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Beschreibung

Kreuzoptik- Kreuzlaser Optik

Kreuzoptik für Laserdioden: Kleine Kunststofflinse zur Erzeugung einer Laser-Kreuzlinie, die vor den Laseraustritt gesetzt wird – zur Umrüstung eines Punkt- oder Linienlasers auf ein Laserkreuz.

Technische Daten

Material: Acryl
Durchmesser: ca. 8 mm
Laserleistung: bis ca. 1 W

Lieferumfang

Nur Kunststofflinse, ohne Laser.

Winkel

Entfernung

Linienlänge ca.

5°

1 m

8 cm

15°

1 m

25 cm

25°

1 m

45 cm

45°

1 m

82cm

55°

1 m

100 cm

75°

1 m

150 cm

90°

1 m

200 cm

120°

1 m

340 cm

Acryl-Optik (PMMA-Kunststoff): preisgünstig, leicht, formstabil. Optisch in der Standardanwendung sehr gut, aber temperaturempfindlich – die Brechzahl ändert sich mit der Temperatur, was bei Schwankungen über ±5 °C die Fokussierung verschiebt. Für Innenraum-Anwendungen mit stabilen Bedingungen völlig ausreichend. Glas-Optik: schwerer, teurer, aber temperaturstabil. Die Brechzahl bleibt über große Temperaturhübe nahezu konstant. Ideal für: Außenmontage, ungeheizte Hallen, Maschinen mit großen Temperaturhüben (Schweißen, Sägewerk im Sommer/Winter), Anwendungen mit hoher Wiederholgenauigkeit über lange Zeiträume. Bei unseren KLM- und LLM--Modulen ist Glas-Optik als optionale Upgrade-Variante verfügbar.
Metallische Spiegel (Alu, Silber, Gold): Reflexion über eine dünne Metallschicht. Typisch bis zu >98 % Reflexion im sichtbaren Bereich. Vorteile: breitbandig (von UV bis IR), preisgünstig. Nachteile: geringere maximale Leistungsfähigkeit, oxidationsanfällig (vor allem Silber), Reflexion abhängig vom Einfallswinkel. Dielektrische Spiegel: Reflexion über vielschichtige Glas-Beschichtungen, die durch Interferenz reflektieren. Typisch > 99 % Reflexion im optimierten Spektralbereich. Vorteile: extrem hohe Reflexion, hohe Belastbarkeit (Hochleistungslaser), keine Oxidation. Nachteile: schmalbandig (für eine bestimmte Wellenlänge optimiert), teurer. Unser LS 50 ist ein dielektrischer Spiegel mit > 96–98 % Reflexion im 400–700 nm Bereich.
Die Apertur ist der nutzbare Öffnungsdurchmesser einer Optik – also der Bereich, durch den Licht in die Linse eintreten kann. Gemessen in Millimetern. Eine größere Apertur sammelt mehr Licht aus der Quelle – bei Laserdioden besonders wichtig für Hochleistungs-Dioden mit großem Emitter (z. B. Nichia NDG7575). Unser Colli-LA-Kollimator hat 5 mm Apertur und sammelt damit deutlich mehr Licht als typische 3-mm-Kollimatoren. Praktischer Effekt: hellerer, gleichmäßigerer Ausgangsstrahl, weniger Lichtverlust an der Diodenkante. Verwandter Kennwert: die Numerische Apertur (NA) beschreibt das Verhältnis von Apertur zu Brennweite und damit den Einfangs-Öffnungswinkel der Optik.
Die Brennweite ist die Distanz von der Hauptebene einer Linse bis zum Brennpunkt, an dem parallel einfallende Lichtstrahlen sich kreuzen. Gemessen in Millimetern (z. B. f = 4 mm bei unserem Colli-LA). Bei Kollimatoren bestimmt die Brennweite, in welchem Abstand von der Laserdiode die Linse montiert sein muss, um den Strahl zu kollimieren – idealerweise emittiert die Diode genau aus der Brennebene. Kürzere Brennweiten (3–4 mm): hohe Apertur, gute Lichtsammlung, kompakt – ideal für 12-mm-Module. Längere Brennweiten (8–20 mm): geringere Apertur, weniger Lichtsammlung, dafür schmalere kollimierte Strahlen – für Distanzanwendungen.
