Derartige Diodenlasereinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen besteht das Problem, daß eine einwandfreie Funktion derselben nur dadurch überprüfbar ist, daß die abgegebene Laserstrahlung entweder durch kalorimetrische oder optische Leistungsmeßgeräte gemessen wird, wobei die optische Leistungsmessung je nach Aus- führungsform problematisch sein kann.

Dies macht es erforderlich, in dem Strahlungsweg der Laser- strahlung einen entsprechenden Meßkopf anzuordnen, so daß die Diodenlasereinrichtung während der Messung nicht bestimmungs- gemäß, beispielsweise zum Pumpen eines Festkörperlasers, genutzt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dioden- lasereinrichtung der gattungsgemäßen Art derart zu ver- bessern, daß eine Funktionsüberwachung in einfacher Weise und ohne Beeinträchtigung der Nutzung der Diodenlasereinrichtung möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Diodenlasereinrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Funktionsüberwachungseinrichtung vorgesehen ist und daß die Funktionsüberwachungseinrichtung eine den durch die Laserdiode fließenden elektrischen Strom repräsentierende Größe und eine die Temperatur des aus dem Kühlkörper aus- tretenden Kühlmediums repräsentierende Größe erfaßt und hier- aus eine die Funktion der Diodenlasereinheit repräsentierende Funktionsgröße bestimmt.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß die Bestimmung der Funktionsgröße ohne Eingriff in den Strahlengang der Laserstrahlung erfolgen kann und somit auch während der bestimmungsgemäßen Nutzung der Diodenlaserein- richtung beispielsweise zum Pumpen eines Festkörperlasers.

Ferner hat die erfindungsgemäße Lösung den großen Vorteil, daß die Bestimmung der Funktionsgröße mit einfachen Mitteln erfolgen kann, da lediglich die den durch die Laserdiode fließenden Strom repräsentierende Größe und die die Temperatur des aus dem Kühlkörper austretenden Kühlmediums repräsentierende Größe bestimmt werden müssen, die sich mit einfachen Mitteln erfassen lassen.

Für die Erfassung der die Temperatur des aus dem Kühlkörper austretenden Kühlmediums repräsentierenden Größe sind eine Vielzahl von indirekten oder direkten Methoden denkbar. Wird beispielsweise das aus dem Kühlkörper austretende Kühlmedium auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt, so wäre es denkbar, die zur Abkühlung erforderliche Kühlleistung zu erfassen.

Aus Gründen der Einfachheit ist es jedoch besonders vorteil- haft, wenn die Funktionsüberwachungseinrichtung die Tempe- ratur des aus dem Kühlkörper austretenden Kühlmediums mittels eines Sensors erfaßt.

Zur noch genaueren Bestimmung der Funktionsgröße hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Funktionsüberwachungs- einrichtung eine die Temperaturdifferenz zwischen dem in den Kühlkörper eintretenden und dem aus dem Kühlkörper austreten- den Kühlmedium repräsentierende Größe ermittelt.

Eine derartige Ermittlung der die Temperaturdifferenz repräsentierenden Größe kann beispielsweise indirekt durch Ermittlung der Kühlleistung zum Erreichen einer festgelegten Temperatur für das in den Kühlkörper eintretende Kühlmedium erfolgen.

Besonders einfach ist es jedoch, wenn die Funktionsüber- wachungseinrichtung die Temperatur des in den Kühlkörper eintretenden Kühlmediums mittels eines Sensors erfaßt.

Prinzipiell ist die Funktionsgröße aufgrund der Temperatur- messungen mit ausreichender Genauigkeit bestimmbar, aller- dings ist die Genauigkeit noch dann steigerbar, wenn die Funktionsüberwachungseinrichtung den Durchfluß des Kühl- mediums durch den Kühlkörper erfaßt.

Besonders vorteilhaft läßt sich dies direkt dadurch erreichen, daß die Funktionsüberwachungseinrichtung den Durchfluß des Kühlmediums durch den Kühlkörper mit einem Durchflußmesser erfaßt.

