DE4032488A1 - Festkoerperlasergeraet - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Festkörperlasergerät mit einem plattenförmigen Lasermedium, dessen Querschnitt rechteckig ist, und sie betrifft insbesondere die Reduzierung der thermischen Linsenbildung im Lasermedium.

Fig. 1 stellt eine Querschnittsansicht der Struktur eines konventionellen plattenförmigen Festkörperlasergerätes dar, das in einer Zeitschrift (Laser Focus/E-O TECHNOLOGY, SEPTEMBER, 1983, S. 106) offenbart ist. In der Figur bezeichnen die Bezugszeichen: 1 - ein Lasermedium; 1a - optisch flache Oberflächen des Lasermediums 1; 1b - optisch nicht glatte Oberflächen, die sich mit den optisch flachen Oberflächen 1a entlang der optischen Achse schneiden; 2 - Wärmeisolatoren, die mit jeder der nicht glatten Oberflächen 1b bondiert sind; 5 - einen Strömungsweg für ein Kühlmittel 4 zum Kühlen des Lasermediums 1; 6 - eine Umlaufrichtung des Kühlmittels 4; 7 - eine Pumplichtquelle; 8 - ein Paar von reflektierenden Spiegeln; und 71 - Pumplicht.

Die Betriebsweise des Gerätes wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.

Gemäß Fig. 1 wird das von der Pumplichtquelle 7 abgestrahlte Pumplicht 71 durch die Reflexionsspiegel 8 reflektiert und dann vom Lasermedium 1 absorbiert. Ein Teil der Energie wird durch ein Paar von Resonanzspiegeln (nicht dargestellt) als Laserstrahl aus dem Lasermedium abgeblendet. Die nicht für die Laserschwingung verbrauchte absorbierte Energie wird im Lasermedium 1 in Wärmeenergie umgewandelt. Die Wärmeenergie heizt das Lasermedium 1 auf. Das Lasermedium 1 wird durch das Kühlmittel 4 gekühlt, das im Strömungsweg 5 umgewälzt wird, so daß das Medium auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten wird.

Fig. 2 zeigt einen Wärmefluß, eine Temperaturverteilung und eine durch eine Temperaturverteilung des oben erwähnten Lasermediums 1 erzeugte Thermolinsenverteilung.

Wenn die Wärmeerzeugung im Lasermedium 1 gleichmäßig ist, ist auch die Kühlwirkung auf den optisch flachen Oberflächen 1a gleichmäßig und die Wärmeisolation der nichtglatten Oberflächen 1b ist einwandfrei. In diesem Falle wird die Temperaturverteilung in Breitenrichtung des Lasermediums gleichmäßig, so daß keine thermische Linse entsteht.

Aber selbst wenn die Wärmeerzeugung und die Kühlung des Lasermediums gleichmäßig ausgebildet sind, ist eine vollkommene Isolierung der Wärmeströmung von den nichtglatten Oberflächen 1b unmöglich. Wenn die Temperatur der Wärmeisolatoren 2 sehr hoch ansteigt, fließt viel Wärme von den Wärmeisolatoren 2 zum Lasermedium 1, und in diesem Falle entsteht eine Temperaturverteilung in der Breitenrichtung A des Lasermediums 1.

Tatsächlich absorbieren die Wärmeisolatoren 2 das von der Pumplichtquelle 7 ausgehende Pumplicht 71, so daß die Temperatur der Wärmeisolatoren 2 sehr hoch ansteigt, wie aus der Kurve B der Fig. 2 hervorgeht. Obwohl es sich bei den an die seitlichen Oberflächen 1b bondierten Elementen 2 um Wärmeisolatoren handelt, fließt viel Wärme zum Lasermedium 1, wie in Fig. 2 die Pfeile 9 zeigen. Es entsteht also eine Temperaturverteilung, wie sie durch die Kurve B der Fig. 2 dargestellt ist. In der Figur stellt der Parameter To eine Wassertemperatur dar. Dementsprechend wird eine Wärmelinse gebildet, wie aus der Kurve C der Fig. 2 hervorgeht. In der Figur bedeutet der Parameter f die Brennweite. Es ist klar ersichtlich, daß eine negative Linse gebildet wird.