Eine AR-Beschichtung (Anti-Reflex-Coating) ist eine dünne, mehrschichtige Beschichtung auf optischen Glasoberflächen, die Reflexionen reduziert und Transmission erhöht. An einer unbeschichteten Glas-Luft-Grenze gehen typisch 4–8 % des Lichts durch Reflexion verloren. Eine moderne AR-Beschichtung reduziert das auf < 0,5 % pro Grenzfläche. Bei einer Linse mit zwei Grenzflächen sind das also 92 % Transmission unbeschichtet vs. > 99 % beschichtet. Vorteile: höhere optische Effizienz, weniger Streulicht, geringere Belastung der Laserdiode durch Rückreflexionen. AR-Beschichtungen sind wellenlängenspezifisch – eine Beschichtung für 532 nm wirkt bei 650 nm anders. Daher Spektralbereich der Optik beachten.
Ein Kollimator ist eine optische Linse oder ein Linsensystem, das einen divergenten Lichtstrahl in einen parallelen Strahl umwandelt. Bei Laserdioden essenziell: die nackte Diode emittiert einen stark aufgefächerten Strahl, der Kollimator macht daraus einen gebündelten, parallelen Strahl. Aufbau: meist asphärische Glaslinse mit M9-x-0,5- oder M12-Gewindefassung. Hochwertige Kollimatoren haben eine AR-Beschichtung (Anti-Reflex) für minimale Lichtverluste an den Grenzflächen. Wichtige Kennwerte: Brennweite (typ. 3–6 mm), Apertur (typ. 4–8 mm), Spektralbereich der AR-Beschichtung (z. B. 420–680 nm für sichtbares Licht). Glaskollimatoren sind temperaturstabiler als die günstigeren Acryllinsen.
Beide Wellenlängen erscheinen dem Auge rot, aber Hellrot (635 nm) liegt näher am Empfindlichkeitsmaximum der menschlichen Netzhaut als Rot (650 nm). Konkret: 635-nm-Licht erscheint bei gleicher optischer Leistung ca. 2× heller als 650-nm-Licht. Praktischer Effekt: ein 20-mW-Hellrot-Modul ist visuell vergleichbar mit einem 40-mW-Rot-Modul – bei niedrigerer Laserklasse und längerer Lebensdauer der Diode. Hellrote Module sind in der Herstellung etwas teurer, lohnen sich aber für Anwendungen in helleren Umgebungen oder wo eine niedrigere Laserklasse gewünscht ist.
Acryl-Optik (PMMA-Kunststoff): preisgünstig, leicht, formstabil. Optisch in der Standardanwendung sehr gut, aber temperaturempfindlich – die Brechzahl ändert sich mit der Temperatur, was bei Schwankungen über ±5 °C die Fokussierung verschiebt. Für Innenraum-Anwendungen mit stabilen Bedingungen völlig ausreichend. Glas-Optik: schwerer, teurer, aber temperaturstabil. Die Brechzahl bleibt über große Temperaturhübe nahezu konstant. Ideal für: Außenmontage, ungeheizte Hallen, Maschinen mit großen Temperaturhüben (Schweißen, Sägewerk im Sommer/Winter), Anwendungen mit hoher Wiederholgenauigkeit über lange Zeiträume. Bei unseren KLM- und LLM--Modulen ist Glas-Optik als optionale Upgrade-Variante verfügbar.
Kreuzlinienlaser-Module enthalten empfindliche Laserdioden, die durch Spannungsspitzen und Stromschwankungen in Mikrosekunden zerstört werden können. „Stabilisiert" bedeutet: konstante Ausgangsspannung unter Last, kein Absacken beim Einschalten. „Peak-frei" bedeutet: keine Schaltspitzen oder Überschwinger auf der Versorgungsleitung. Verwenden Sie immer ein Schaltnetzteil mit ausreichender Glättung oder einen dedizierten Laserdiodentreiber. Vermeiden Sie ungesiebte Netzteile, billige USB-Powerbanks ohne Stabilisierung und Versorgungen, die mit Schaltrelais oder Motoren geteilt werden. Bei unseren Modulen ist die DC-Variante mit integriertem Verpolungsschutz versehen.
