DE102019116113A1 - Passiv gütegeschalteter Festkörperlaser - Google Patents

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Martin Wölz
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen passiv gütegeschalteten Laser. Erfindungsgemäß ist ein beheizbares Festkörperverstärkermedium vorgesehen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen passiv gütegeschalteten Laser. Der Wirkungsquerschnitt für stimulierte Emission von Nd:YAG (und damit die Kopplung von Laserlichtfeld und Laserionen im angeregten Zustand) ist temperaturabhängig. Hieraus entstehen folgende schwerwiegende Nachteile:
    1. 1. Die Laserpulsenergie ist deutlich von der Temperatur des Lasermediums Nd:YAG abhängig. Ein LIDAR-System ist bzgl. Augensicherheit auf diese maximale Pulsenergie zu begrenzen, die bei hoher Temperatur auftritt. Bei niedrigen Temperaturen ist dagegen die abgegebene Laserenergie niedrig, d.h. die Reichweite eines LIDAR-Systems ist erheblich beeinträchtigt. Die optimale LIDAR-Reichweite im gesamten Umgebungstemperaturbereich wird so im Rahmen der Augensicherheit nicht erreicht.
    2. 2. Die zum Auslösen des Lichtpulses erforderliche Pumpenergie hängt stark von der Umgebungstemperatur ab. Die Pumpdiode und deren Kühlung müssen für die maximal auftretende Pulsenergie dimensioniert werden, die bei hoher Umgebungstemperatur entsteht. Demzufolge ist das Pumpsystem bei niedriger Umgebungstemperatur überdimensioniert, und es müssen zusätzliche Vorkehrungen (Pulsdetektion, Abschalt-Elektronik) getroffen werden, um Mehrfachpulse aufgrund der deutlich geringeren Auslösezeit bis zum Laser-puls zu verhindern. Dies verursacht Aufwand.
  • Stand der Technik
  • Aus US 5926495 A ist ein diodengepumpter Festkörperlaser bekannt, bei dem die Pumpdiode beheizt wird, um deren Wellenlänge abzustimmen.
  • Aus DE 19521943 A1 ist ein Laser mit einem stabförmigen Lasermedium bekannt, bei dem das Lasermedium temperiert wird, um eine thermische Linsenwirkung einzustellen.
  • Aus EP 0904615 B1 ist ein gepulster Laser mit passiver Stabilisierung bekannt. Dabei wird ein nichtlinearer Kristall zur Frequenzverdoppelung verwendet, welcher beheizt werden kann.
  • Aus DE 102006051370 B3 ist ein Festkörperlaser bekannt, bei dem ein Laserkristall stirnseitig mit Peltierelementen temperiert wird. Peltierelemente sind relativ teuer. Außerdem entwickeln sie bei einer hohen Umgebungstemperatur im Kühlmodus eine hohe Abwärme, welche abgeführt werden muss.
  • Aus WO 2008054993 A2 ist ein diodengepumpter Festkörperlaser bekannt, der in einem Temperaturbereich zwischen 0°C und 50°C betreibbar ist. Dazu wird die Pumpdiode beheizt.
  • Aus DE 19719901 A1 ist eine frequenzkonvertierter Festkörperlaser mit zwei Resonatoren bekannt.
  • Nachteilig an den vorgenannten Anordnungen ist, dass diese eine von der Temperatur des Laserverstärkermediums abhängige Pulsenergie der Laserpulse aufweisen. Werden Laserpulse einer spezifizierten Pulsenergie über einen großen Temperaturbereich benötigt, können die bekannten Anordnungen ungeeignet sein.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen kostengünstig herstellbaren passiv gütegeschalteten Festkörperlaser anzugeben, welcher über einen weiten Temperaturbereich betreibbar ist und der eine über diesen Temperaturbereich eine konstante Pulsenergie liefert.
  • Vorteile der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Laser ist kostengünstig herstellbar und über einen weiten Temperaturbereich betreibbar. Die spezifizierte Pulsenergie kann unabhängig von der Temperatur bereitgestellt werden. Vorteilhaft können der Laser nach Anspruch 1, das Verfahren nach Anspruch 9 und die Verwendung nach Anspruch 10 verwendet werden
    • • Als medizinische Laserstrahlquelle,
    • • Als Lichtquelle für eine Lichtschranke,
    • • Als Lichtquelle für ein LIDAR- System.
