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      一種醫(yī)療用高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號(hào):10286898閱讀:799來(lái)源:國(guó)知局
      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(shí)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(gè)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(zhǎng)、功耗低、波長(zhǎng)覆蓋廣的特點(diǎn),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(guó)專(zhuān)利授權(quán)公告號(hào)為CN1452465公開(kāi)了日本雅芒有限公司實(shí)用新型的激光脫毛裝置。該裝置采用輸出功率5mW-1500mW,波長(zhǎng)600nm-1600nm的半導(dǎo)體激光器進(jìn)行脫毛。因?yàn)橄到y(tǒng)輸出功率低,光斑尺寸小,所以脫毛效率非常低。
      [0004]中國(guó)專(zhuān)利CN102973316A公開(kāi)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(guò)制冷溫度低,導(dǎo)致光波導(dǎo)兩端溫差較大,長(zhǎng)期使用中存在結(jié)露現(xiàn)象,影響了系統(tǒng)的可靠性。
      【實(shí)用新型內(nèi)容】
      [0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述【背景技術(shù)】的缺點(diǎn),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(shí)產(chǎn)生的結(jié)露問(wèn)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(tái)形的透明的接觸窗、用以對(duì)接觸窗進(jìn)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(jìn)水管和出水管,進(jìn)水管、出水管與水箱的通水槽連通。半導(dǎo)體激光器工作時(shí),循環(huán)冷卻水從進(jìn)水管流入,先對(duì)半導(dǎo)體激光器陣列制冷,經(jīng)過(guò)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(shí),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(guò)制冷塊的傳導(dǎo),最終使接觸窗冷卻,在治療時(shí)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(duì)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(gè)半導(dǎo)體激光器疊陣或者至少2個(gè)半導(dǎo)體激光器疊陣的組合,上述至少2個(gè)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(guò)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(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
      [0016]1.本實(shí)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(gè)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(shí)為T(mén)EC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(fèi),同時(shí)使用一根光波導(dǎo)就實(shí)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(shí)又保證了光斑的均勻性。
      【附圖說(shuō)明】
      [0018]圖1為本實(shí)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(shí)用新型的實(shí)施例。
      [0020]圖3為本實(shí)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(biāo)號(hào)說(shuō)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(jìn)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(shí)施方式】
      [0023]圖1為本實(shí)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(tái)形的透明的接觸窗6、用以對(duì)接觸窗進(jìn)行傳導(dǎo)冷卻的制冷塊,以及水箱3。
      [0024]結(jié)合圖2的實(shí)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(jìn)水管9和出水管1。
      [0027]圖4為上述實(shí)施例的水箱水路的示意圖,半導(dǎo)體激光器工作時(shí),循環(huán)冷卻水從進(jìn)水管9流入,先對(duì)半導(dǎo)體激光器陣列I制冷,經(jīng)過(guò)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(xiàn)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(shí),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(guò)制冷塊的傳導(dǎo),最終使接觸窗6冷卻,在治療時(shí)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(duì)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(gè)半導(dǎo)體激光器疊陣或者至少2個(gè)半導(dǎo)體激光器疊陣的組合,上述至少2個(gè)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(xiàng)】
      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(tái)形的透明的接觸窗、用以對(duì)接觸窗進(jìn)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(jìn)水管和出水管,進(jìn)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(gè)半導(dǎo)體激光器疊陣或者至少2個(gè)半導(dǎo)體激光器疊陣的組合,上述至少2個(gè)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(zhuān)利摘要】本實(shí)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(tái)形的透明的接觸窗、用以對(duì)接觸窗進(jìn)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(gè)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(shí)給TEC散熱,在同一半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了資源的充分利用。
      【IPC分類(lèi)】A61B18/22
      【公開(kāi)號(hào)】CN205198136
      【申請(qǐng)?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(qǐng)人】西安炬光科技股份有限公司
      【公開(kāi)日】2016年5月4日
      【申請(qǐng)日】2015年12月3日
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