Die Serienausführung unserer KLM-Module ist mit einer aspherischen Acrylglas-Linse ausgestattet – ausreichend für stabile Innenraum-Temperaturen. Bei stark schwankenden Betriebstemperaturen (über ±5 °C Schwankungsbreite) kann die Acryllinse die Fokussierung verändern – die Strahlbreite ändert sich, die Schärfe leidet. Der optionale 3-linsige Glaskollimator ist deutlich temperaturstabiler: das Glas dehnt sich kaum aus, die Fokussierung bleibt konstant. Empfohlen für: Außenmontage, ungeheizte Hallen, Maschinen mit großen Temperaturhüben (Schweißen, Sägewerk im Sommer/Winter), Anwendungen mit hoher Wiederholgenauigkeit über lange Zeiträume.
Die Kreuzgröße skaliert linear mit der Entfernung. Bei einem 90°-Linsenwinkel an einem 12-mm-Modul ergibt sich bei 1 m Distanz ein Kreuz mit ca. 2 m Linienlänge je Achse. Bei 2 m Distanz verdoppelt sich das auf ca. 4 m je Achse. Bei schmaleren Winkeln (z. B. 35°) entsprechend kleiner: 0,62 m bei 1 m Distanz. Wichtig: Das Kreuz wird mit der Entfernung nicht nur größer, sondern die Linien werden auch breiter (Strahldivergenz). Für besonders scharfe Kreuze auf bekannter Distanz wird der Fokus am Modul nachjustiert (Messingring an der Front).
Rot (650 nm): Standard-Wahl, günstigste Variante, ausreichend in moderat ausgeleuchteten Umgebungen. Hellrot (635 nm): bei gleicher Leistung deutlich heller als 650-nm-Rot, gute Sichtbarkeit auf den meisten Untergründen. Grün (520 nm): ca. 5–7× heller wirkend als Rot – die Wahl für sehr helle Umgebungen, bei Tageslicht sichtbar, große Distanzen oder dunkle Untergründe. Blau (450 nm): ideal auf Holz, Vegetation, grünlichen oder gelben Oberflächen – dort, wo Rot und Grün im Untergrund untergehen. Hellblau (488 nm): hoher Kontrast auf warmen Lichtspektren, Sonderfarbe für besondere Untergründe wie rote Hölzer.
Linienlaser: projiziert eine Linie – ideal für Schnittlinien, Wege, Abgrenzungen. Kreuzlinienlaser: projiziert zwei senkrechte Linien als Kreuz (90°) – ideal zum Zentrieren und Ausrichten. Positionierlaser mit DOE-Optik: projiziert ein Muster (Fadenkreuz, Kreis, Suchfeld, Quadrat) durch ein Diffractive Optical Element – das Bild hat konstante Helligkeit über die gesamte Fläche, prinzipbedingt aber breitere Linien als klassische Linsenoptiken. Kurz: Linie für gerade Markierungen, Kreuzlinienlaser für präzises Zentrieren mit scharfen Linien, DOE-Positionierlaser für gleichmäßig helle Muster auch in den Außenbereichen.
Ein Kreuzlinienlaser projiziert zwei senkrecht zueinander stehende Linien (90°) – also ein echtes Linien-Kreuz – auf eine Oberfläche. Anders als beim Positionierlaser mit DOE-Optik entsteht das Kreuz hier durch zwei klassische Linsenoptiken. Vorteile: scharfe, helle Linien über die gesamte Bildbreite, tageslichttauglich – gute Sichtbarkeit auch bei Tageslicht und hellen Umgebungen. Typische Einsatzgebiete sind Werkstück-Zentrierung in CNC-, Säge- und Bohrmaschinen, Mikroskop-Referenzkreuze, Inspektionsstationen und Werkerführung an manuellen Arbeitsplätzen. Kreuzlinienlaser-Module gibt es in Rot, Hellrot (635 nm), Grün, Blau und Hellblau – jeweils mit justierbarem Fokus.