  • Lösung der Aufgabe
  • Die Aufgabe wird gelöst durch einen Laser nach Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 9 und eine Verwendung nach Anspruch 10.
  • Beschreibung
  • Der passiv gütegeschaltete Festkörperlaser zum Erzeugen einer gepulsten Laserstrahlung, umfasst
    • a. wenigstens eine Laserdiode, mit welcher eine Pumpstrahlung erzeugbar ist,
    • b. einen Laserresonator, in welchem ein mit der Pumpstrahlung optisch pumpbares Festkörperverstärkermedium, mit welchem die Laserstrahlung erzeugbar ist, und ein sättigbarer Absorber angeordnet sind,
    • c. wenigstens ein Peltierelement mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite,
    • d. wenigstens ein Heizer,
    • e. einen Grundkörper.
  • Die erste Seite des Peltierelements ist mit dem Grundkörper verbunden. Die erste Seite des Peltierelements kann im Kühlbetrieb des Peltierelements als Warmseite bezeichnet werden. Außerdem ist die Laserdiode mit der zweiten Seite des Peltierelements verbunden. Die zweite Seite des Peltierelements kann im Kühlbetrieb des Peltierelements als Kaltseite bezeichnet werden. Allerdings kann das Peltierelement nicht nur im Kühlbetrieb, sondern auch im Heizbetrieb betrieben werden. Dann könnten die Bezeichnungen als Warmseite bzw. Kaltseite missverständlich sein.
  • Das Festkörperverstärkermedium ist mit dem Heizer beheizbar. Der Heizer kann vorteilhaft als elektrischer Heizer ausgebildet sein. Insbesondere kann der Heizer als Widerstandsheizelement, als NTC (Kaltleiter) Heizelement, als PTC (Heißleiter) Heizelement oder als elektrisch betriebenes wärmestrahlendes Element ausgebildet sein oder wenigstens eines der genannten Elemente umfassen. Vorteilhaft kann der Heizer nur für den Heizbetrieb vorgesehen sein, während ein Kühlbetrieb des Heizers nicht möglich oder nicht vorgesehen sein braucht. Der Heizer kann eine maximale Heizleistung aufweisen. Die Heizleistung kann vorteilhaft zwischen 0 und dieser maximalen Heizleistung steuerbar sein.
  • Das Festkörperverstärkermedium kann beispielsweise ein Nd:YAG Kristall oder ein Neodymdotiertes Glas oder Wirtskristallmaterial sein. Auch sind hier andere Lasermaterialien einsetzbar, die im Wesentlichen nach einem 4-Niveau-Laserschema arbeiten. Letztere können bei Erwärmung keine erheblich Besetzung des unteren Laserniveaus erfahren. Der sättigbare Absorber kann beispielsweise ein Cr:YAG Kristall oder ein Cr dotiertes Glas ein.
  • Das Festkörperverstärkermedium ist über einen thermischen Widerstand Rthc thermisch an den Grundkörper angekoppelt. Der thermische Widerstand kann beispielsweise mit einem Zwischenkörper oder einer Zwischenschicht realisiert werden, wobei der Zwischenkörper oder die Zwischenschicht eine definierte Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Der Zwischenkörper kann beispielsweise als Kristallhalter ausgebildet sein. Man kann beispielsweise einen Kristallhalter als Kunststoff verwenden, um einen höheren Wärmewiderstand im Vergleich zu einem Kristallhalter aus Metall zu erreichen. Eine Zwischenschicht kann beispielsweise als eine Kunststofffolie, Papierlage, Epoxidharzplatte, Glasplatte oder Keramikplatte ausgebildet sein. Der thermischen Widerstand Rthc sollte nicht zu klein gewählt werden, damit der Heizer nicht übermäßig groß dimensioniert werden muss, um bei niedriger Temperatur des Grundkörpers die vorgesehene Betriebstemperatur des Festkörperverstärkermediums zu erreichen. Der thermischen Widerstand Rthc sollte andererseits nicht zu groß gewählt werden, damit auch bei hoher Temperatur des Grundkörpers die vorgesehene Betriebstemperatur des Festkörperverstärkermediums nicht überschritten wird. Vorteilhaft kann Rthc größer sein als 1K/W, besonders vorteilhaft größer als 10K/W. Vorteilhaft kann Rthc kleiner sein als 500 K/W, besonders vorteilhaft kleiner als 100K/W.
