一種用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于半導(dǎo)體激光器應(yīng)用領(lǐng)域，涉及用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]激光醫(yī)療作為激光應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域，發(fā)展非常迅速，逐步走向成熟。半導(dǎo)體激光器因具有體積小、重量輕、壽命長、功耗低、波長覆蓋廣的特點，特別適用于醫(yī)療設(shè)備的制造。
[0003]在醫(yī)學(xué)美容領(lǐng)域，激光的主要應(yīng)用之一就是激光脫毛，中國專利授權(quán)公告號為CN1452465公開了日本雅芒有限公司實用新型的激光脫毛裝置。該裝置采用輸出功率5mW-1500mW，波長600nm-1600nm的半導(dǎo)體激光器進行脫毛。因為系統(tǒng)輸出功率低，光斑尺寸小，所以脫毛效率非常低。
[0004]中國專利CN102973316A公開了一種用于醫(yī)療美容的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，此種裝置脫毛效率高，皮膚制冷效果好，治療痛感低。但是在使用中光波導(dǎo)入光處溫度高，出光處通過制冷溫度低，導(dǎo)致光波導(dǎo)兩端溫差較大，長期使用中存在結(jié)露現(xiàn)象，影響了系統(tǒng)的可靠性。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于克服上述【背景技術(shù)】的缺點，提供一種用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，克服了使用時產(chǎn)生的結(jié)露問題，并優(yōu)化了光斑質(zhì)量。
[0006]具體的技術(shù)方案為:
[0007]—種用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)包括:
[0008]半導(dǎo)體激光器陣列、位于半導(dǎo)體激光器陣列發(fā)光面前端的光波導(dǎo)、位于光波導(dǎo)出光口端的凸臺形的透明的接觸窗、以及用以對接觸窗進行傳導(dǎo)冷卻的制冷塊。
[0009]所述的光波導(dǎo)沿激光出光方向分為2段，依次為光波導(dǎo)A和光波導(dǎo)B，光波導(dǎo)A和光波導(dǎo)B的連接面之間存在間隙。所述的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)還包括固定裝置a和固定裝置b，固定裝置a用于連接固定光波導(dǎo)A和光波導(dǎo)B，固定裝置b用于固定光波導(dǎo)A。
[0010]所述光波導(dǎo)A與光波導(dǎo)B連接處截面的直徑和形狀相同，所述的固定裝置a可以為與光波導(dǎo)A和光波導(dǎo)B連接處截面尺寸匹配的環(huán)裝結(jié)構(gòu)。
[0011]所述制冷塊分為基底部和位于基底部上方的中空型頭部，該中空型頭部的前部將接觸窗的側(cè)壁整體貼合扣緊;光波導(dǎo)B出光口端位于中空型頭部的空腔。
[0012]所述的制冷塊的基底部下方設(shè)置熱電半導(dǎo)體制冷器(TEC)，TEC的冷面與制冷塊的基底部貼合。
[0013]所述的用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)還包括通水塊，通水塊設(shè)置于TEC和半導(dǎo)體激光器陣列的下方，用于給熱電半導(dǎo)體制冷器和半導(dǎo)體激光器陣列制冷。
[0014]所述的半導(dǎo)體激光器陣列為一個半導(dǎo)體激光器疊陣或者至少2個半導(dǎo)體激光器疊陣的組合，上述至少2個半導(dǎo)體激光器疊陣平行排列使其具有相互平行的光軸。
[0015]通常半導(dǎo)體激光器陣列中巴條快軸方向的快軸發(fā)散角為30?40度，慢軸發(fā)散角為5?10度;使用光波導(dǎo)傳輸激光，限制光束發(fā)散，光束在光波導(dǎo)內(nèi)通過多次反射，最終出射的光斑被勻化，因此得到均勻光斑。
[0016]本實用新型的一種用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:采用兩段光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，有效防止結(jié)露對激光器的影響，提高了系統(tǒng)的可靠性;光斑均勻性得到改善，尤其是在多個半導(dǎo)體激光器疊陣平行排列的應(yīng)用案例中，經(jīng)過光波導(dǎo)的勻化，消除了相鄰半導(dǎo)體激光器疊陣產(chǎn)生光斑之間的暗斑，提高了光斑質(zhì)量。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2為本實用新型的一個實施例的結(jié)構(gòu)爆炸圖。
[0019]圖3為本實用新型的兩段式光波導(dǎo)的光束傳播圖。
[0020]附圖標號說明:I為半導(dǎo)體激光器陣列，2為光波導(dǎo)A，3為光波導(dǎo)B，4為制冷塊的中空型頭部，5為制冷塊的基底部，6為接觸窗，7為熱電半導(dǎo)體制冷器，8為通水塊，9為入水管，10為出水管，11為固定裝置a，12為光波導(dǎo)中的光束傳播路徑，13為固定裝置b。
【具體實施方式】