Weiter kann selbst dann, wenn das Lasermedium 1 gleichmäßig durch das Pumplicht bestrahlt wird, gemäß Fig. 3 eine starke Wärmeentwicklung in den Bondierungsschichten 30 erfolgen, durch die die Wärmeisolatoren 2 mit dem Lasermedium 1 verbunden sind. Da die Wärmeleitfähigkeit des Lasermediums 1 im Vergleich zu derjenigen der Wärmeisolatoren ausreichend groß ist, wird die in den Bondingschichten 30 erzeugte Wärme durch das Lasermedium abgeführt, wie durch die Pfeile 9 der Fig. 3 angedeutet ist. Es entsteht also gemäß der Kurve B der Fig. 3 eine Temperaturverteilung in der Breitenrichtung A des Lasermediums 1 sowie eine Wärmelinse, wie aus der Kurve C der Fig. 3 hervorgeht.

Entsprechend den obigen Ausführungen entsteht in einem konventionellen plattenförmigen Festkörperlasergerät eine Temperaturverteilung in der Breitenrichtung des Lasermediums 1. Damit entsteht eine Wärmelinse. Die Wärmelinse hat eine Verzerrung des Laserstrahlmusters und eine Abnahme des Wandrückhaltungswirkungsgrades der Laserschwingung zur Folge.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die genannten Probleme zu lösen und ein Festkörperlasergerät zu schaffen, das eine hohe Strahlqualität ohne Verzerrung des Laserstrahlmusters und ohne Abnahme des Wandrückhaltungswirkungsgrades der Laserschwingung besitzt.

Das Festkörperlasergerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit Mitteln zum Abschirmen der Wärmeisolatoren gegen das Pumplicht ausgestattet.

Weiter ist das Festkörperlasergerät gemäß der vorliegenden Erfindung mit Wärmeleitern, die in Kontakt mit den Seitenflächen des Lasermediums stehen, und mit Kühlmitteln zum Kühlen des Lasermediums und der Wärmeleiter ausgestattet. Die Wärmeleitfähigkeit der Wärmeleiter ist so bemessen, daß die Wärmeleiter die Wärme von den mit dem Lasermedium in Berührung stehenden Oberflächen abführen können und daß die Menge der von den Seitenwänden abgeführten Wärme kleiner als die von den optisch flachen Oberflächen abgeführte Wärme ist.

Die Kühlmittel können mit Mitteln zur Steuerung der Kühlleistung der Wärmeleiter ausgerüstet sein.

Die Mittel, die dazu dienen, die Wärmeisolatoren an den Seitenoberflächen des Lasermediums an der Absorption vom Pumplicht zu hindern, verhindern es, daß die Wärmeisolatoren Pumplicht absorbieren und Wärme erzeugen. Somit verringern die genannten Mittel die in Breitenrichtung des Lasermediums auftretende Temperaturverteilung und verkleinern damit die Wärmelinse.

Die Wärmeleiter gemäß der vorliegenden Erfindung beseitigen die in der Nähe der Seitenoberflächen des Lasermediums erzeugte Wärme, so daß die Temperaturverteilung in Breitenrichtung des Lasermediums sowie die Wärmelinse verkleinert wird. Die Mittel zur Steuerung der Kühlleistung der Wärmeleiter steuern die Wirksamkeit der Wärmeleiter und sie steuern in optimaler Weise das Abführen der Wärme von den Seitenoberflächen der Oberfläche des Lasermediums.

Nachfolgend wird der Gegenstand der Figuren kurz beschrieben.

Fig. 1 stellt eine Querschnittsansicht der Struktur eines konventionellen Festkörperlasergerätes dar;

Fig. 2 und 3 stellen Ansichten zur Beschreibung des Mechanismus dar, aufgrund dessen ein konventionelles Lasermedium eine Wärmelinse hervorbringt;

Fig. 4 und 5 stellen jeweils eine Querschnittsansicht und eine teilweise geschnittene Draufsicht auf ein Festkörperlasergerät gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;

Fig. 6 stellt eine Ansicht zur Beschreibung einer Wärmelinse eines Lasermediums gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;

Fig. 7 stellt eine Querschnittsansicht der Struktur eines Festkörperlasergerätes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;

Fig. 8 und 9 stellen jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht auf ein Festkörperlasergerät gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;

Fig. 10 und 11 stellen Ansichten zur Beschreibung einer Wärmelinse des Lasermediums gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar; und

Fig. 12 und 13 stellen jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht auf ein Festkörperlasergerät gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden nunmehr die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die Fig. 4 und 5 stellen jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht auf ein Festkörperlasergerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In den Figuren bezeichnen die Bezugszeichen: 3 - einen hochreflektierenden Überzug auf den Wärmeisolatoren 2 zum starken Reflektieren des Pumplichtes 71; 10 und 11 - ein Paar von Resonatorspiegeln; und 12 - einen Laserstrahl.