  • Als Bezugstemperaturen zur Bestimmung des Wärmewiderstands können die mittlere Temperatur des Festkörperverstärkermediums und die mittlere Temperatur des Grundkörpers herangezogen werden.
  • Vorteilhaft kann der passiv gütegeschaltete Festkörperlaser außerdem umfassen:
    • f. einen ersten Temperatursensor zum Erfassen einer ersten Temperatur TD der Laserdiode,
    • g. einen zweiten Temperatursensor zum Erfassen einer zweiten Temperatur TL des Festkörperverstärkermediums,
    • h. einen ersten Regelkreis zum Regeln der ersten Temperatur TD der Laserdiode auf einen ersten vorgegebenen Wert TDsoll,
    • i. einen zweiten Regelkreis zum Regeln der zweiten Temperatur TL des Festkörperverstärkermediums auf einen zweiten vorgegebenen Wert TLsoll
  • Vorteilhaft kann der passiv gütegeschaltete Festkörperlaser bei jeder Temperatur TG des Grundkörpers in einem Temperaturbereich zwischen einer unteren Temperatur Tu und einer oberen Temperatur To betreibbar sein. Beispielsweise kann Tu einen Wert zwischen -20°C und - 60°C haben. Die Differenz To -Tu kann größer oder gleich 80K sein, vorteilhaft größer oder gleich 100K und besonders vorteilhaft größer oder gleich 120K. Beispielsweise kann To ≥80°C sein, vorteilhaft kann To ≥100°C und besonders vorteilhaft To ≥110°C sein.
  • Die Betriebstemperatur TD der Laserdiode kann beispielsweise einen Wert zwischen 20°C und 80°C, besonders vorteilhaft zwischen 50°C und 80°C, haben. Entsprechend kann die Solltemperatur TDsoll mit einem Wert zwischen 20°C und 80°C bzw. zwischen 50°C und 80°C vorgegeben werden. Vorteilhaft kann für das Festkörperverstärkermedium eine Betriebstemperatur TL vorgesehen sein. Vorteilhaft kann TL größer als die höchste vorgesehene Temperatur To des Grundkörpers sein. Vorteilhaft kann die Betriebstemperatur TL des Festkörperverstärkermediums größer sein als die Betriebstemperatur TD der Laserdiode. Die Betriebstemperatur TL des Festkörperverstärkermediums kann beispielsweise einen Wert zwischen 80°C und 150°C haben, vorteilhaft zwischen 90°C und 130°C. Entsprechend kann die Solltemperatur TLsoll im vorgenannten beispielhaften oder vorteilhaften Bereich vorgegeben werden. Vorteilhaft kann TL≥100°C sein, besonders vorteilhaft TL≥110°C. Vorteilhaft kann daher TL≥100°C, besonders vorteilhaft TL≥110°C vorgegeben werden. Vorteilhaft kann das Stellglied der Regelstrecke des zweiten Regelkreises die Heizleistung des Heizers steuern. Stellgröße kann vorteilhaft die Heizleistung sein, Regelgröße die Betriebstemperatur TL des Festkörperverstärkermediums.
  • Die Pumpstrahlung kann beispielsweise eine mittlere Leistung zwischen 100mW bis 100W haben. Bei einer gepulsten Anregung können die Pumpenergien, d.h. die Energie eines einzelnen Pumpstrahlungspulses, zwischen 5mJ und 1000mJ liegen. Die Pumpstrahlung kann beispielsweise eine Wellenlänge von 808nm, 915nm, 940nm oder 975nm haben. Die Laserstrahlung kann beispielsweise eine mittlere Leistung zwischen 5mW bis 10W haben. Die Pulsenergien der Laserstrahlung können zwischen 10µJ und 100mJ liegen.
