке т.к. основной оптич путь мы не трогали, а в регулировке диода. Но как только приступили к экспериментам по его настройке (до этого он проработал в дежурном режиме и с периодическим выводом тестов и ч/б работ недели полторы)в аппарате случился сбой по питанию(что навело на мысли о причине кончины первого диода) и второй тоже скончался(после сбоя и выкл/вкл аппарата). Сейчас на этом полутрупе(светит но не греет) провели некоторые измерения вот их результаты пока что удивляют. Схема управления(на рисунке) разбита видимо на 2 части одна отв-ет за ток накачки(покоя) а вторая с обратной связью через фотодиод за модуляцию. Есть 2 крутилки с контр точками видимо для регулировки этих токов. Для измерения тока видимо есть часть схемы на выходе с ограничивающим резистором и 2-мя точками. В них и меряли амплитуду осциллографом. Далее по закону ома. В результате получился ток около 110мА уменьшаемый минимально до 80мА далее диод даже просто свет не генерит соответственно вся схема видимо перестает работать т.к. амплитуда импулься резко падает до 1в и регулировке не поддается. И это при паспортном МАКС токе 75мА.
Сейчас у меня вопрос - может я что то не так измеряю? Где грабли?
И второй - дефект с точкой(на рисунке) все таки связан с оптикой или с настройкой тока диода?
Т.к. здесь точно есть люди настраивавшие ЛДМ может они сочтут возможным высказать свое мнение.

 

[Valery]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

насколько точный аналог? есть диоды с фокусной линзой и без, да и фокус тоже разный.
для 10-15мВт диода рабочий ток не более 100 (хотя есть и исключения)
вообщем думаю надо ставить новый диод и фокусировать его.
а подпаленный - в топку. зачастую у них даже фокусировка нарушается.

 

[Proset]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

Аналог 100% определен по служебной маркировке, даташиту, наклейке на ФНА(мощность-диапазон Нм). Собираем все в кучу и получаем Hitachi HL6312G. Линз в диодах не бывает там стекло. Линза стоит далее(на схеме показано) Логика работы оптики по моему следующая:
1. Фокусировка осуществляется по толщине пятна(линии) для прохода через Оптику и попадания на грань призмы и 2- по сводимости в точку на пленке. Сводимость в точку ес-но есть т.к. этот участок не трогался остается фокусировка в линию. Осущ-ся в 3 этапа
1. из рассеяного излучения лазера делается "круглое" или овальное пятно ВНИМАНИЕ именно этот участок подвергался изменению!! То что на следующую линзу поступает именно пятно а не точка установлено со 100% точностью экспериментально.
2. Это пятно фокусируется и поляризуется цилиндрической линзой в линию имеющую толщину пятна(может чуть меньше)
3. Эта линия окончательно "доводится" до нужной толщины линзой настроенной на конкретное разрешение. Хотя здесь мне не совсем понятно ее назначение - Вопрос открыт
4. Далее в точку сводится гигантской линзой после призмы
На выходе т.е. на пленке имеем геометрически правильное изображение(проверялось совмещением с выводом с Геркулеса например) => что фокусировка скорее всего в норме
То что диод в топку это ясно но так же можно и весь стратегический запас попалить.

 

[Valery]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

ты мнение спросил. вот оно:
оптика расфокусирована, потому и точка мягкая стала.
PS линзы в диодах бывают.

 

[agfa-ats]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

PS линзы в диодах бывают.

+1
Помимо геометрии важен еще режим включения-выключения ЛД.
При пологих фронтах (форма сигнала типа трапеции) даже при идеально отъюстированной оптике получете "мягкую" точку.
Именно этим тут и занимались некоторые наши advanced users на своих Авантрах.

 

[magneto]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

В результате получился ток около 110мА уменьшаемый минимально до 80мА далее диод даже просто свет не генерит соответственно вся схема видимо перестает работать т.к. амплитуда импулься резко падает до 1в и регулировке не поддается. И это при паспортном МАКС токе 75мА.