Eine besonders günstige Lösung, welche eine hohe Genauigkeit bei der Bestimmung der Funktionsgröße erlaubt, sieht vor, daß die Funktionsüberwachungseinrichtung eine die durch die Kühl- einrichtung von der Laserdiode abgeführte Wärmeleistung repräsentierende thermische Größe bestimmt, mit welcher sich zumindest näherungsweise die von der Laserdiode nicht in Form von Strahlung abgegebene Wärmeleistung erfassen läßt.

Prinzipiell wäre es bei der Bestimmung der den elektrischen Strom durch die Laserdiode repräsentierenden Größe denkbar, Einstellparameter der Stromversorgung zu erfassen, wobei hieraus zumindest indirekt auf den elektrischen Strom durch die Laserdiode geschlossen werden kann.

Besonders günstig ist es jedoch aus Gründen einer möglichst genauen Bestimmung der Funktionsgröße, insbesondere einer möglichst genauen Bestimmung der Änderungen der Funktions- größe, wenn die Funktionsüberwachungseinrichtung eine Strom- meßeinrichtung erfaßt, welche den durch die Laserdiode fließenden elektrischen Strom erfaßt.

Bei einer Laserdiode kann davon ausgegangen werden, daß die an dieser abfallende Spannung ungefähr konstant ist. Um jedoch die Funktionsgröße mit möglichst hoher Genauigkeit zu bestimmen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Funktions- überwachungseinrichtung eine Spannungsmeßeinrichtung umfaßt, welche die an der Laserdiode im Betrieb abfallende Spannung erfaßt.

Eine besonders hohe Präzision bei der Bestimmung der Funktionsgröße ist dann erreichbar, wenn die Funktionsüber- wachungseinrichtung eine die der Laserdiode zugeführte elektrische Leistung repräsentierende elektrische Größe bestimmt, welche die gesamte, der Laserdiode zugeführte elektrische Leistung'darstellt.

Eine besonders hohe Genauigkeit bei der Bestimmung der Funktionsgröße läßt sich dann erreichen, wenn die Funktionsüberwachungseinrichtung aus der elektrischen Größe und der thermischen Größe die Funktionsgröße bestimmt.

In die Bestimmung der Funktionsgröße können neben der elektrischen Größe und der thermischen Größe noch weitere Parameter eingehen.

Vorzugsweise werden die in die Bestimmung der Funktionsgröße eingehenden Parameter so gewählt, daß die Funktionsgröße die optische Ausgangsleistung der Laserdiode repräsentiert, so daß die Funktionsgröße ein unmittelbares Maß für die optische Ausgangsleistung der Laserdiode darstellt und somit direkt die für die Funktion der Laserdiode wichtigste Angabe liefert.

Hinsichtlich der Ausbildung der Diodenlasereinrichtung wurde bislang lediglich davon ausgegangen, daß diese eine Laser- diode umfaßt. Besonders günstig läßt sich die erfindungs- gemäße Lösung jedoch dann einsetzen, wenn die Diodenlaser- einrichtung mehrere Laserdioden aufweist.

In diesem Fall ist vorzugsweise vorgesehen, daß die mehreren Laserdioden von einer gemeinsamen Stromversorgung gespeist sind.

Dabei läßt sich vorteilhafterweise die Funktionsgröße auch dann mit ausreichender Präzision bestimmen, wenn die den elektrischen Strom durch die Gesamtheit der Laserdioden repräsentierende Größe bestimmt wird.

Vorzugsweise geht somit in die elektrische Größe eine den elektrischen Strom durch die Gesamtheit der Laserdioden repräsentierende Größe und eine die an der Gesamtheit der Laserdioden abfallende Spannung repräsentierende Größe ein, wobei hierzu die Laserdioden elektrisch in Reihe geschaltet sind.