  • Die im Betrieb des Festkörperlasers als Abwärme anfallende, maximale zeitlich gemittelte Verlustleistung bei To des Festkörperverstärkermedium kann einen Wert Pwc haben. Wenn eine obere Grenze To der Temperatur der Grundplatte im Betrieb des Festkörperlasers vorgesehen ist, kann für das Festkörperverstärkermedium eine Betriebstemperatur TL ≥ To + Rthc · Pwc vorgesehen sein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das der Festkörperlaser über den gesamten vorgesehenen Bereich der Grundplattentemperatur mit gleicher Temperatur des Festkörperverstärkermediums betrieben werden kann.
  • Vorteilhaft kann der passiv gütegeschaltete Festkörperlaser bei jeder Temperatur TG des Grundkörpers in einem Temperaturbereich zwischen einer unteren Temperatur Tu und einer oberen Temperatur To betreibbar sein. Vorteilhaft kann dabei die Heizleistung des Heizers PH≥ (To - Tu) / Rthc betragen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Betriebstemperatur TL des Festkörperverstärkermediums auch bei kaltem Grundkörpers, d.h. Grundkörpertemperatur Tu die Betriebstemperatur TL des Festkörperverstärkermediums erreichbar ist.
  • Vorteilhaft kann der sättigbare Absorber mit dem Festkörperverstärkermedium verbunden sein.
  • Im Laserresonator kann ein Wellenlängenkonverter angeordnet sein, mit welchem wenigstens ein Teil der ersten Laserstrahlung in eine zweite Laserstrahlung mit einer anderen Wellenlänge konvertierbar ist. Der Wellenlängenkonverter kann beispielsweise als Ramanmedium, nichtlinearer Kristall, periodisch gepolter Kristall oder dergleichen ausgebildet sein.
  • Als ein Dimensionierungsbeispiel sei ein passiv gütegeschalteter Nd:YAG - Laser angegeben, der in einem Temperaturbereich von -30°C bis 110°C, angegeben als Temperatur des Grundkörpers, mit stabiler Ausgangsenergie arbeiten soll. Ein typischer optischer Wirkungsgrad eines solchen Lasers kann bei η=13% liegen. Der thermische Widerstand der Anbindung des Festkörperverstärkermediums an den Grundkörper kann zu Rth,c= 20 K/W eingestellt sein. Bei einer als Beispiel angegebenen mittleren Pumpleistung PP von 1W, die entsprechend einer Pumpenergie von 20mJ bei 50Hz Repetition berechnet werden kann, folgt eine zeitlich gemittelte Verlustleistung im Festkörperverstärkermedium PWC=(1 - η) · PP von 0,87W. Nach der angegebenen Berechnungsformel TL≥ To + Rthc · Pwc kann hieraus ein Minimalwert der zu stabilisierenden Temperatur des Festkörperverstärkermediums folgen von
    TL= 110°C + 20 K/W · 0,87 W = 127,4°C.
  • Der benötigte Heizer kann somit in diesem Beispiel für eine Heizleistung von mindestens PH ≥ (To - Tu) / Rthc =(127,4°C - (-30°C) / 20 K/W = 7,9 W
    auszulegen sein.
  • Ein Verfahren zum Betreiben eines passiv gütegeschalteten Festkörperlasers umfasst folgende Schritte:
    1. a. Erzeugen einer Pumpstrahlung mittels wenigstens einer Laserdiode,
    2. b. Pumpen eines in einem Laserresonator angeordneten Festkörperverstärkermediums,
    3. c. Schalten der Resonatorgüte mit einem im Laserresonator angeordneten sättigbaren Absorber,
    4. d. Erzeugen der gepulsten ersten Laserstrahlung im Laserresonator,
    5. e. Auskoppeln wenigstens eines Teil der ersten Laserstrahlung aus dem Laserresonator und/oder Umwandlung wenigstens eines Teil der ersten Laserstrahlung in eine zweite Laserstrahlung in dem Laserresonator, wobei sich die Wellenlänge der zweiten Laserstrahlung von der Wellenlänge der ersten Laserstrahlung unterscheidet,
    6. f. Festlegen einer höchsten Betriebstemperatur TG eines Grundkörpers des Festkörperlasers,
    7. g. Beheizen des Festkörperverstärkermedium, welches über einen thermischen Widerstand Rthc thermisch an den Grundkörper angekoppelt ist, mit wenigstens einem Heizer auf eine Temperatur TL welche höher ist als TG
  • Vorteilhaft kann die Verwendung eines Heizers sein zum Beheizen eines Festkörperverstärkermedium eines in einem Temperaturbereich zwischen einer unteren Temperatur Tu und einer oberen Temperatur To eines Grundkörpers betreibbaren passiv gütegeschalteten Festkörperlasers, wobei das Festkörperverstärkermedium über einen thermischen Widerstand Rthc thermisch an den Grundkörper angekoppelt ist und der Heizer eine Heizleistung PH ≥ (To - Tu) / Rthc aufweist.