Nachfolgend wird die Betriebsweise des Festkörperlasergerätes beschrieben. Gemäß den Fig. 4 und 5 wird das von der Pumplichtquelle 7 ausgestrahlte Pumplicht 71 durch die Reflexionsspiegel 8 reflektiert und dann durch das Lasermedium 1 absorbiert. Ein Teil der Energie des Pumplichtes wird durch das Paar von Resonatorspiegeln 10 und 11 als Laserstrahl aus dem Lasermedium herausgeführt. Innerhalb des Lasermediums wird die nicht für die Erzeugung der Laserschwingung verbrauchte absorbierte Energie in Wärmeenergie umgewandelt. Die Wärmeenergie heizt das Lasermedium 1 auf. Das Lasermedium 1 wird durch ein Kühlmittel 4 gekühlt, das durch den Strömungsweg 5 umgewälzt wird.

Wie oben beschrieben, werden beim konventionellen Festkörperlasergerät gemäß Fig. 2 die Wärmeisolatoren 2 aufgeheizt, da das Pumplicht 71 durch die Wärmeisolatoren 2 absorbiert wird, und es entsteht eine Temperaturverteilung in Breitenrichtung des Lasermediums. Damit bildet sich im Lasermedium eine Wärmelinse aus. Wenn faktisch ein GGG-Kristall, also ein Gadolinium-Gallium-Granat-Kristall (thermische Leitfähigkeit: K = 0.09 W/cm G) mit einer Queschnittsfläche von 7 nm × 35 nm als Lasermedium 1, und Acrylharz (thermische Leitfähigkeit: K = 0,0021 W/cm G) als Wärmeisolator verwendet werden, wird das Auftreten der oben erwähnten Wärmelinse beobachtet. Beträgt die elektrische Eingangsleistung 9 kW, beträgt die Brennweite der Wärmelinse -2 m in der Nähe der Seitenoberfläche des Lasermediums und -10 m im Zentrum des Lasermediums.

Bei der vorliegenden Erfindung wird zur Verkleinerung der durch das Erwärmen der Wärmeisolatoren 2 verursachten Wärmelinse des Lasermediums 1 der hochreflektierende Überzug 3, der die Wärmeisolatoren 2 gegen das Pumplicht abschirmt, auf den Wärmeisolatoren 2 an den Seitenoberflächen 2 des Lasermediums aufgebracht.

Wie Fig. 4 zeigt, erreicht das von der Pumplichtquelle 7 ausgehende Pumplicht 71 die Wärmeisolatoren direkt und indirekt. Auf der gesamten Oberfläche der Wärmeisolatoren 2 ist der Überzugsfilm 3 aufgebracht, beispielsweise durch Verdampfung von Aluminium im Vakuum. Daher wird das Anregungslicht 71, dessen Wellenlänge im Bereich zwischen 300 nm und 900 nm liegt, fast vollständig reflektiert. Infolgedessen heizen sich die Wärmeisolatoren 2 nicht auf und dementsprechend steigt ihre Temperatur nicht an. Die Temperatur der Wärmeisolatoren 2 bleibt also relativ niedrig. Wenn die Temperaturdifferenz zwischen den Wärmeisolatoren 2 und dem Lasermedium 1 klein ist, fließt keine Wärme zwischen Wärmeisolatoren 2 und Lasermedium 1. Der Wärmefluß des Lasermediums 1 erfolgt gleichmäßig und senkrecht zur fast gesamten Oberfläche des Lasermediums 1a, wie durch die Pfeile 9 in Fig. 6 veranschaulicht wird. Außerdem ist die Temperaturverteilung des Lasermediums 1 in Breitenrichtung A gleichmäßig, wie die Kurve B der Fig. 6 zeigt. Daher tritt im Lasermedium 1, wie die Kurve C der Fig. 6 anzeigt, in Breitenrichtung A keine Wärmelinse auf. Die Verzerrung des Laserstrahlmusters kann also deutlich vermindert und der Wandrückhaltungswirkungsgrad der Laserschwingung deutlich verbessert werden.