Auch bei der Bestimmung der die Temperatur des aus dem Kühl- körper austretenden Kühlmediums repräsentierenden Größe wird bei mehreren in der Diodenlasereinrichtung vorgesehenen Laserdioden auf die Temperatur des aus der Gesamtheit der Kühlkörper austretenden Kühlmediums abgestellt.

Vorzugsweise sind dabei die Kühlkörper der mehreren Laser- dioden parallel von Kühlmedium durchströmt, so daß jede der Laserdioden im wesentlichen dieselbe Kühlleistung erfährt.

Hinsichtlich der Ausbildung der Kühleinrichtung wurden bis- lang keine näheren Angaben gemacht. Beispielsweise wäre es denkbar, das aus dem Kühlkörper oder den Kühlkörpern aus- tretende Kühlmedium frei abzuleiten. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Kühleinrichtung einen Kühlkreislauf umfaßt, aus welchem über einen Wärmetauscher die Wärme abge- führt wird.

Hinsichtlich der Betriebsweise der erfindungsgemäßen Funktionsüberwachungseinrichtung wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, die Funktionsüberwachungseinrichtung kontinuierlich zu betreiben und somit kontinuierlich die Funktionsgröße zu bestimmen.

Es ist aber auch ausreichend, die Funktionsgröße nach fest- gelegten Zeitintervallen oder nach festgelegten Betriebs- zyklen zu bestimmen, da in der Regel davon ausgegangen werden kann, daß sich die Funktionsgröße lediglich langsam und nicht unbedingt sprunghaft ändert.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungs- gemäßen Laserdiodeneinrichtung ; Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung zweier übereinander- liegender Lasereinheiten ; Fig. 3 einen Schnitt längs Linie 3-3 in Fig. 2 ; und Fig. 4 ein Blockdiagramm zur schematischen Darstellung einer Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Funktionsüberwachungseinrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel einer in Fig. 1 dargestellten Dioden- lasereinheit umfaßt eine als Ganzes mit 10 bezeichnete Laser- diodenanordnung, welche durch einen Stapel von einzelnen Lasereinheiten 12 gebildet ist.

Jede der einzelnen Lasereinheiten 12 umfaßt, wie in Fig. 2 dargestellt, einen eine Laserdiode darstellenden Laserbarren 14, aus welchem an einer Frontseite 16 Laserstrahlung 18 aus- tritt.

Der Laserbarren 14 liegt dabei auf einem als Ganzes mit 20 bezeichneten Kühlkörper, welcher eine Deckelplatte 22 umfaßt, auf welcher der Laserbarren 14 in einem vorderen Bereich 24 derselben mit Wärmekontakt aufliegt, und eine Grundplatte 26 sowie zwischen der Deckelplatte 22 und der Grundplatte 26 liegende Zwischenplatten 28,30 und 32, welche zur Ausbildung eines Kühlkanalsystems 34 in dem Kühlkörper 20 dienen, das sich zwischen einem Zulaufkanal 36 und einem Rücklaufkanal 38 erstreckt, welche sowohl die Deckelplatte 22, die Zwischen- platten 28 bis 32 und die Grundplatte 26 im wesentlichen senkrecht zu deren Flächenausdehnung durchsetzen.

Beispielsweise bildet die Zwischenplatte 28 ausgehend von dem Zulaufkanal 36 einen ersten Kühlkanalabschnitt 42 des Kühl- kanalsystems 34, welcher vom Zulaufkanal 36 unter der Deckel- platte 22 in Richtung des vorderen Bereichs 24 verläuft und nahe des vorderen Bereichs 24 der Deckelplatte 22 über einen Durchbruch 44 in einen zweiten Kühlkanalabschnitt 46 des Kühlkanalsystems 34 übergeht, welcher vom Durchbruch 34 auf einer der Deckelplatte 22 abgewandten Seite des Kühlkanal- abschnitts 42 bis zum Rücklaufkanal 38 führt.

