Titel

Laseremitteranordnung sowie LiDAR-Svstem

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laseremitteranordnung, die einen Laseremitter und einen Träger für den Laseremitter aufweist, wobei der Träger eine Vielzahl von Schichten aufweist, sowie ein LiDAR-System mit einer derartigen Laseremitteranordnung, wobei die Laseremitteranordnung mit einer Stromversorgung des LiDAR-Systems betrieblich verbunden ist.

Stand der Technik

Laseremitter mit hoher elektrischer Verlustleistung erfordern typischerweise spezielle Maßnahmen, die eine Überhitzung der Laserkomponenten verhindern.

Stand der Technik ist, dass die Regulierung der Lasertemperatur mittels eines Peltier-Elements realisiert werden kann. Bei sehr hohen Umgebungstemperaturen, auch als Hochtemperatursituation bezeichnet, dient das Peltier-Element dazu, die Laseremitter zu kühlen. Bei sehr niedrigen Temperaturen, auch als Niedertemperatursituation bezeichnet, hilft das Peltier- Element, die Laseremitter durch zusätzliche Heizleistung auf eine Betriebstemperatur zu bringen. Somit stellt das Peltier-Element im Rahmen einer Lasertemperierung einen thermischen Schalter zum Umschalten zwischen Heizung und Kühlung dar.

In der Hochtemperatursituation benötigt eine kühlende Fläche des Peltier- Elements eine möglichst homogene Temperaturverteilung. Häufig werden zu diesem Zweck Wärmespreizer zwischen einer Laserkeramik, die als Laserkeramikschicht ausgebildet sein kann, und dem Peltier-Element platziert. Der Wärmespreizer dient dazu, die Wärme von einer Kante des Lasersubstrats lateral über die gesamte kongruente Peltier-Oberfläche zu spreizen und eine ausreichende homogene Temperaturverteilung auf der kalten Seite des Peltier-Elements zu gewährleisten. Wird diese homogene Temperaturverteilung nicht erreicht, steigt die Verlustleistung des Peltier- Elements exponentiell an und erschwert die Regulierung des thermischen Managements nachhaltig.

In der Niedertemperatursituation benötigt eine heizende Fläche des Peltier- Elements einen möglichst kurzen Wärmeleitungspfad zu dem Laseremitter. Der für den Hochtemperaturfall benötigte Wärmespreizer stellt hierbei einen zusätzlichen und unnötigen thermischen Widerstand dar.

Die DE 3431738 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Kühlung eines Trägers für wenigstens ein Bauelement, zum Beispiel eine Laserdiode. Die Schrift thematisiert Wärmeströme bei solchen Bauelementen und den Bedarf für Peltier- Elemente, wobei der Leistungsbedarf des Peltier-Elements reduziert werden soll.

Aus der DE 19823691 A1 ist eine Gehäuseanordnung für ein Lasermodul bekannt. Um Wärmeeinflüsse zu reduzieren, wird vorgeschlagen, die Gehäuseanordnung mit einem schlecht wärmeleitenden Kunststoff einzuschäumen oder auch zu umspritzen, wodurch auch ein Peltier-Kühler wärmeisoliert werden kann.

Die DE 6736015 T2 beschreibt ein Halbleiter-Lasermodul zum Ausgeben eines Laserstrahls, wobei zwischen einem Peltier-Element und einem Halbleiterlaser ein Kühlkörper angeordnet sein kann, um eine Temperaturänderung des Halbleiterlasers weiter zu unterdrücken.