В откровенно выпали из допустимого токового диапазона. Скорее всего виной тому некорректный аналог. Приведённый вами Hitachi HL6312G практически по всем параметрам совпадает с любимым фотонаборщиками TOSHIBA TOLD9421(S)... Кроме одного - Monitor current (у хитачи - 0,4мА, у тосибы - 1,1мА). От этого тока зависят параметры схемы автоматического регулирования оптической мощности. Если у вас стояла тосиба, а вы заменили её на хитачи, то САР будет стремиться к достижению тока монитора, почти втрое превышающего номинальный для данного диода. В результате ток собственно лазерного диода будет сильно завышен и он быстро выйдет из строя.
А какую ботву он в таком режиме будет излучать - вааще непонятно (в том числе и по длине волны, от чего может "поехать" фокус).

ЗЫ Кстати, у тосибы от базовой плоскости корпуса, до Beam Emission Surface - 2,47mm, а у хитачи до Emitting Point - 2,45mm. А технологическое отклонение этого параметра (у других моделей, у которых он оговаривается) вообще около 5%.

 

[magneto]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

Proset, а почему у вас на рисунке, после коллиматора пучёк не параллельный?

 

[Proset]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

Резюмирую мнения.
1. Точка может быть мягкой от расфокусировки оптики
2. ТмбМ от неправильного режима работы(скорость нарастания излучения)
3. Расфокусировка может произойти от неправильного режима(ток)
Ну и я так думал, правда п3 мне в голову не приходил в силу отсутсвия опыта.

Но сейчас это не главное, главное разобраться с методикой настройки. Т.е. правильно ли я измеряю ток?

Насчет точности подбора я конечно не бог но все таки: На ФНА написано 635Нм 5МВТ на диоде технологическая маркировка 1:1 совпадающая с Даташеетом на Хитачи- внутр.схема соединения раб напряжения и т.п., длина волны мощность аналогично, вид прибора технологические риски расположение кристалла 1:1. Берем Тошибу(даташеет) видим длина волны 640-650 вид прибора на даташите отличается от того что имеем в натуре. Ну и у приведенной модели внутренняя схема соединения другая т.е. это означает что управление идет + а у меня управление идет (-), хотя я думаю у Тошибы и другие модели есть.
В процессе поиска я много лазеров видел, с линзами в этом диапазоне не попадались, ну бывает. Вот на голографическом форуме народ умудряется прямо к кристаллу чего нибудь приклеить.

Насчет коллиматора, пучок действительно расходится т.е. фокус(точка сходимости) находится именно там где нарисовано. Тут собственно могу только изложить свою "теорию":
Линза делает из "фонарика" круглый пучок с заданной интенсивностью и границами, при этом(по моему предположению) точный диаметр пучка не играет роли для фокусировки, но влияет на мощность пучка. Т.е. различия в фокусировке в пределах 0,01-0.03мм не приведут к существенному изменению размеров пятна. А вот далее это пятно преобразуется поляризуется и фокусируется в точку на поверхности пленки. Кстати поляризатор на схеме это вращ. обойма со сменными
от разрешения линзами именно он и выделяет нужную моду. Кстати у всех опробованных на 650нМ диодов эта мода не совпадает и в литературе написано что по поляризации 635 и 650 различаются.

Так все таки ток то я правильно измеряю как думаете?

 

[magneto]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

А вот далее это пятно ... поляризуется

А куда девается когерентность-то, по пути (поляризовать-то зачем, оно и так поляризованное)?
Наверное, как в авантре - поляризатором мощность регулируется?
А магазин-то у вас точно с линзами? Может быть там апертуры просто?
Что касается корпусов - у TOLD9421(S) и HL6312G они практически идентичные (согласно доступным даташитам). Разводка совпадает и идентична приведённой на вашей схеме.
Ток меряете правильно.