[0021]圖1為本實用新型的用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，包括半導(dǎo)體激光器陣列1、位于半導(dǎo)體激光器陣列發(fā)光面前端的光波導(dǎo)、位于光波導(dǎo)出光口端的凸臺形的透明的接觸窗6、以及用以對接觸窗進行傳導(dǎo)冷卻的制冷塊(4和5)。所述的光波導(dǎo)沿激光出光方向分為2段，依次為光波導(dǎo)A 2和光波導(dǎo)B 3，光波導(dǎo)A 2和光波導(dǎo)B 3的連接面之間存在間隙。所述的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)還包括固定裝置a 11和固定裝置b 13，固定裝置a用于連接固定光波導(dǎo)A和光波導(dǎo)B，固定裝置b用于固定光波導(dǎo)A。
[0022]所述制冷塊分為基底部5和位于基底部上方的中空型頭部4，該中空型頭部4的前部將接觸窗6的側(cè)壁整體貼合扣緊;光波導(dǎo)B 3出光口端位于中空型頭部4的空腔。
[0023]所述的制冷塊的基底部5下方設(shè)置熱電半導(dǎo)體制冷器7(TEC)。
[0024]所述的用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)還包括通水塊8，通水塊設(shè)置于TEC7和半導(dǎo)體激光器陣列I的下方，用于給熱電半導(dǎo)體制冷器7和半導(dǎo)體激光器陣列I制冷。所述通水塊8上設(shè)置入水管9和出水管10，制冷液體從入水管9流入，先流入半導(dǎo)體激光器陣列I，再經(jīng)過TEC 7下方的通水塊，最終從出水管10流出，圖1中虛線所標示的路徑及方向為制冷液體的路徑。
[0025]圖2為本實用新型的一個實施例的結(jié)構(gòu)爆炸圖。所述光波導(dǎo)A2與光波導(dǎo)B 3連接處截面的直徑和形狀相同，所述的固定裝置a 11可以為與光波導(dǎo)A 2和光波導(dǎo)B 3連接處截面尺寸匹配的環(huán)裝結(jié)構(gòu)。
[0026]為了獲得更大的治療光斑及功率，半導(dǎo)體激光器陣列I可以為至少2個半導(dǎo)體激光器疊陣的組合，上述至少2個半導(dǎo)體激光器疊陣平行排列使其具有相互平行的光軸。
[0027]圖3為本實用新型的兩段式光波導(dǎo)的光束傳播圖。光束在光波導(dǎo)內(nèi)部全反射，按照圖3中的路徑12傳播，在上述采用了至少2個半導(dǎo)體激光器疊陣的組合的光源應(yīng)用中，有效消除了相鄰半導(dǎo)體激光器疊陣之間產(chǎn)生的暗斑。
【主權(quán)項】
1.一種用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，其特征在于:包括半導(dǎo)體激光器陣列、位于半導(dǎo)體激光器陣列發(fā)光面前端的光波導(dǎo)、位于光波導(dǎo)出光口端的凸臺形的透明的接觸窗、以及用以對接觸窗進行傳導(dǎo)冷卻的制冷塊，所述的光波導(dǎo)沿激光出光方向分為2段，依次為光波導(dǎo)A和光波導(dǎo)B，光波導(dǎo)A和光波導(dǎo)B的連接面之間存在間隙。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，其特征在于:所述制冷塊分為基底部和位于基底部上方的中空型頭部，該中空型頭部的前部將接觸窗的側(cè)壁整體貼合扣緊;光波導(dǎo)B出光口端位于中空型頭部的空腔;所述的制冷塊的基底部下方設(shè)置熱電半導(dǎo)體制冷器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，其特征在于:還包括通水塊，通水塊設(shè)置于熱電半導(dǎo)體制冷器和半導(dǎo)體激光器陣列的下方，用于給熱電半導(dǎo)體制冷器和半導(dǎo)體激光器陣列制冷。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，其特征在于:所述的半導(dǎo)體激光器陣列為一個半導(dǎo)體激光器疊陣或者至少2個半導(dǎo)體激光器疊陣的組合，上述至少2個半導(dǎo)體激光器疊陣平行排列使其具有相互平行的光軸。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，其特征在于:還包括固定裝置a和固定裝置b，固定裝置a用于連接固定光波導(dǎo)A和光波導(dǎo)B，固定裝置b用于固定光波導(dǎo)A。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，其特征在于:所述光波導(dǎo)A與光波導(dǎo)B連接處截面的直徑和形狀相同。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于醫(yī)療的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體激光器陣列、位于半導(dǎo)體激光器陣列發(fā)光面前端的光波導(dǎo)、位于光波導(dǎo)出光口端的凸臺形的透明的接觸窗、以及用以對接觸窗進行傳導(dǎo)冷卻的制冷塊，光波導(dǎo)沿激光出光方向分為2段；本案采用了兩段式光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，有效防止了結(jié)露對激光器的影響，提高了系統(tǒng)的可靠性。
【IPC分類】H01S5/00, A61B18/20
【公開號】CN205251683
【申請?zhí)枴緾N201520986273
【發(fā)明人】關(guān)鵬, 蔡磊, 鄭艷芳, 李英杰, 戴曄, 劉興勝
【申請人】西安炬光科技股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月3日