In der DE 102005036099 A1 ist eine Vorrichtung zur Temperierung eines Lasermoduls in einem Druckplattenbelichter offenbart. Es wird das Problem erwähnt, dass eine Kühleinrichtung vorgesehen sein soll, um die Laserdiode zu kühlen, aber bauartbedingt ein Peltier-Element nicht genug Platz findet. Deshalb wird vorgeschlagen, das Peltier-Element mittels Anbindung über eine Wärmeleitung zu externalisieren. Aus der DE 102013216869 A1 ist eine Kühleinrichtung für einen Laserscheinwerfer eines Kraftfahrzeugs bekannt. Eine dort offenbarte Idee ist, aktive Kühlsysteme wie zum Beispiel Peltier-Elemente oder Kühlgebläse durch eine passive Kühlung zu ersetzen. Infolgedessen werden eine oder mehrere passive Luftführungen, also ohne Gebläse, an dem Scheinwerfer vorgesehen.

Die DE 203 16550 U1 lehrt ein Laserelement, bei dem ein laseraktives Medium wärmeleitend mit zwei Komponenten aus Diamantscheiben sandwichartig verbunden ist. Mittels dieser Diamantkühlung kann Abwärme ohne ein Peltier- Element von dem laseraktiven Medium abgeführt werden.

Die DE 102004052 094 A1 offenbart ein Laserelement, bei dem ein laseraktives Medium allgemein in ein wärmeleitendes kristallines Material eingebettet ist, weshalb die Offenbarung mit der aus der zugehörigen, bereits oben genannten inneren Priorität DE 203 16550 U1 vergleichbar ist.

Schließlich ist aus der DE 102007041 896 A1 ein Halbleiterbauelement bekannt, das zum Abstrahlen elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist.

Eine oder mehrere Kühlschichten sind vorgesehen, die teilweise transparent ausgeführt sein können. So wird eine zweigeteilte Kühlschicht aus metallischem oder einem Keramikmaterial bereitgestellt. Die Kühlschichten sind thermisch mit einer Wärmesenke verbunden. Die Kühlschichten können einen Hohlraum aufweisen, der mindestens teilweise mit einer Kühlflüssigkeit aufgefüllt ist.

Offenbarung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird eine Laseremitteranordnung zur Verfügung gestellt, bei der eine der Schichten eine thermomechanische Tür ist, die dafür eingerichtet ist, den Laseremitter thermisch zu regulieren.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Laseremitteranordnung hat den Vorteil, dass die erforderlichen Kühl- und Aufheizphasen des Laseremitters thermisch optimiert und an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. Die thermomechanische Tür ersetzt durch das Sperren oder Durchlässen von Wärmeströmen die Funktionalitäten eines Peltier-Elements: Kühlen und Heizen. Dadurch wird der Gebrauch des Peltier-Elements deutlich reduziert oder gar komplett vermieden. Dies resultiert in niedrigeren Verlustleistungen des Gesamtsystems und vereinfacht dadurch das thermale Management signifikant.

Vorzugsweise ist die thermomechanische Tür in einer Hochtemperatursituation geöffnet und in einer Niedertemperatursituation geschlossen. Aufgabe der thermomechanischen Tür kann es in der Hochtemperatursituation, das heißt bei starkem Kühlbedarf des Laseremitters, sein, die benötigte Wärmeableitung vom Laseremitter zu realisieren. Das kann bedeuten, den benötigten Wärmepfad nur so weit zu öffnen, wie dieser benötigt wird. In der Hochtemperatursituation ist also vorzugsweise vorgesehen, dass die thermomechanische Tür mindestens teilweise geöffnet ist, besonders vorzugsweise vollständig geöffnet ist. In der Niedertemperatursituation, das heißt Aufheizung des Laseremitters, soll die Wärmeableitung des Laseremitters vorzugsweise verhindert werden, sodass dieser sich durch Eigenerwärmung selbstständig auf eine benötigte Betriebstemperatur heizen kann und vorzugsweise keinerlei parasitäre Wärmeströme an angrenzenden Bauteilen entstehen können. In der Niedertemperatursituation ist also vorzugsweise vorgesehen, dass die thermomechanische Tür mindestens teilweise geschlossen ist, besonders vorzugsweise vollständig geschlossen ist.