 

[magneto]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

Ток меряете правильно.

Хотя лучше смотреть сразу падение на резисторе осциллом с дифференциальным входом.
Если, при правильном диоде, у вас так токи зашкаливает - время чинить схему...


Не по теме:
мало времени на редактирование сообщений

 

[Proset]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

Про поляризацию это я так от неграмотности. Просто после магазинчика со стекляшками(уж незнаю просто как их называть скажу что вижу) луч от 650нМ лазера поворачивается на 90гр а от нашего 635нМ остается в виде вертикальной прямой полосы но несколько "утончается" ну и расширяется (полоса становится шире по одной координате но толщина ее остается неизменной). Я и предположил что там чтото с поляризацией замучено. А поскольку при изменении разрешения эти стекляшки меняются, может они и мощность регулируют тем самым уменьшая размер пятна.

Схему постепенно реконструируем, три слоя нудное это дело, хотя Даташиты на все есть, в общем дело времени основные моменты ясны и так. Но ремонтировать ее не хотелось бы...

Сегодня лазер гонял на "стенде", да действительно снятые мной значения близки к реальным нормально(более менее ярко) светить начинает только при 80-90мА при этом пятно имеет ярко выраженную "полосатость"
т.е. лазер работает видимо не в режиме. Лазер от ДВД так например ровное пятно выдает на 90мА - вот неубиваемый экземпляр что я только с ним не делал.

После выходных наверно буду пробовать запускать неубитый экземпляр предварительно понизив стартовый ток.

 

[magneto]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

светить начинает только при 80-90мА при этом пятно имеет ярко выраженную "полосатость"
т.е. лазер работает видимо не в режиме.

Ну... Можете его смело детям подарить - он у вас в многомодовом режиме (полосатый) только светит, скорее всего зеркалам уже каюк. Он должен ровненьким таким овальчиком светить. Кстати, чтобы убить зеркала, достаточно микросекундного импульса тока, вдвое/трое больше номинала, так штаа...

 

[Proset]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

Ну вот диод поменяли на новый. Схему так до конца и не сколол оставил до следующего раза, ну основные блоки и сигналы так вроде ясны уже. Ток измеряю двухлучевым осциллографом, вроде выставил в рабочие пределы пожинаю результаты. А их то пока и нету.
Машина ес-но работает пленки выдает но с тем же эффектом "размыва" только он чуть чуть "усилился" в смысле если ранее было заметно линию на 0,01мм хоть и бледно сейчас ее еле видно. Хотя может это проявитель просто сел за это время, плашка всего 2.2 При внимательном изучении выяснилось что все что тоньше 0,05-0,06мм выводится толщиной 0,045мм если тоньше 0,06мм то просто падает интенсивность линии, но толщина правда тоже до нужной не доходит.
Фронты мне кажется ни причем т.к. изучаем например длинную продольную линию т.е. во время экспозиции лазер все время включен и не моргает и на ней тот же эфффект что и на вертикальной.
Видимо все таки оптика.
Может у кого из здесь присутствующих есть СМ на данный прибор(Screen FTR5055) и он поделится информацией из него. У меня есть содержание там вроде есть главы в которых описана настройка лазера. Т.е. чисто теоретически ясно что надо делать но услышать слова из мудрой книги я бы не прочь.
Прилагаю тест на котором все и смотрю.

 

[Proset]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

Вот кому интересно. После изучения оптики было выяснено что все основано на т.называемой Зета-Ронар линзе по найденной формуле и прикинутому фоусному расстоянию(до пленки около 850мм) был прикинут диаметр точки. Получился близко к паспортному значению т.е. около 30-40мкм. Зависимости от микронной ширины пучка там точно нет но разница в 2-6мм вполне может дать эфффект увеличения пятна. Отсюда и "размыв" Сегодня 13-е все работы переносим на след неделю. По моим оценкам у меня сейчас пятно около 50-55мкм. Прилагаю исправленную оптич схему. Комментарии приветствуются.