  • Die Figuren zeigen Folgendes:
    • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel.
    • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel.
    • 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel.
  • Ausführungsbeispiele
  • Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel. Der passiv gütegeschaltete Festkörperlaser 1 zum Erzeugen einer gepulsten Laserstrahlung 2 umfasst eine Laserdiode 6, mit welcher eine Pumpstrahlung 8 erzeugbar ist. Außerdem ist eine Pumpstrahlformungseinrichung 9 vorgesehen, welche die Pumpstrahlung 8 kollimiert. Die Pumpstrahlformungseinrichung 9 kann eine Zylinderlinse zur Kollimation der schnellen Achse (FAC Linse) und/oder eine Zylinderlinse zur Kollimation der langsamen Achse (SAC Linse) umfassen. Außerdem umfasst passiv gütegeschaltete Festkörperlaser 1 einen Laserresonator 3. Der Laserresonator 3 wird durch einen ersten Spiegel 4 und einen zweiten Spiegel 5 begrenzt. Der erste Spiegel 4 ist durchlässig für die Pumpstrahlung 8 und reflektierend für die Laserstrahlung 2 ausgebildet. Der zweite Spiegel 5 ist durchlässig oder teildurchlässig für die Laserstrahlung 2 ausgebildet, damit diese den Resonator verlassen kann. Im Laserresonator 3 ist ein mit der Pumpstrahlung 8 optisch pumpbares Festkörperverstärkermedium 11 angeordnet, mit welchem die Laserstrahlung 2 erzeugbar ist Außerdem ist im Laserresonator 3 ein sättigbarer Absorber 12 angeordnet. Der passiv gütegeschaltete Festkörperlaser 1 zum Erzeugen einer gepulsten Laserstrahlung 2 umfasst außerdem einen Grundkörper 19 und ein Peltierelement 13 mit einer ersten Seite 14 und einer zweiten Seite 15. Die erste Seite des Peltierelements 14 ist mit dem Grundkörper 19 verbunden. Die Laserdiode 6 ist mit der zweiten Seite 15 des Peltierelements 13 über ein Zwischenstück (Submount) 7 verbunden. Das Zwischenstück (Submount) 7 kann zum Ausgleich unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten vorgesehen sein sowie zur Wärmespreizung der Abwärme der Laserdiode. Der passiv gütegeschaltete Festkörperlaser 1 zum Erzeugen einer gepulsten Laserstrahlung 2 umfasst außerdem einen Heizer 16. Das Festkörperverstärkermedium 11 ist mit dem Heizer 16 beheizbar. Der Heizer 16 ist als elektrischer Heizer ausgebildet. Insbesondere kann der Heizer 16 als Widerstandsheizelement, als NTC (Kaltleiter) Heizelement, als PTC (Heißleiter) Heizelement oder als elektrische betriebenes wärmestrahlendes Element ausgebildet sein oder wenigstens eines der genannten Elemente umfassen. Er ist nur für den Heizbetrieb vorgesehen, während ein Kühlbetrieb des Heizers 16 nicht möglich ist.
  • Das Festkörperverstärkermedium 11 ist über einen thermischen Widerstand Rthc thermisch an den Grundkörper 19 angekoppelt. Der thermischen Widerstand Rthc ist mittels einer Zwischenschicht zur Bereitstellung des Wärmewiderstands 10, beispielsweise einer Glasplatte, einer Epoxid- oder Keramikplatte realisiert.