Bevorzugt ist, dass die thermomechanische Tür zwei Türebenen aufweist, die in Bezug zueinander verlagerbar sind, um die thermomechanische Tür zu öffnen oder zu schließen. Die thermomechanische Tür besteht vorzugsweise aus zwei Teilen: einer oberen Türebene und einer identischen, aber zu der oberen Türebene versetzten, unteren Türebene. Bevorzugt ist, dass beide Türebenen aus dem gleichen Material bestehen, um beim geöffneten Zustand, das heißt bei Kontakt zwischen der oberen Türebene und der unteren Türebene, einen möglichst homogenen Wärmefluss zu realisieren. Bei Verwendung des gleichen Materials kann zudem eine mögliche elektrochemische Korrosion vermieden werden. Vorzugsweise sind innerhalb jeder Türebene Unterbrechungen vorgesehen, wobei die Unterbrechungen im Betriebszustand im Wesentlichen Material der angrenzenden anderen Türebene gegenüberstehen. Bevorzugt ist, dass im offenen Zustand der Tür Zwischenräume zwischen den beiden Türebenen geschlossen sind und sich das Material der beiden Türebenen abschnittsweise lateral überlappt. Vorzugsweise sind im geschlossenen Zustand der Tür die Zwischenräume geöffnet. In der Niedertemperatursituation soll der Laseremitter möglichst durch seine Eigenerwärmung die erforderliche Betriebstemperatur erreichen. Daher sollte die von ihm erzeugte Eigenwärme nicht an die angrenzenden Bauteile abgegeben werden. Daher ist bevorzugt, wie oben ausgeführt, dass die thermomechanische Tür in der Niedertemperatursituation geschlossen ist. Somit besteht im Niedertemperaturfall vorzugsweise kein thermomechanischer Kontakt zwischen oberer und unterer Türebene der thermomechanischen Tür. In der Hochtemperatursituation soll die Verlustleistung des Laseremitters möglichst effektiv von dem Laseremitter weggeleitet werden. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die obere Türebene und die untere Türebene der thermomechanischen Tür in der Hochtemperatursituation möglichst großflächig und fest miteinander in berührendem Kontakt stehen.

Somit besteht in der Hochtemperatursituation vorzugsweise ein thermomechanischer Kontakt zwischen der oberen Türebene und der unteren Türebene der thermomechanischen Tür. Daher ist die thermomechanische Tür bevorzugt so weit geöffnet (Größe der Kontaktfläche beider Türebenen), wie es für die Hochtemperatursituation benötigt wird. Je größer die Kontaktfläche, die die erste Türebene mit der zweiten Türebene aufweist, desto weiter ist die thermomechanische Tür geöffnet. Bei maximaler Kontaktfläche ist die thermomechanische Tür vorzugsweise vollständig geöffnet. Bei minimaler Kontaktfläche ist die thermomechanische Tür vorzugsweise so weit wie möglich geschlossen. Besteht keine Kontaktfläche zwischen der ersten Türebene und der zweiten Türebene, ist die thermomechanische Tür vorzugsweise vollständig geschlossen.

In Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die thermomechanische Tür dafür eingerichtet ist, durch laterales Zusammenziehen und Ausdehnen der zwei Türebenen geöffnet und geschlossen zu werden. Die Realisierung des Öffnens und Schließens der thermomechanischen Tür erfolgt vorzugsweise durch das Ausdehnen und Zusammenziehen der oberen und unteren Türebenen bei sich ändernden Umgebungstemperaturen, also vorzugsweise umgebungstemperaturabhängig. In der Niedertemperatursituation wird der Kontakt zwischen beiden Türebenen vorzugsweise gelöst. Dann ist der Wärmeübergang zwischen der oberen und unteren Türebene nicht möglich, das heißt, die thermomechanische Tür ist geschlossen. In der Hochtemperatursituation verhält es sich invers. Das heißt, durch die höheren Außentemperaturen dehnen sich die beiden Türebenen vorzugsweise lateral aus, senkrecht zu einer Stapelrichtung der Schichten, und es bildet sich ein thermomechanischer Kontakt. An dieser Kontaktstelle ist somit ein direkter Wärmeübergang von der Wärmequelle, also dem Laseremitter, zur Wärmesenkeschicht (auch Heat Sink genannt) vorhanden. Im Hochtemperaturfall ist die thermomechanische Tür somit vorzugsweise, wie bereits erwähnt, mindestens teilweise geöffnet.