Als hochreflektierender Überzugsfilm 3 auf den Wärmeisolatoren 3 können neben dem oben genannten aufgedampften Aluminiumfilm vorzugsweise ein aufgedampfter Silberfilm, ein durch Elektroplatieren erzeugter Film sowie jene Überzugsfilme verwendet werden, bei denen eine oxidationsverhindernde Behandlung angewandt wird, wobei jeder der genannten Überzüge ein hohes spezifisches Lichtbrechungsvermögen für kurze Wellen bis 300 nm besitzt. Wird andererseits eine Lichtbogenlampe als Pumplichtquelle 7 verwendet, liegt die Wellenlänge der meisten Spektralkomponenten bei 500 nm oder mehr. Daher sollen als hochreflektierende Überzugsfilme vorzugsweise ein aufgedampfter Goldfilm, ein durch Elektroplatieren erzeugter Goldfilm sowie Filme solcher Art verwendet werden, bei denen eine oxidationsverhindernde Behandlung erfolgt.

Um eine parasitäre Schwingung zu verhindern, deren optischer Pfad auf die Seitenoberflächen 1b des Lasermediums reflektiert wird, werden diese Seitenoberflächen 1b des Lasermediums der Wärmeisolatoren 2 als streuende Oberflächen ausgebildet und mit einem hochreflektierenden Überzugsfilm bedeckt, so daß die Seitenoberflächen 1b streuende und hochreflektierende Oberflächen bilden.

Bei der vorgenannten Ausführungsform werden als Mittel zur Abschirmung der Wärmeisolatoren zwei gegen das Pumplicht hochreflektierende Überzugsfilme 3 auf den Wärmeisolatoren 2 aufgebracht. Wie jedoch in Fig. 7, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, gezeigt ist, kann die gleiche Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform durch Aufbringen der hochreflektierenden Überzugsfilme 3a, zum hochgradigen Reflektieren des Pumplichtes 71 auf die Seitenoberflächen 1b des Lasermediums, durch Anbringen von Lichtabschirmungsplatten 3b auf der oberen und unteren Oberfläche der Wärmeisolatoren 2 erreicht werden.

Wie oben beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Mittel zum Abschirmen der Wärmeisolatoren gegen das Pumplicht an den in Berührung mit den Seitenflächen des Lasermediums stehenden oder mit diesem verbundenen Wärmeisolatoren angebracht, um die Wärmeisolatoren an der Absorption von Pumplicht, am Aufheizen und am Erreichen hoher Temperaturen zu hindern. Damit wird die Temperaturverteilung in Breitenrichtung des Lasermediums sowie die Ausbildung einer Wärmelinse verringert. Demgemäß kann ein Festkörperlasergerät mit hoher Strahlqualität, aber ohne Verzerrung des Laserstrahlmusters und ohne Verringerung des Wandrückhaltungswirkungsgrades der Laserschwingung geschaffen werden.

Die Fig. 8 und 9 stellen jeweils eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht auf ein Festkörperlasergerät gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

In den Figuren bedeuten die Bezugszeichen: 1 - ein Lasermedium mit rechteckigem Querschnitt; 1a - optisch flache Oberflächen des Lasermediums; 1b - optisch nichtglatte Oberflächen des Lasermediums; 20 - Wärmeleiter, die an den nichtglatten Oberflächen 1b bondiert sind; 30 - Bondierungsschichten; 4 - ein Kühlmittel zum Kühlen des Lasermediums 1 in bezug auf die optisch flachen Oberflächen 1a und die Wärmeleiter 20; 5 - der Strömungsweg für das Kühlmittel 4; 7 - eine Pumplichtquelle für das Lasermedium 1; 8 - Reflexionsspiegel für die Pumplichtquelle 7; 10 und 11 - ein Paar von Resonatorspiegeln; und 12 - einen Laserstrahl.

Nachfolgend wird die Betriebsweise des Festkörperlasergerätes gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben. Gemäß den Fig. 8 und 9 wird das von der Pumplichtquelle 7 ausgestrahlte Pumplicht durch die Reflexionsspiegel 8 reflektiert und dann durch das Lasermedium 1 absorbiert. Ein Teil der Energie wird durch das Paar von Resonatorspiegeln 10 und 11 als Laserstrahl aus dem Lasermedium ausgeblendet. Im Lasermedium wird die nicht für die Laserschwingung benötigte Energie in Wärmeenergie umgewandelt. Die Wärmeenergie heizt das Lasermedium 1 auf. Durch das Kühlmittel 4, das durch den Strömungsweg 5 umgewälzt wird, kühlt das Lasermedium 1.