Damit ist durch das über den Zulaufkanal 36 in das Kühlkanal- system 34 eintretende Kühlmedium unmittelbar die Deckelplatte 22 kühlbar, und zwar bis in ihren vorderen Bereich 24, auf welchem der Laserbarren 14 aufliegt und in welchen eine Abfuhr von Wärme aus dem Laserbarren 14 erfolgt.

Der gesamte Kühlkörper 20 dient ferner noch als erste Anschlußelektrode für den Laserbarren 14. Als zweite Anschlußelektrode 50 ist auf einer dem Kühlkörper 20 gegen- überliegenden Seite des Laserbarrens 14 ein Kontaktblech 50 aufgelegt, welches sich einerseits über den Laserbarren 14, und zwar dessen gesamte Breite B, erstreckt und sich aus- gehend vom Laserbarren 14 noch über einen Teilbereich der Deckplatte 22 und dabei ebenfalls von der Deckelplatte 22 abgestützt ist, wobei zwischen dem Kontaktblech 50 und dem Kühlkörper 20 ein Isolator 52 vorgesehen ist.

Damit ist der Laserbarren 14 einerseits durch den Kühlkörper 20, andererseits durch das Kontaktblech 50 elektrisch kontaktiert.

Auf dem Kontaktblech 50 liegt nun in unmittelbarem elektrischen Kontakt mit diesem die nächste Lasereinheit 12 mit deren Kühlkörper 20 auf, so daß sämtliche Laserbarren 14 der Laserdiodenanordnung 10 elektrisch gesehen in Reihe geschaltet sind und beispielsweise von einer Stromversorgung 54 eine erste Stromzuleitung 56 zu dem Kühlkörper 20 der untersten Lasereinheit 12 der Laserdiodenanordnung 10 führt, während eine zweite Stromzuleitung 58 von der Stromversorgung 54 zu dem Kontaktblech 50 der obersten Lasereinheit 12 der Laserdiodenanordnung 10 führt.

Ferner sind der Zulaufkanal 36 und der Rücklaufkanal 38, die jeden der Kühlkörper 20 durchsetzen, in allen Lasereinheiten 12 fluchtend zueinander angeordnet, so daß die Zulaufkanäle 36 und die Rücklaufkanäle 38 der Gesamtheit der Kühlkörper 20 der Laserdiodenanordnung 10 durch zwischen den einzelnen Kühlkörpern 20 vorgesehene Ringdichtungen 62 und 64 mitein- ander verbindbar sind, die jeweils die Austrittsöffnungen des Zulaufkanals 36 und des Rücklaufkanals 38 bei einem Kühl- körper und die Eintrittsöffnungen des Zulaufkanals 36 und des Rücklaufkanals 38 beim anderen Kühlkörper umschließen und somit eine Verbindung zwischen den Zulaufkanälen 36 aller Kühlkörper 20 der Laserdiodenanordnung 10 und allen Rücklauf- kanälen 38 aller Kühlkörper 20 der Laserdiodenanordnung 10 herstellen.

Folglich werden die Kühlkanalsysteme 34 aller Kühlkörper 20 parallel mit Kühlmedium versorgt und somit alle Laserbarren 14 der Laserdiodenanordnung 10 in gleicher Weise gekühlt.

Zur Kühlmittelversorgung der Laserdiodenanordnung 10 sind eine Zulaufleitung 66 und eine Rücklaufleitung 68 vorgesehen, welche zu der Laserdiodenanordnung 10 führen und beispiels- weise mit dem Zulaufkanal 38 und dem Rücklaufkanal 38 des Kühlkörpers 20 der untersten Lasereinheit 12 verbunden sind.

Dabei wird in die Zulaufleitung 66 mittels einer Pumpe 70 Kühlmedium aus einem Reservoir 72 eingespeist, während das über die Rücklaufleitung 68 abgeführte aufgeheizte Kühlmedium einem Kühler 74 zugeführt wird, welcher das gekühlte Kühl- medium dann in das Reservoir 72 abgibt, aus welchem die Pumpe 70 wieder Kühlmedium ansaugt.