In einigen Ausführungsformen weist mindestens eine der zwei Türebenen ein Phasenwechselmaterial auf. Bei der Kontaktierung beider Seiten kann es zum Verkanten von oberer und unterer Türebene kommen. Um dies zu vermeiden, kann an einer der beiden Türebenen oder auch an beiden Türebenen ein Phasenwechselmaterial (PCM; engl. Phase Change Material) eingefügt sein. Das Phasenwechselmaterial ist ein Latentwärmespeicher.

Manche Ausführungsformen sehen vor, dass das Phasenwechselmaterial zwischen den zwei Türebenen angeordnet ist. Das Phasenwechselmaterial kann dann kleinste Unebenheiten zwischen der oberen und unteren Türebene durch Aufschmelzen des Materials nivellieren, verbessert insbesondere den Oberflächenkontakt zwischen den zwei Türebenen und erhöht vorzugsweise den Wärmeaustausch. Das PCM dient somit vorzugsweise dazu, den Übergang zwischen den Zuständen der thermomechanischen Tür von offen zu geschlossen und umgekehrt zu glätten.

Vorzugsweise ist die thermomechanische Tür zwischen einer Laserkeramikschicht und einer Wärmesenkeschicht angeordnet. Die thermomechanische Tür kann dann sowohl das Peltier-Element als auch den Peltier-relevanten Wärmespreizer ersetzen. Dadurch reduziert sich der Aufbau der gesamten Laseremitteranordnung um eine Schicht. Auf der einen Seite ist die benötigte Kühl- und Heizfunktion durch die thermomechanische Optimierung der thermomechanischen Tür weiterhin gegeben. Auf der anderen Seite werden die großen Nachteile des Peltier-Elements, hohe zusätzliche Verlustleistung und zusätzliche Steuerung, vermieden und somit wird der Gesamtaufbau nachhaltig deutlich vereinfacht. Der Laseremitter ist vorzugsweise direkt auf der Laserkeramikschicht angeordnet. Die Laserkeramikschicht besteht vorzugsweise aus AI ₂ O ₃ oder AIN.

Zwischen der thermomechanischen Tür und der Wärmesenkeschicht ist in bevorzugten Ausführungsformen ein Heizelement angeordnet. Das Heizelement ist vorzugsweise in einer Heizelementschicht angeordnet. Möglich ist, dass in der Niedertemperatursituation die Eigenerwärmung des Lasers nicht reicht, um die Betriebstemperatur zeitnah zu erreichen. Um eine mögliche fehlende inertiale Heizleistung zu gewährleisten, kann ein Heizelement zwischen der Unterseite der thermischen Tür und der Wärmesenkeschicht geschaltet werden. Durch die zusätzliche Verlustleistung dehnt sich die untere Türebene stärker aus als die obere Türebene. Der Kontakt zwischen den zwei Türebenen wird geschlossen und es erfolgt ein zusätzlicher Wärmestrom von unterer zu oberer Türebene. Der Wärmestrom wird dann auf den Laseremitter übertragen. Erreicht der Laseremitter seine Betriebstemperatur, wird das zusätzliche Heizelement abgeschaltet, die unter Türebene zieht sich wieder zusammen und die thermomechanische Tür wird wieder geschlossen.

Zwischen der thermomechanischen Tür und der Wärmesenkeschicht ist in manchen Ausführungsformen ein Peltier-Element angeordnet. Das Peltier- Element ist vorzugsweise in der Heizelementschicht angeordnet. Falls sowohl in der Niedertemperatursituation weitere Heizleistung benötigt wird und in der Hochtemperatursituation zusätzliche Kühlleistung benötigt wird, kann anstelle des zusätzlichen Heizelements wieder ein Peltier-Element vorgesehen sein. Die zusätzliche Verlustleistung des Peltier-Elements wird aber durch Kombination mit der thermomechanischen Tür signifikant reduziert und somit die Handhabung des thermischen Managements vereinfacht.