Wie oben beschrieben, sind beim konventionellen Festkörperlasergerät die Wärmeisolatoren an den nichtglatten Oberflächen des Lasermediums bondiert, wie Fig. 3 zeigt, so daß die in den Bondierungsschichten 30 erzeugte große Wärmemenge von der Seite des Lasermediums abgeführt werden muß. In Fig. 3 wird der Wärmefluß durch die Pfeile 9 veranschaulicht. Bei der durch die Kurve B der Fig. 3 dargestellten Temperaturverteilung gibt es Hochtemperaturbereiche auf beiden Seiten des Lasermediums. Wie daher die Kurve C der Fig. 3 zeigt, wird an beiden Seiten des Lasermediums eine starke negative Linse erzeugt, während im mittleren Teil des Mediums eine schwache negative Linse gebildet wird.

Diese Situation wird konkret beobachtet, wenn ein GGG-Kristall (thermische Leitfähigkeit: K = 0.09 W/cm G) mit einer Querschnittsfläche von 7 mm × 35 mm als Lasermedium; Acrylharz (thermische Leitfähigkeit: K = 0.0021 W/cm G) als Material für die Wärmeisolatoren 2; und Silpot 186 (thermische Leitfähigkeit: K = 0.0015 W/cm G) verwendet werden, wobei es sich bei Silpot um ein transparentes Bindemittel auf Silikonbasis handelt, das als Kleber verwendet wird, wobei die Dicke der Bondierungschichten im Bereich von 50 bis 100 µm liegen. Bei einer elektrischen Eingangsleistung von 9 kW liegt die Brennweite der beobachteten Wärmelinse zwischen -2 m und -10 m.

Bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Wärmeleiter 20 zur Reduzierung der thermischen Linsenbildung an den Seitenflächen 1b des Lasermediums bondiert.

Fig. 10 zeigt den Wärmefluß, die Temperaturverteilung und die Wärmelinsenverteilung im Lasermedium bei der dritten Ausführungsform der Erfindung.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, wird die bei dieser Ausführungsform in der Bondingschicht auftretende Wärme durch die Wärmeleiter 20 abgeführt und gelangt in das Kühlmittel 4 des Lasermediums 1.

Falls im Hinblick auf die thermische Leitfähigkeit des Lasermediums 1 ein Material mit einer besonderen thermischen Leitfähigkeit auf der gesamten Fläche des Lasermediums, mit Ausnahme im Bereich der Seitenoberfläche des Lasermediums, verwendet wird, findet der Wärmefluß 9 nur in der Dickenrichtung D statt. Demgemäß verläuft die Temperaturverteilung über fast die gesamte Fläche des Lasermediums, in Breitenrichtung A, gleichmäßig, wie die Kurve B der Fig. 10 zeigt. Die thermische Linsenbildung wird also gemäß der Kurve C der Fig. 10 reduziert und die Verteilung wird schwach.

Falls die thermische Leitfähigkeit der Wärmeleiter 20 erheblich größer als die des Lasermediums 1 ist, oder falls die Seitenoberflächen 1b des Lasermediums durch das Kühlmittel 4 direkt gekühlt werden, wird gemäß Fig. 11 die in der Nähe der Seitenoberflächen des Lasermediums auftretende Wärme durch die Seitenoberflächen des Lasermediums abgeführt. Demgemäß nimmt die Temperatur in der Nähe der Seitenoberfläche 1b des Lasermediums einen kleinen Wert an, wie aus der Kurve B der Fig. 11 hervorgeht. Somit weist das Lasermedium 1 eine positive Linsenverteilung auf, wie die Kurve C der Fig. 11 zeigt.

Bei einem vom Anmelder durchgeführten Experiment, bei dem ein GGG-Kristall (thermische Leitfähigkeit: K = 0.09 W/cm G) mit einer Querschnittsfläche von 7 mm × 35 mm als Lasermedium 1; Aluminium (thermische Leitfähigkeit: K = 2.4 W/cm G) als Wärmeleiter 20; Silpot 186 (thermische Leitfähigkeit: K = 0.0015 W/cm G), bei dem es sich um ein als Kleber dienendes transparentes Bindemittel auf Silokonbasis handelt, benutzt wurden und die Dicke der Bondierungsschicht im Bereich von 60 bis 100 µm lag, konnte eine gleichmäßige Temperaturverteilung über 30 mm des Lasermediums 1 in Breitenrichtung A erzielt werden.

