一種用于醫療的高功率半導體激光器系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于半導體激光器應用領域，涉及用于醫療的高功率半導體激光器系統。
【背景技術】
[0002]激光醫療作為激光應用的一個重要領域，發展非常迅速，逐步走向成熟。半導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，特別適用于醫療設備的制造。
[0003]在醫學美容領域，激光的主要應用之一就是激光脫毛，中國專利授權公告號為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的半導體激光器進行脫毛。因為系統輸出功率低，光斑尺寸小，所以脫毛效率非常低。
[0004]中國專利CN102973316A公開了一種用于醫療美容的半導體激光器系統，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入光處溫度高，出光處通過制冷溫度低，導致光波導兩端溫差較大，長期使用中存在結露現象，影響了系統的可靠性。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服上述【背景技術】的缺點，提供一種用于醫療的高功率半導體激光器系統，克服了使用時產生的結露問題，并優化了光斑質量。
[0006]具體的技術方案為:
[0007]—種用于醫療的高功率半導體激光器系統包括:
[0008]半導體激光器陣列、位于半導體激光器陣列發光面前端的光波導、位于光波導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冷卻的制冷塊。
[0009]所述的光波導沿激光出光方向分為2段，依次為光波導A和光波導B，光波導A和光波導B的連接面之間存在間隙。所述的高功率半導體激光器系統還包括固定裝置a和固定裝置b，固定裝置a用于連接固定光波導A和光波導B，固定裝置b用于固定光波導A。
[0010]所述光波導A與光波導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A和光波導B連接處截面尺寸匹配的環裝結構。
[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壁整體貼合扣緊;光波導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置熱電半導體制冷器(TEC)，TEC的冷面與制冷塊的基底部貼合。
[0013]所述的用于醫療的高功率半導體激光器系統還包括通水塊，通水塊設置于TEC和半導體激光器陣列的下方，用于給熱電半導體制冷器和半導體激光器陣列制冷。
[0014]所述的半導體激光器陣列為一個半導體激光器疊陣或者至少2個半導體激光器疊陣的組合，上述至少2個半導體激光器疊陣平行排列使其具有相互平行的光軸。
[0015]通常半導體激光器陣列中巴條快軸方向的快軸發散角為30?40度，慢軸發散角為5?10度;使用光波導傳輸激光，限制光束發散，光束在光波導內通過多次反射，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療的高功率半導體激光器系統具有以下優點:采用兩段光波導結構，有效防止結露對激光器的影響，提高了系統的可靠性;光斑均勻性得到改善，尤其是在多個半導體激光器疊陣平行排列的應用案例中，經過光波導的勻化，消除了相鄰半導體激光器疊陣產生光斑之間的暗斑，提高了光斑質量。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的用于醫療的高功率半導體激光器系統的結構圖。
[0018]圖2為本實用新型的一個實施例的結構爆炸圖。
[0019]圖3為本實用新型的兩段式光波導的光束傳播圖。
[0020]附圖標號說明:I為半導體激光器陣列，2為光波導A，3為光波導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療的高功率半導體激光器系統的結構圖，包括半導體激光器陣列1、位于半導體激光器陣列發光面前端的光波導、位于光波導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冷卻的制冷塊(4和5)。所述的光波導沿激光出光方向分為2段，依次為光波導A 2和光波導B 3，光波導A 2和光波導B 3的連接面之間存在間隙。所述的高功率半導體激光器系統還包括固定裝置a 11和固定裝置b 13，固定裝置a用于連接固定光波導A和光波導B，固定裝置b用于固定光波導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的側壁整體貼合扣緊;光波導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下方設置熱電半導體制冷器7(TEC)。
[0024]所述的用于醫療的高功率半導體激光器系統還包括通水塊8，通水塊設置于TEC7和半導體激光器陣列I的下方，用于給熱電半導體制冷器7和半導體激光器陣列I制冷。所述通水塊8上設置入水管9和出水管10，制冷液體從入水管9流入，先流入半導體激光器陣列I，再經過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構爆炸圖。所述光波導A2與光波導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A 2和光波導B 3連接處截面尺寸匹配的環裝結構。
[0026]為了獲得更大的治療光斑及功率，半導體激光器陣列I可以為至少2個半導體激光器疊陣的組合，上述至少2個半導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的光束傳播圖。光束在光波導內部全反射，按照圖3中的路徑12傳播，在上述采用了至少2個半導體激光器疊陣的組合的光源應用中，有效消除了相鄰半導體激光器疊陣之間產生的暗斑。
【主權項】
1.一種用于醫療的高功率半導體激光器系統，其特征在于:包括半導體激光器陣列、位于半導體激光器陣列發光面前端的光波導、位于光波導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冷卻的制冷塊，所述的光波導沿激光出光方向分為2段，依次為光波導A和光波導B，光波導A和光波導B的連接面之間存在間隙。2.根據權利要求1所述的一種用于醫療的高功率半導體激光器系統，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壁整體貼合扣緊;光波導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置熱電半導體制冷器。3.根據權利要求2所述的一種用于醫療的高功率半導體激光器系統，其特征在于:還包括通水塊，通水塊設置于熱電半導體制冷器和半導體激光器陣列的下方，用于給熱電半導體制冷器和半導體激光器陣列制冷。4.根據權利要求1所述的一種用于醫療的高功率半導體激光器系統，其特征在于:所述的半導體激光器陣列為一個半導體激光器疊陣或者至少2個半導體激光器疊陣的組合，上述至少2個半導體激光器疊陣平行排列使其具有相互平行的光軸。5.根據權利要求1所述的一種用于醫療的高功率半導體激光器系統，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A和光波導B，固定裝置b用于固定光波導A。6.根據權利要求1所述的一種用于醫療的高功率半導體激光器系統，其特征在于:所述光波導A與光波導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療的高功率半導體激光器系統，包括半導體激光器陣列、位于半導體激光器陣列發光面前端的光波導、位于光波導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冷卻的制冷塊，光波導沿激光出光方向分為2段；本案采用了兩段式光波導結構，有效防止了結露對激光器的影響，提高了系統的可靠性。
【IPC分類】H01S5/00, A61B18/20
【公開號】CN205251683
【申請號】CN201520986273
【發明人】關鵬, 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