一種醫(yī)療用高功率半導(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，涉及醫(yī)療用的高功率半導(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，提供一種醫(yī)療用高功率半導(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、用以對接觸窗進行傳導(dǎo)冷卻的制冷塊，以及水箱。所述的水箱上方設(shè)置凹槽，可以使光波導(dǎo)嵌入凹槽中且與凹槽壁緊密接觸，水箱內(nèi)部設(shè)置有通水槽。
[0009]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)出光口端位于中空型頭部的空腔。
[0010]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)置于半導(dǎo)體激光器陣列的下方，通水塊上設(shè)置有進水管和出水管，進水管、出水管與水箱的通水槽連通。半導(dǎo)體激光器工作時，循環(huán)冷卻水從進水管流入，先對半導(dǎo)體激光器陣列制冷，經(jīng)過水箱的通水槽后，最終從通水塊的出水管流出。
[0011]所述的水箱下方設(shè)置熱電半導(dǎo)體制冷器(TEC)，TEC的熱面與水箱下表面貼合，TEC的冷面與制冷塊的基底部貼合，用于給制冷塊制冷。
[0012]半導(dǎo)體激光器工作時，水箱中的循環(huán)冷卻水能夠很好的為底部TEC的熱面散熱，使與TEC冷面緊貼的制冷塊基底部能夠保持良好的制冷效果，通過制冷塊的傳導(dǎo)，最終使接觸窗冷卻，在治療時能夠減少疼痛感;另一方面，吸收了半導(dǎo)體激光器熱量和TEC熱量的循環(huán)冷卻水可以對光波導(dǎo)加熱，降低了光波導(dǎo)的溫差，有效防止了結(jié)露現(xiàn)象。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0016]1.本實用新型的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)有效的預(yù)防結(jié)露現(xiàn)象，水箱中的恒溫循環(huán)冷卻水吸收了 TEC的熱量和半導(dǎo)體激光器的熱量，使與其緊貼的光波導(dǎo)后端能夠保持一個較高的溫度，這樣可以縮小與激光器之間的溫度差，在最大程度上預(yù)防了結(jié)露現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0017]2.合理利用資源:循環(huán)冷卻水不但為光波導(dǎo)加熱，同時為TEC散熱，在同一半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)中在最大程度上合理利用資源，避免浪費，同時使用一根光波導(dǎo)就實現(xiàn)了傳導(dǎo)光的目的，打破了傳統(tǒng)的光波導(dǎo)加窗片的形式，降低了成本，減少光損失的同時又保證了光斑的均勻性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的醫(yī)療用高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)的示意圖。
[0019]圖2為本實用新型的實施例。
[0020]圖3為本實用新型的水箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為水箱水路示意圖。
[0022]附圖標號說明:I為半導(dǎo)體激光器陣列，2為光波導(dǎo)，3為水箱，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為進水管，10為出水管，11為水箱的通水槽，12為通水槽內(nèi)水流方向。
【具體實施方式】
[0023]圖1為本實用新型的醫(yī)療用高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)的示意圖，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)2、位于光波導(dǎo)出光口端的凸臺形的透明的接觸窗6、用以對接觸窗進行傳導(dǎo)冷卻的制冷塊，以及水箱3。
[0024]結(jié)合圖2的實施例和圖3的水箱結(jié)構(gòu)示意圖，上述水箱3上方設(shè)置凹槽，可以使光波導(dǎo)2嵌入凹槽中且與凹槽壁緊密接觸，水箱內(nèi)部設(shè)置有通水槽11。
[0025]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，該中空型頭部的前部將接觸窗的側(cè)壁整體貼合扣緊;光波導(dǎo)2出光口端位于中空型頭部4的空腔。
[0026]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8設(shè)置于半導(dǎo)體激光器陣列I的下方，通水塊8上設(shè)置有進水管9和出水管1。
[0027]圖4為上述實施例的水箱水路的示意圖，半導(dǎo)體激光器工作時，循環(huán)冷卻水從進水管9流入，先對半導(dǎo)體激光器陣列I制冷，經(jīng)過水箱3的通水槽11后，最終從通水塊8的出水管10流出。圖1中的虛線為冷卻水的制冷路徑。
[0028]所述的水箱3下方設(shè)置熱電半導(dǎo)體制冷器7(TEC)，TEC7的熱面與水箱3下表面貼合，TEC的冷面與制冷塊的基底部5貼合，用于給制冷塊制冷。
[0029]半導(dǎo)體激光器工作時，水箱3中的循環(huán)冷卻水能夠很好的為底部TEC7的熱面散熱，使與TEC7冷面緊貼的制冷塊基底部5能夠保持良好的制冷效果，通過制冷塊的傳導(dǎo)，最終使接觸窗6冷卻，在治療時能夠減少疼痛感;另一方面，吸收了半導(dǎo)體激光器熱量和TEC熱量的循環(huán)冷卻水可以對光波導(dǎo)加熱，降低了光波導(dǎo)的溫差，有效防止了結(jié)露現(xiàn)象。
[0030]所述的半導(dǎo)體激光器陣列I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。
【主權(quán)項】
1.一種醫(yī)療用高功率半導(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、用以對接觸窗進行傳導(dǎo)冷卻的制冷塊，以及水箱;所述的水箱上方設(shè)置凹槽，可以使光波導(dǎo)嵌入凹槽中且與凹槽壁緊密接觸，水箱內(nèi)部設(shè)置有通水槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)療用高功率半導(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)出光口端位于中空型頭部的空腔。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種醫(yī)療用高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，其特征在于:所述的水箱下方設(shè)置熱電半導(dǎo)體制冷器，熱電半導(dǎo)體制冷器的熱面與水箱下表面貼合，熱電半導(dǎo)體制冷器的冷面與制冷塊的基底部貼合，用于給制冷塊制冷。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)療用高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，其特征在于:還包括通水塊，通水塊設(shè)置于半導(dǎo)體激光器陣列的下方，通水塊上設(shè)置有進水管和出水管，進水管、出水管與水箱的通水槽連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)療用高功率半導(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。
【專利摘要】本實用新型提出了一種醫(yī)療用的高功率半導(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、用以對接觸窗進行傳導(dǎo)冷卻的制冷塊，以及水箱。本方案中的水箱可以使與其緊貼的光波導(dǎo)后端能夠保持一個較高的溫度，縮小與激光器之間的溫度差，在最大程度上預(yù)防了結(jié)露現(xiàn)象的產(chǎn)生，此外，水箱中的循環(huán)冷卻水不但為光波導(dǎo)加熱，同時給TEC散熱，在同一半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)中實現(xiàn)了資源的充分利用。
【IPC分類】A61B18/22
【公開號】CN205198136
【申請?zhí)枴緾N201520986162
【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4日
【申請日】2015年12月3日