  • Der passiv gütegeschaltete Festkörperlaser 1 umfasst optional einen ersten Temperatursensor 17 zum Erfassen einer ersten Temperatur TD der Laserdiode 6 und einen zweiten Temperatursensor 18 zum Erfassen einer zweiten Temperatur TL des Festkörperverstärkermediums 11. Mit den beiden Temperatursensoren können ein erster Regelkreis zum Regeln der ersten Temperatur TD der Laserdiode 6 auf einen ersten vorgegebenen Wert TDsoll und ein zweiter Regelkreis zum Regeln der zweiten Temperatur TL des Festkörperverstärkermediums 11 auf einen zweiten vorgegebenen Wert TLsoll implementiert werden.
  • Eingezeichnet ist ebenfalls der Wärmestrom PH + PWC, der den Abwärmestrom der Heizleistung PH und der Abwärme Pwc des Festkörperverstärkermedium 11 über den Wärmewiderstand Rthc darstellt.
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Hier ist der sättigbare Absorber 12 mit dem Festkörperverstärkermedium 11 verbunden und wird auch mit vom Heizer 16 beheizt.
  • 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Im Laserresonator 3 ist ein Wellenlängenkonverter 20 angeordnet, mit welchem einen Teil der ersten Laserstrahlung 2 in eine zweite Laserstrahlung 21 mit einer anderen Wellenlänge konvertiert. Der Wellenlängenkonverter 20 kann beispielsweise als Ramanmedium, ein nichtlinearer Kristall, ein periodisch gepolter Kristall oder dergleichen ausgebildet sein. Der zweite Spiegel 5 ist hier für die Laserstrahlung 2 reflektierend und für die zweite Laserstrahlung 21 durchlässig oder teildurchlässig ausgebildet.
  • Bezugszeichenliste
    • 1.
    Passiv gütegeschalteter Festkörperlaser
    2.
    Laserstrahlung
    3.
    Laserresonator
    4.
    Erster Spiegel
    5.
    Zweiter Spiegel
    6.
    Laserdiode
    7.
    Zwischenstück (Submount)
    8.
    Pumpstrahlung
    9.
    Pumpstrahlformungseinrichung
    10.
    Zwischenschicht zur Bereitstellung des Wärmewiderstands
    11.
    Festkörperverstärkermedium
    12.
    Sättigbarer Absorber
    13.
    Peltierelement
    14.
    Erste Seite
    15.
    Zweite Seite
    16.
    Heizer
    17.
    Erster Temperatursensor
    18.
    Zweiter Temperatursensor
    19.
    Grundkörper
    20.
    Wellenlängenkonverter
    21.
    Zweite Laserstrahlung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • EP 0904615 B1 [0004]
    • DE 102006051370 B3 [0005]
    • WO 2008054993 A2 [0006]
    • DE 19719901 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Passiv gütegeschalteter Festkörperlaser (1) zum Erzeugen einer gepulsten Laserstrahlung (2), umfassend a. wenigstens eine Laserdiode (6), mit welcher eine Pumpstrahlung (8) erzeugbar ist, b. einen Laserresonator (3), in welchem ein mit der Pumpstrahlung (8) optisch pumpbares Festkörperverstärkermedium (11), mit welchem die Laserstrahlung (2) erzeugbar ist, und ein sättigbarer Absorber (12) angeordnet sind, c. wenigstens ein Peltierelement (13) mit einer ersten Seite (14) und einer zweiten Seite (15), d. wenigstens ein Heizer (16), e. einen Grundkörper (19), wobei die erste Seite des Peltierelements (14) mit dem Grundkörper (19) verbunden ist und die Laserdiode (6) mit der zweiten Seite (15) des Peltierelements (13) verbunden ist und das Festkörperverstärkermedium (11) über einen thermischen Widerstand Rthc (10) thermisch an den Grundkörper (19) angekoppelt ist und das Festkörperverstärkermedium (11) mit dem Heizer (16) beheizbar ist.