Bevorzugt ist, dass die Laseremitteranordnung als Lasermodul ausgeführt ist. So kann die Laseremitteranordnung kompakt insbesondere in LiDAR-Systemen neu eingebaut oder ersetzt werden. Der T räger weist vorzugsweise, ausgehend vom Laseremitter betrachtet, als funktionale Schichten die Laserkeramikschicht, die thermomechanische Tür und die Wärmesenkeschicht auf. Die Laserkeramikschicht ist vorzugsweise mittels einer ersten Klebeschicht mit der oberen Türebene verbunden. Die Wärmesenkeschicht ist vorzugsweise mittels einer zweiten Klebeschicht mit der unteren Türebene verbunden. In Ausführungsformen kann zwischen der Wärmesenkeschicht und der thermomechanischen Tür eine Heizelementschicht vorgesehen sein. Die Heizelementschicht ist dann vorzugsweise mit der Wärmesenkeschicht und der unteren Türebene klebend verbunden. Die Heizelementschicht kann insbesondere das Heizelement oder das Peltier-Element aufweisen, sofern eine zusätzliche Beheizung oder auch Kühlung des Laseremitters aus dem Träger heraus erwünscht ist. Die thermomechanische Tür ist vorzugsweise aus einem Material gebildet, das in der notwendigen Schichtform eine ausreichende laterale thermische Ausdehnung aufweist, um das temperaturabhängige Überlappen und Beabstanden der beiden Türelemente zu gewährleisten. Solche Materialien sind dem Fachmann bekannt.

Erfindungsgemäß wird weiter ein LiDAR-System der eingangs genannten Art zur Verfügung gestellt, bei der eine der Schichten der Laseremitteranordnung eine thermomechanische Tür ist, die dafür eingerichtet ist, den Laseremitter thermisch zu regulieren.

Das erfindungsgemäße LiDAR-System hat den Vorteil, dass die erforderlichen Kühl- und Aufheizphasen des Laseremitters thermisch optimiert und an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. Die thermomechanische Tür ersetzt durch das Sperren oder Durchlässen von Wärmeströmen die Funktionalitäten eines Peltier-Elements: Kühlen und Heizen. Dadurch wird der Gebrauch des Peltier-Elements deutlich reduziert oder gar komplett vermieden. Dies resultiert in niedrigeren Verlustleistungen des Gesamtsystems und vereinfacht dadurch das thermale Management signifikant.

Für das LiDAR-System ergeben sich dieselben möglichen Ausführungsformen und die damit verbundenen Vorteile, die bereits oben hinsichtlich der Laseremitteranordnung beschrieben worden sind und auf die hier verwiesen wird. Auf Wiederholungen wird daher an dieser Stelle verzichtet.

Die Erfindung kann insbesondere im Zusammenhang mit allen Bauteilen/Sensoren eingesetzt werden, die einen Laseremitter verwenden, insbesondere bei Makro-Scanner LIDAR-Systemen und beispielsweise in der Automotive-LiDAR-Plattformentwicklung. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.

Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine erste Ausführungsform der Laseremitteranordnung, die ein Heizelement aufweist,

Figur 2 eine Detailansicht einer geschlossenen thermomechanischen Tür in der Ausführungsform aus Figur 1,

Figur 3 eine Detailansicht einer offenen thermomechanischen Tür in der Ausführungsform aus Figur 1, und

Figur 4 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die ein Peltier-Element aufweist.

Ausführungsformen der Erfindung

In der Figur 1 ist eine erste Ausführungsform der Laseremitteranordnung 1 gezeigt. Die Laseremitteranordnung 1 ist Teil eines nicht weiter dargestellten LiDAR-Systems, mit dessen Stromversorgung die Laseremitteranordnung 1 betrieblich verbunden ist.

