專利名稱：一種多波長高功率半導體激光器光源系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于半導體激光器應用領域，涉及一種多波長高功率半導體激光器光源系統，可應用于激光醫療。
背景技術：
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半導體激光波長范圍廣，不同波長的半導體激光照射生物組織會產生不同的生物效應，對應著不同的激光治療方法，應用于不同疾病的治療在醫學美容領域，激光的主要應用之一就是激光脫毛，在歐美發達國家已經發展相當成熟。脫毛激光的波長以694-1064nm為佳，臨床上常用波長有755nm、800nm、1064nm 和694nm，以前兩者最常見，這些波長可選擇性地加熱深部的毛干、毛囊表皮和復合色素的基質。有理論認為，當激光波長處于色基吸收峰值時，其光子能量被轉移到最終具有臨床效果色基分子上，而周圍色基競爭吸收最少，且當脈寬等于或小于該組織的熱馳豫時間時，激光所產生的熱效應僅限于靶組織，而不引起周圍組織熱損傷。在激光脫毛中，毛囊和毛發的黑素顆粒為該激光的靶色基，激光通過破壞毛囊，摧毀毛基質，阻止毛發再生。激光的脈寬、能量和波長是直接影響激光脫毛效果的重要參數。色基對激光的吸收隨著波長的增加而減少，因此波長越短的激光，色基吸收越強。但是表皮的黑色素也同樣對短波長的激光吸收很強，因此波長長的激光穿透批復的深度越深。目前商業應用的激光脫毛系統有紅寶石激光器(波長694nm)，翠綠寶石激光器 (波長755nm)，半導體激光器(波長SlOnm)和調Q摻釹釔鋁石榴石激光器(波長1064nm)。 其中半導體激光器脫毛已被證實是一種安全和有效的激光脫毛方式。據估計，2010年內全球范圍內進行的激光脫毛手術達500萬人次，SlOnm半導體激光能夠很好地被毛囊內的黑色素吸收，產生熱效應，破壞毛囊，是激光脫毛的標準。但對于不同的膚色，不同的毛發，進行激光脫毛時，選用的激光波長也不同。半導體激光在美容領域的另一個重要應用是皮膚重建手術，用于除皺、嫩膚。 1450nm波長的激光被真皮膠原組織中的水分吸收，產生熱效應，刺激膠原蛋白的再生和重塑，使皮膚變得光滑細嫩，恢復彈性。1. 0微米波段的激光，可用于治療雀斑、外傷性色素沉著、祛除紋身、紋眉、眼線等黑、藍色素病變；0. 5微米波段的激光，用于治療鮮紅斑痣、淺層咖啡斑、祛除紅色、棕色紋身、紋眉、紋唇等紅、棕色色素病變。波長為800 900nm的半導體激光低強度照射可以刺激局部血液循環、促進細胞生長、提高免疫力、緩解疼痛以及促進傷口愈合等，已廣泛用于康復與理療。眼科中最常用的的熱源是產生SlOnm近紅外激光的半導體激光器，此波長的激光穿透能力強.屈光間質對其吸收最少，而且光斑可調節的范圍較大，國內外許多研究報道表明，低功率810nm半導體激光器可用于治療各種難治性青光眼、硅油注入術后難治性高眼壓，以及視網膜的光凝和固定等。隨著半導體激光技術的發展成熟.激光波長范圍的不斷擴大，自身特有的優勢不斷增大.其在醫療領域的應用也在不斷拓展，幾乎覆蓋了其它激光器的應用范圍。它不僅彌補了高能CO激光不易光纖傳輸、操作不便的缺點，而且彌補了燈泵浦固體激光器效率低、散熱麻煩的缺點，有望成為醫用激光的主流。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，波長輸出也不可調，脫毛效率非常低。公開號為CN1498601A的專利一種多功能激光美容機，其使用固體激光器作為光源其只能實現兩個不同波長的輸出，若要實現兩個以上波長的輸出，其無論是機械設計或是光學設計都將會非常復雜。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服上述背景技術的缺點，提供一種多波長高功率半導體激光器光源系統，其輸出激光的波長可控，也可實現多波長同時高功率輸出，且均勻性較好。本實用新型的目的是通過以下技術方案解決的一種多波長高功率半導體激光器光源系統，包括集中排布的輸出波長不同的多個半導體激光器，這些半導體激光器的發光面前端整體密封固定連接有能夠將激光光束進行全反射后輸出的光波導。上述多個半導體激光器之間采用并聯或者串聯形式電連接。上述的半導體激光器為單管、巴條或疊陣形式。構成的整體發光面一般為矩形或者圓形。上述的光波導可以是透明棒狀體，該透明棒狀體內部為空心或者實心。上述的光波導也可以是金屬棒狀體，該金屬棒狀體內部為空心。上述的光波導的橫截面為矩形或者圓形。上述光波導的輸入端最好為外凸型，外凸面的曲率半徑大于光波導輸入端短邊長值的1/2。