Zusätzlich wurde die Linsenbildung deutlich verringert und vergleichmäßigt. Die Brennweite der Wärmelinse betrug +30 m oder mehr. Bei Änderung des elektrischen Leistungspegels von 0 bis 12 kW änderte sich die Verteilung der Wärmelinse nicht sehr viel. Es konnte also festgestellt werden, daß gemäß der vorliegenden Erfindung die thermische Linsenbildung in der Breitenrichtung A des Lasermediums erheblich reduziert wird.

Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung fließt die durch die Wärmeleiter 20 aus den Bondierungsschichten 30 abgeführte Wärme in das Kühlmittel 4 des Lasermediums 1. Wie jedoch aus Fig. 12 hervorgeht, ist es möglich, die Strömungswege 21 in den Wärmeleitern 20 anzubringen und das Kühlmittel 22 durch die Strömungswege 21 fließen zu lassen, so daß die Wärmeleiter 20 für sich gekühlt werden können. Weiter ist es gemäß Fig. 13 ebenfalls möglich, die Temperatur und die Durchflußmenge des Kühlmittels 22 im Strömungsweg 21 durch Verwendung einer Temperatursteuereinheit 23 und einer Durchflußmengensteuereinheit 24 zu steuern. Die von den Seitenflächen 1b des Lasermediums abgeführte Wärmemenge kann also in Abhängigkeit vom Typ und vom Erregungszustand des Lasermediums 1 gesteuert werden, so daß die Wärmelinse auf dem Lasermedium in Breitenrichtung innerhalb eines Breitenbereiches der Laserbetriebsbedingungen reduziert werden kann.

Wie oben beschrieben, werden die Wärmeleiter gemäß den obigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Kontakt mit dem Lasermedium angebracht. Weiter sind Mittel zum Kühlen des Lasermediums und der Wärmeleiter vorgesehen, und die thermische Leitfähigkeit der Wärmeleiter ist so bemessen, daß die Wärmeleiter die in den Kontaktoberflächen auftretende Wärme abführen, und daß beim Lasermedium die von den Seitenoberflächen abgeführte Wärmemenge kleiner ist als die von den optisch flachen Oberflächen abgeführte Menge. Es ist daher möglich, ein Festkörperlasergerät mit folgenden Vorteilen zu schaffen: die Verzerrung des Laserstrahlmusters ist gering; der Wandrückhaltungswirkungsgrad der Laserschwingung ist nicht vermindert; und die Strahlqualität ist hoch. Darüber hinaus können, wenn Mittel zur Steuerung der Kühlleistung entsprechend der verschiedenen Typen von Lasermedia und der Erregungszustände vorgesehen sind, die Seitenoberflächen des Lasermediums so gekühlt werden, daß die thermische Linsenwirkung des Lasermediums in Breitenrichtung reduziert und dadurch der Wandrückhaltungswirkungsgrad des Lasermediums und die Qualität des Laserstrahls verbessert wird.

Claims (3)

1. Festkörperlasergerät, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Komponenten aufweist:

• - ein Lasermedium mit einem Paar von optisch flachen, einander gegenüberstehenden Oberflächen, wobei Seitenoberflächen die optisch flachen Oberflächen entlang einer optischen Achse schneiden und das Lasermedium einen rechteckigen Querschnitt besitzt;
• - Wärmeisolatoren, die mit den Seitenoberflächen des Lasermediums zusammenhängen; und
• - Mittel zum Abschirmen der Wärmeisolatoren gegen das Pumplicht.

2. Festkörperlasergerät, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Komponenten aufweist:

• - ein Lasermedium mit einem Paar von optisch flachen, einander gegenüberstehenden Oberflächen, wobei Seitenoberflächen die optisch flachen Oberflächen entlang einer optischen Achse schneiden und das Lasermedium einen rechteckigen Querschnitt besitzt;
• - Wärmeleiter, die mit den Seitenoberflächen des Lasermediums bondiert sind, wobei die Wärmeleiter die an den Bondierungsoberflächen auftretende Wärme abführen und die Menge der von den Seitenoberflächen abgeführten Wärme kleiner als die von den optisch flachen Oberflächen abgeführten Menge ist; und
• - Mittel zum Kühlen des Lasermediums und der Wärmeleiter.

3. Festkörperlasergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittel weitere Mittel zur Steuerung der Kühlleistung der Wärmeleiter aufweisen.