Die Laseremitteranordnung 1 weist einen Laseremitter 2 auf. Der Laseremitter 2 ist mit der Stromversorgung des LiDAR-Systems betrieblich verbunden. Die Laseremitteranordnung 1 weist ferner einen Träger 3 für den Laseremitter 2 auf. Der Träger 3 weist eine Vielzahl von Schichten 4, 5, 6, 7, 8a-c auf. Die Schichten 4, 5, 6, 7, 8a-c sind übereinandergestapelt. Ausgehend vom Laseremitter 2 sind dies in absteigender Reihenfolge eine Laserkeramikschicht 4, die aus AI ₂ O ₃ gebildet ist, eine thermomechanische Tür 5, die dafür eingerichtet ist, den Laseremitter 2 thermisch zu regulieren, eine Heizelementschicht 6 und eine Wärmesenkeschicht 7. Die thermomechanische Tür 5 ist also zwischen der Laserkeramikschicht 4 und der Wärmesenkeschicht 7 angeordnet. Zwischen den genannten funktionalen Schichten sind Klebeschichten 8a-c angeordnet. Eine erste Klebeschicht 8a verbindet die Laserkeramikschicht 4 mit der thermomechanischen Tür 5. Eine zweite Klebeschicht 8b verbindet die thermomechanische Tür 5 mit der Heizelementschicht 6. Eine dritte Klebeschicht 8c verbindet die thermomechanische Tür 5 mit der Wärmesenkeschicht 7. Der Laseremitter 2 ist direkt auf der Laserkeramikschicht 4 angeordnet, sodass der Träger 3 den Laseremitter 2 mittels der Laserkeramikschicht 4 trägt.

Die thermomechanische Tür 5 ist in einer Hochtemperatursituation geöffnet und in einer Niedertemperatursituation geschlossen. So kann Wärme in der Niedertemperatursituation in dem Laseremitter 2 gestaut werden und in der Hochtemperatursituation von dem Laseremitter 2 durch die thermomechanische Tür 5 hindurch zu der Wärmesenkeschicht 7 abgeleitet werden.

Die Figuren 2 und 3 zeigen die thermomechanische Tür 5 im Detail. In Figur 2 ist die thermomechanische Tür 5 geschlossen. In Figur 3 ist die thermomechanische Tür 5 geöffnet. Die thermomechanische Tür 5 weist zwei Türebenen 9a, 9b auf, die in Bezug zueinander verlagerbar sind, um die thermomechanische Tür 5 zu öffnen oder zu schließen, nämlich eine obere Türebene 9a und eine untere Türebene 9b. Wie in den Figuren 2 und 3 zu erkennen ist, weist die untere Türebene 9b in dieser Ausführungsform ein Phasenwechselmaterial 10 auf, das zwischen den zwei Türebenen 9a, 9b angeordnet ist. Das Phasenwechselmaterial 10 verhindert ein Verhaken der beiden Türebenen 9a, 9b beim Öffnen und Schließen der thermomechanischen Tür 5. In Figur 2 besteht kein Kontakt zwischen der oberen Türebene 9a und der unteren Türebene 9b.

Die thermomechanische Tür 5 ist deshalb geschlossen und ermöglicht keinen Wärmetransfer zwischen dem Laseremitter 2 und der Wärmesenkeschicht 7. In Figur 3 besteht Kontakt zwischen der oberen Türebene 9a und der unteren Türebene 9b. Die thermomechanische Tür 5 ist deshalb geöffnet und ermöglicht Wärmetransfer zwischen dem Laseremitter 2 und der Wärmesenkeschicht 7.