Somit bilden insgesamt das Reservoir 72, die Pumpe 70, die Zulaufleitung 66, die Gesamtheit der Zulaufkanäle 36 der Laserdiodenanordnung 10, die Gesamtheit der Kühlkanalsysteme 34 in den Kühlkörpern 20 der Laserdiodenanordnung 10, die Gesamtheit der Rücklaufkanäle 38 der Laserdiodenanordnung 10, die Rücklaufleitung 68 und der Kühler 74, der wiederum zum Reservoir 72 führt, eine als Ganzes mit 76 bezeichnete Kühl- einrichtung mit einem Kühlkreislauf 78.

Die erfindungsgemäße Diodenlasereinrichtung ist ferner noch mit einer als Ganzes mit 80 bezeichneten Funktionsüber- wachungseinheit versehen, welche eine Auswerteschaltung 82 umfaßt, die mit einem Temperatursensor 86 in der Zulauf- leitung 66 und einem Temperatursensor 88 in der Rücklauf- leitung 68 verbunden ist und ferner noch mit einem Durchfluß- messer 90, der entweder in der Zulaufleitung 66 oder in der Rücklaufleitung 68 vorgesehen ist und die Menge des den Kühl- kreislauf 78 durchströmenden Kühlmediums pro Zeiteinheit erfaßt.

Somit kann die Auswerteschaltung 82 mittels des Temperatur- sensors 86 die Zulauftemperatur Tz, mittels des Temperatur- sensors 88 die Rücklauftemperatur TR und mittels des Durch- flußmessers 90 den Durchfluß D von Kühlmittel pro Zeiteinheit durch den Kühlkreislauf 78 erfassen.

Ferner ist die Auswerteschaltung 82 noch mit einer Spannungs- erfassungseinheit 92 verbunden, welche die an der Gesamtheit der in Reihe geschalteten Laserbarren 14 anliegende elek- trische Spannung U erfaßt und mit einer Stromerfassungs- einheit 94, welche den von der Stromversorgung 54 durch die Gesamtheit der Laserbarren 14 der Laserdiodenanordnung 10 fließenden Strom I erfaßt.

Wie in Fig. 4 dargestellt, arbeitet nun die Auswerteschaltung 82, beispielsweise mittels eines Prozessors so, daß zunächst aus der Zulauftemperatur Tz und der Rücklauftemperatur TR durch Differenzbildung die Temperaturdifferenz AT ermittelt wird. Dann erfolgt durch Multiplikation der Temperatur- differenz AT mit dem Durchfluß D und einem weiteren Parameter K die Ermittlung einer thermischen Größe GT, welche die durch die Kühleinrichtung 76 abgeführte Wärmeleistung repräsen- tiert. Der Parameter K ist im einfachsten Fall eine Konstante, kann aber auch ein von der Temperatur AT und/oder dem Durchfluß D abhängiges Parameterfeld sein.

Ferner ermittelt die Auswerteschaltung 82, wie in Fig. 4 dargestellt, aus der Spannung U an der Gesamtheit der Laser- barren 14 und dem elektrischen Strom I durch die Gesamtheit der Laserbarren 14 durch Multiplikation eine elektrische Größe GE, welche die der Laserdiodenanordnung 10 zugeführte elektrische Leistung repräsentiert.

Schließlich wird durch Differenzbildung zwischen der elektrischen Größe GE und der thermischen Größe GT eine Funktionsgröße F ermittelt, welche die von allen Laserbarren 14 abgegebene optische Leistung repräsentiert.

Die Funktionsgröße F erlaubt nun, einerseits die Funktion der Gesamtheit der Laserbarren 14 in der Laserdiodenanordnung 10 während der bestimmungsgemäßen Nutzung derselben, beispiels- weise zum Pumpen eines Festkörperlasers, zu überwachen und somit festzustellen, ob beispielsweise durch Alterungs- erscheinungen der Laserbarren 14 die abgegebene optische Leistung abnimmt, was sich durch eine Verringerung der Funktionsgröße F äußert.