 

[agfa-ats]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

Вообще-то произносится как Тэта-Ронар, но суть не в этом...
Такая линза позволяет максимально сохранить форму пятна близкой к круглой на всей длине развертки каждого фасета спинера.
А какой максимальной плотности черной плашки удалось добиться?

 

[Valery]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

agfa-ats прав - та линза краевой эффект развертки пытается поправить.

а откуда эти все размышления про 30-40 и 55-60мкм? линии тоньше, а пятно больше? кстати, проявителя пару литров жалко было долить - не понимаю?
Ладно. Размер пятна должен регулироваться 2 путями: либо апертурой с четкой одинаковой фокусировкой на пленку либо фокусом.
Начнем с простого: какой вариант опт.схемы у тебя? - не могу понять по путанным показаниям.

 

[Proset]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

Плотность можно получить от 2 до 4.2D может можно и больше но это на среднем рабочем токе диода(в середине диапазона по ДШ). Но эффект проявляется одинаково на всех плотностях, на меньших правда все бледнее. Горизонтальная тонкая полоса выходит все таки ярко но толщина ее реально 0.08мм а задается 0.01, 0.02, 0.03 и т.п. Вертикальные линии такой толщины бледно идут. Начиная с толщины 0.06 плотность более менее(оценить то ее только на глаз можно)
Я не оптик вот прочитал: Апертура-
"в оптике действующее отверстие оптической системы, определяемое размерами линз или диафрагмами."
ПРЕДПОЛАГАЮ-Там на последней схеме есть такая линза(голубая) в нее входит широкий расходящийся а выходит узкий параллельный. Ее диаметр на выходе около 25мм+-2мм ширина пучка около 22-24мм.
"Измышления"-Размер пятна считал по формуле вверху за диаметр вх пучка принимал эту величину. При 22мм больше 47мк у меня не получилось. Но для меня и это свет в окне до этого я вообще гадал где оно там сводится и как.
Насчет путаной схемы я не понял нарисовано все очень подробно в принципе даже в масштабе. Если бы я знал точно как там все регулируется так я бы и не спрашивал.
Регулировки есть на линзе которая у меня изображена голубым, причем видно что они уже не заводские. Есть регулировки на входной цилиндрической линзе и они тоже не заводские. Напомню что до замены диода аппарат работал около 1.5-лет и нареканий особых по выводу к нему не было.
В любом случае спасибо за внимание.

 

[agfa-ats]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

Мы же не зря долбимся в твой мозг насчет максимальной плотности - это поможет определить, раскачался твой лазер на рабочую мощность или нет.
Или ты считаешь, что раз добился 2D, а обратный логарифм от него есть 100%, то и ладушки?
Это ты монтажистам на копировальной раме скажи... и их ответ нам потом озвучь здесь.

 

[ch_alex]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

Угум-с. Особенно с мягкой точкой.

 

[igors]

Ответ: Настройка лазерного диода в ФНА

... Горизонтальная тонкая полоса выходит все таки ярко но толщина ее реально 0.08мм а задается 0.01, 0.02, 0.03 и т.п. Вертикальные линии такой толщины бледно идут. Начиная с толщины 0.06 плотность более менее(оценить то ее только на глаз можно).

Излучение п/п лазера имеет эллипсовидное сечение. Раствор св. пучка, как правило, имеет в одном направлении 90 гр. в перпендикулярном 45 гр. Эта эллептичность сохраняется, как-бы мы не формировали световой поток, за исключением фокуса. В фокусе сечение потока становиться круглым. А за фокусом сечение опять эллиптичное но большая ось эллипса поворачивается на 90%. Отсюда и линии вертикальные и горизонтильные, разной толшины и до фокуса и после, и только в фокусе одинаковые.