Die thermomechanische Tür 5 ist dafür eingerichtet, durch laterales Zusammenziehen und Ausdehnen der zwei Türebenen 9a, 9b geöffnet und geschlossen zu werden. Der Übergang zwischen der Niedertemperatursituation in Figur 2 und der Hochtemperatursituation in Figur 3 erfolgt allmählich über einen vorgegebenen Temperaturbereich. Fällt die Umgebungstemperatur im Temperaturbereich über die Zeit nach unten, ziehen sich die obere Türebene 9a und die untere Türebene 9b lateral zusammen, also senkrecht zur Stapelrichtung, und kommen schließlich außer Kontakt (Niedertemperatursituation, Figur 2). Steigt die Umgebungstemperatur im Temperaturbereich über die Zeit nach oben, dehnen sich die obere Türebene 9a und die untere Türebene 9b lateral aus und kommen schließlich lateral überlappend in Kontakt (Hochtemperatursituation, Figur 3). Es ist zu beachten, dass die thermomechanische Tür 5 im geschlossenen Zustand Zwischenräume 11 aufweist, wie in Figur 2 veranschaulicht. Dann ist kein Wärmetransfer durch die thermomechanische Tür 5 hindurch möglich. Im offenen Zustand der thermomechanischen Tür 5 sind die Zwischenräume 11 hingegen geschlossen und die obere Türebene 9a und die untere Türebene 9b überlappen abschnittsweise. Dann ist Wärmetransfer durch die thermomechanische Tür 5 hindurch möglich. Die thermomechanische Tür 5 ist also dann offen, wenn Wärmetransfer durch sie hindurch möglich ist, die zwei Türebenen 9a, 9b also abschnittsweise überlappen, und dann geschlossen, wenn kein Wärmetransfer durch sie hindurch möglich ist, die zwei Türebenen 9a, 9b also voneinander durch die Zwischenräume 11 beabstandet sind.

Im ersten Ausführungsbeispiel aus Figur 1 ist zwischen der thermomechanischen Tür 5 und der Wärmesenkeschicht 7 ein Heizelement in der Heizelementschicht 6 angeordnet. Dieses dient dazu, den Laseremitter 2 zusätzlich zu erwärmen, falls er durch die von ihm selbst produzierte Abwärme nicht auf seine Betriebstemperatur gelangen kann. Dabei wirkt das Heizelement im Betrieb bei Bedarf zunächst auf die untere Türebene 9b ein, um die thermoelektrische Tür 5 zu öffnen. Anschließend kann das Heizelement seine Abwärme an den Laseremitter 2 durch die thermoelektrische Tür 5 hindurch übertragen, um den Laseremitter 2 zusätzlich zu erwärmen.

Im zweiten Ausführungsbeispiel aus Figur 4 ist das Heizelement in der Heizelementschicht 6 durch ein Peltier-Element ersetzt. Das Peltier-Element ist dort also beispielhaft zwischen der thermomechanischen Tür 5 und der Wärmesenkeschicht 7 angeordnet. Das Peltier-Element ist dazu eingerichtet, die untere Türebene 9b situationsabhängig nicht nur zu heizen, sondern bei Bedarf auch zu kühlen. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist die Laserkeramikschicht 4 abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel aus AIN gebildet. Ansonsten entspricht das zweite Ausführungsbeispiel aus Figur 4 dem ersten Ausführungsbeispiel aus Figur 1.

In nicht gezeigten Ausführungsformen weist die Laseremitteranordnung 2 keine Heizelementschicht 6 auf. Dann ist die thermoelastische Tür 5, insbesondere die untere Türebene 9b, vorzugsweise durch die zweite Klebeschicht 8b direkt mit der Wärmesenkeschicht 7 verbunden.

Zusammenfassend hat die veranschaulichte thermomechanische Tür 5 gegenüber bisherigen Lösungen zur thermischen Regulierung eine geringere Komplexität, ist kostengünstiger, es ist für ihren Betrieb keine Steuerung notwendig, sie benötigt weniger Komponenten, insbesondere keinen Wärmespreizer, keine Steuerung, keine Elektronik, es ist keine Zertifizierung des

Bauteils notwendig und sie ist langlebiger.