  2. Passiv gütegeschalteter Festkörperlaser (1) nach Anspruch 1, außerdem umfassend f. einen ersten Temperatursensor (17) zum Erfassen einer ersten Temperatur TD der Laserdiode (6), g. einen zweiten Temperatursensor (18) zum Erfassen einer zweiten Temperatur TL des Festkörperverstärkermediums (11), h. einen ersten Regelkreis zum Regeln der ersten Temperatur TD der Laserdiode (6) auf einen ersten vorgegebenen Wert TDsoll, f. einen zweiten Regelkreis zum Regeln der zweiten Temperatur TL des Festkörperverstärkermediums (11) auf einen zweiten vorgegebenen Wert TLsoll
  3. Passiv gütegeschalteter Festkörperlaser (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er bei jeder Temperatur TG des Grundkörpers (19) in einem Temperaturbereich zwischen einer unteren Temperatur Tu und einer oberen Temperatur To betreibbar ist und die Differenz To -Tu größer ist als 80K und/ oder dass To≥80°C ist.
  4. Passiv gütegeschalteter Festkörperlaser (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Festkörperverstärkermedium (11) eine Betriebstemperatur TL vorgesehen ist und TL größer ist als die höchste vorgesehene Temperatur To des Grundkörpers (19) und/oder dass TL≥100°C ist
  5. Passiv gütegeschalteter Festkörperlaser (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Betrieb des Festkörperlasers als Abwärme anfallende, maximale zeitlich gemittelte Verlustleistung bei To des Festkörperverstärkermedium (11) einen Wert Pwc hat und eine obere Grenze To der Grundplatte im Betrieb des Festkörperlasers vorgesehen ist und für das Festkörperverstärkermedium (11) eine Betriebstemperatur TL≥ To + Rthc · Pwc vorgesehen ist.
  6. Passiv gütegeschalteter Festkörperlaser (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er bei jeder Temperatur TG des Grundkörpers (19) in einem Temperaturbereich zwischen einer unteren Temperatur Tu und einer oberen Temperatur To betreibbar ist und die Heizleistung des Heizers (16) PH≥ (To - Tu) / Rthc beträgt.
  7. Passiv gütegeschalteter Festkörperlaser (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sättigbare Absorber mit dem Festkörperverstärkermedium (11) verbunden ist.
  8. Passiv gütegeschalteter Festkörperlaser (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Laserresonator (3) ein Wellenlängenkonverter (20) angeordnet ist, mit welchem wenigstens ein Teil der ersten Laserstrahlung (2) in eine zweite Laserstrahlung (21) mit einer anderen Wellenlänge konvertierbar ist.
  9. Verfahren zum Betreiben eines passiv gütegeschalteten Festkörperlasers (1), umfassend a. Erzeugen einer Pumpstrahlung (8) mittels wenigstens einer Laserdiode (6), b. Pumpen eines in einem Laserresonator (3) angeordneten Festkörperverstärkermediums (11), c. Schalten der Resonatorgüte mit einem im Laserresonator (3) angeordneten sättigbaren Absorber (12), d. Erzeugen der gepulsten ersten Laserstrahlung (2) im Laserresonator (3), e. Auskoppeln wenigstens eines Teil der ersten Laserstrahlung (2) aus dem Laserresonator (3) und/oder Umwandlung wenigstens eines Teil der ersten Laserstrahlung (2) in eine zweite Laserstrahlung in dem Laserresonator (3), wobei sich die Wellenlänge der zweiten Laserstrahlung von der Wellenlänge der ersten Laserstrahlung unterscheidet, f. Festlegen einer höchsten Betriebstemperatur TG eines Grundkörpers (19) des Festkörperlasers (1), g. Beheizen des Festkörperverstärkermedium (11), welches über einen thermischen Widerstand Rthc thermisch an den Grundkörper (19) angekoppelt ist, mit wenigstens einem Heizer (16) auf eine Temperatur TL welche höher ist als TG
  10. Verwendung eines Heizers (16) zum Beheizen eines Festkörperverstärkermedium (11) eines in einem Temperaturbereich zwischen einer unteren Temperatur Tu und einer oberen Temperatur To eines Grundkörpers (19) betreibbaren passiv gütegeschalteten Festkörperlasers (1), wobei das Festkörperverstärkermedium (11) über einen thermischen Widerstand Rthc thermisch an den Grundkörper (19) angekoppelt ist und der Heizer (16) eine Heizleistung PH ≥ (To - Tu) / Rthc aufweist.
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