工作原理每個半導體激光可單獨控制，每個激光器的波長不相同，針對不同的膚質或者是治療目的可以選擇不同的波長，每一個波長的激光器輸出激光后通過光波導輸出后具有良好的均勻性，若同時接通兩個或多個波長的激光器輸出激光后通過光波導實現多波長輸出后具有良好的均勻性。本實用新型具有以下有益效果本實用新型是將多個半導體激光器激光通過光波導進行全反射后射出，每個半導體激光可單獨控制，每個激光器的波長不相同，針對不同的膚質或者是治療目的可以選擇不同的波長，每一個波長的激光器輸出激光后通過光波導輸出后具有良好的均勻性，若同時接通兩個或多個波長的激光器輸出激光后通過光波導實現多波長輸出后具有良好的均勻性。[0026]本實用新型只通過一個光學元器件實現激光光束全反射后輸出，工藝實現簡單， 光學元器件耐高低溫，耐振動沖擊方面的能力大大提高，更加可靠。
圖1為本實用新型實施例結構示意圖。圖2為本實用新型實施例的慢軸方向在光波導內的光束傳輸路徑圖。圖3為本實用新型實施例在光波導出口處激光在快軸方向(垂直方向)的強度分布圖。圖4為本實用新型實施例在光波導出口處激光慢軸方向(水平方向)的強度分布圖。圖5為本實用新型實施例在光波導出口處光斑圖，直觀的反映光斑的尺寸以及均勻性。附圖標號說明1為半導體激光器；2為光波導；3為激光光束。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述參見圖1本實用新型的用于醫療的多波長高功率半導體激光光源，包括半導體激光器1，其特征在于半導體激光器1激光出射端連接用光波導2，用于將激光光束3進行全反射后輸出。所述的半導體激光器1個數為兩個或者兩個以上；所述的半導體激光器1個數為多個時，半導體激光器1之間為并聯或者串聯；所述的半導體激光器1可以是單管、巴條、疊陣；所述光波導2置于半導體激光器1發光面前端，用于將激光光束3進行全反射后輸出。所述的光波導2可以為橫截面是矩形或者圓形的透明棒狀體，該棒狀體內部為空心或者實心。所述的光波導2可以為橫截面是矩形或者圓形金屬棒狀體，該棒狀體內部為空心。工作原理每個半導體激光器1可單獨控制，每個激光器的波長不相同，針對不同的膚質或者是治療目的可以選擇不同的波長，每一個波長的半導體激光器1輸出激光后通過光波導輸出后具有良好的均勻性，若同時接通兩個或多個波長的半導體激光器1輸出激光后通過光波導實現多波長輸出后具有良好的均勻性。圖2為本實用新型實施例的慢軸方向在光波導內的光束傳輸路徑圖。圖3為本實用新型實施例光波導出口處激光在快軸方向(垂直方向)的強度分布圖，可看出在光波導出口處激光在在快軸方向(垂直方向)的強度分布均勻。圖4為本實用新型實施例光波導出口處激光在慢軸方向(水平方向)的強度分布圖，可看出激光在慢軸方向(水平方向) 的強度分布均勻。如圖5所示，參照右側的強度標尺，本實用新型實施例光波導出口處光斑圖(左側圖)可直觀的反映光斑的尺寸以及均勻性。
權利要求1.一種多波長高功率半導體激光器光源系統，其特征在于包括集中排布的輸出波長不同的多個半導體激光器，這些半導體激光器的發光面前端整體密封固定連接有能夠將激光光束進行全反射后輸出的光波導。
2.根據權利要求1所述的多波長高功率半導體激光器光源系統，其特征在于所述多個輸出波長不同的半導體激光器之間采用并聯或者串聯形式電連接。
3.根據權利要求1所述的多波長高功率半導體激光器光源系統，其特征在于所述的半導體激光器為單管、巴條或疊陣形式。
4.根據權利要求1所述的多波長高功率半導體激光器光源系統，其特征在于所述的光波導是透明棒狀體，該透明棒狀體內部為空心或者實心。
5.根據權利要求1所述的多波長高功率半導體激光器光源系統，其特征在于所述的光波導是金屬棒狀體，該金屬棒狀體內部為空心。
6.根據權利要求1所述的多波長高功率半導體激光器光源系統，其特征在于所述的光波導的橫截面為矩形或者圓形。
7.根據權利要求1至6任一所述的多波長高功率半導體激光器光源系統，其特征在于 光波導的輸入端為外凸型，外凸面的曲率半徑大于光波導輸入端短邊長值的1/2。
專利摘要本實用新型提供一種多波長高功率半導體激光器光源系統，包括集中排布的多個輸出波長不同的半導體激光器，這些半導體激光器的發光面前端密封固定連接有能夠將激光光束進行全反射后輸出的光波導。本實用新型是將多個半導體激光器激光通過光波導進行全反射后射出，每個半導體激光可單獨控制，每個激光器的波長不相同，實現多波長輸出后具有良好的均勻性；工藝實現簡單，光學元器件耐高低溫，耐振動沖擊方面的能力大大提高，更加可靠。
文檔編號H01S5/40GK202260121SQ20112035753
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者劉興勝, 宗恒軍, 楊凱 申請人:西安炬光科技有限公司