一种用于医疗的高功率半导体激光器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于医疗的高功率半导体激光器系统，包括半导体激光器阵列、位于半导体激光器阵列发光面前端的光波导、位于光波导出光口端的凸台形的透明的接触窗、以及用以对接触窗进行传导冷却的制冷块，光波导沿激光出光方向分为2段；本案采用了两段式光波导结构，有效防止了结露对激光器的影响，提高了系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体激光器应用领域，涉及用于医疗的高功率半导体激光器系统。
技术介绍
激光医疗作为激光应用的一个重要领域，发展非常迅速，逐步走向成熟。半导体激光器因具有体积小、重量轻、寿命长、功耗低、波长覆盖广的特点，特别适用于医疗设备的制造。在医学美容领域，激光的主要应用之一就是激光脱毛，中国专利授权公告号为CN1452465公开了日本雅芒有限公司技术的激光脱毛装置。该装置采用输出功率5mW-1500mW，波长600nm-1600nm的半导体激光器进行脱毛。因为系统输出功率低，光斑尺寸小，所以脱毛效率非常低。中国专利CN102973316A公开了一种用于医疗美容的半导体激光器系统，此种装置脱毛效率高，皮肤制冷效果好，治疗痛感低。但是在使用中光波导入光处温度高，出光处通过制冷温度低，导致光波导两端温差较大，长期使用中存在结露现象，影响了系统的可靠性。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述
技术介绍
的缺点，提供一种用于医疗的高功率半导体激光器系统，克服了使用时产生的结露问题，并优化了光斑质量。具体的技术方案为：一种用于医疗的高功率半导体激光器系统包括:半导体激光器阵列、位于半导体激光器阵列发光面前端的光波导、位于光波导出光口端的凸台形的透明的接触窗、以及用以对接触窗进行传导冷却的制冷块。所述的光波导沿激光出光方向分为2段，依次为光波导A和光波导B，光波导A和光波导B的连接面之间存在间隙。所述的高功率半导体激光器系统还包括固定装置a和固定装置b，固定装置a用于连接固定光波导A和光波导B，固定装置b用于固定光波导A。所述光波导A与光波导B连接处截面的直径和形状相同，所述的固定装置a可以为与光波导A和光波导B连接处截面尺寸匹配的环装结构。所述制冷块分为基底部和位于基底部上方的中空型头部，该中空型头部的前部将接触窗的侧壁整体贴合扣紧；光波导B出光口端位于中空型头部的空腔。所述的制冷块的基底部下方设置热电半导体制冷器（TEC），TEC的冷面与制冷块的基底部贴合。所述的用于医疗的高功率半导体激光器系统还包括通水块，通水块设置于TEC和半导体激光器阵列的下方，用于给热电半导体制冷器和半导体激光器阵列制冷。所述的半导体激光器阵列为一个半导体激光器叠阵或者至少2个半导体激光器叠阵的组合，上述至少2个半导体激光器叠阵平行排列使其具有相互平行的光轴。通常半导体激光器阵列中巴条快轴方向的快轴发散角为30~40度，慢轴发散角为5~10度；使用光波导传输激光，限制光束发散，光束在光波导内通过多次反射，最终出射的光斑被匀化，因此得到均匀光斑。本技术的一种用于医疗的高功率半导体激光器系统具有以下优点：采用两段光波导结构，有效防止结露对激光器的影响，提高了系统的可靠性；光斑均匀性得到改善，尤其是在多个半导体激光器叠阵平行排列的应用案例中，经过光波导的匀化，消除了相邻半导体激光器叠阵产生光斑之间的暗斑，提高了光斑质量。附图说明图1为本技术的用于医疗的高功率半导体激光器系统的结构图。图2为本技术的一个实施例的结构爆炸图。图3为本技术的两段式光波导的光束传播图。附图标号说明：1为半导体激光器阵列，2为光波导A，3为光波导B，4为制冷块的中空型头部，5为制冷块的基底部，6为接触窗，7为热电半导体制冷器，8为通水块，9为入水管，10为出水管，11为固定装置a，12为光波导中的光束传播路径，13为固定装置b。具体实施方式图1为本技术的用于医疗的高功率半导体激光器系统的结构图，包括半导体激光器阵列1、位于半导体激光器阵列发光面前端的光波导、位于光波导出光口端的凸台形的透明的接触窗6、以及用以对接触窗进行传导冷却的制冷块（4和5）。所述的光波导沿激光出光方向分为2段，依次为光波导A2和光波导B3，光波导A2和光波导B3的连接面之间存在间隙。所述的高功率半导体激光器系统还包括固定装置a11和固定装置b13，固定装置a用于连接固定光波导A和光波导B，固定装置b用于固定光波导A。所述制冷块分为基底部5和位于基底部上方的中空型头部4，该中空型头部4的前部将接触窗6的侧壁整体贴合扣紧；光波导B3出光口端位于中空型头部4的空腔。所述的制冷块的基底部5下方设置热电半导体制冷器7（TEC）。所述的用于医疗的高功率半导体激光器系统还包括通水块8，通水块设置于TEC7和半导体激光器阵列1的下方，用于给热电半导体制冷器7和半导体激光器阵列1制冷。所述通水块8上设置入水管9和出水管10，制冷液体从入水管9流入，先流入半导体激光器阵列1，再经过TEC7下方的通水块，最终从出水管10流出，图1中虚线所标示的路径及方向为制冷液体的路径。图2为本技术的一个实施例的结构爆炸图。所述光波导A2与光波导B3连接处截面的直径和形状相同，所述的固定装置a11可以为与光波导A2和光波导B3连接处截面尺寸匹配的环装结构。为了获得更大的治疗光斑及功率，半导体激光器阵列1可以为至少2个半导体激光器叠阵的组合，上述至少2个半导体激光器叠阵平行排列使其具有相互平行的光轴。图3为本技术的两段式光波导的光束传播图。光束在光波导内部全反射，按照图3中的路径12传播，在上述采用了至少2个半导体激光器叠阵的组合的光源应用中，有效消除了相邻半导体激光器叠阵之间产生的暗斑。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于医疗的高功率半导体激光器系统，其特征在于：包括半导体激光器阵列、位于半导体激光器阵列发光面前端的光波导、位于光波导出光口端的凸台形的透明的接触窗、以及用以对接触窗进行传导冷却的制冷块，所述的光波导沿激光出光方向分为2段，依次为光波导A和光波导B，光波导A和光波导B的连接面之间存在间隙。

【技术特征摘要】
1.一种用于医疗的高功率半导体激光器系统，其特征在于：包括半导体激光器阵列、位于半导体激光器阵列发光面前端的光波导、位于光波导出光口端的凸台形的透明的接触窗、以及用以对接触窗进行传导冷却的制冷块，所述的光波导沿激光出光方向分为2段，依次为光波导A和光波导B，光波导A和光波导B的连接面之间存在间隙。
2.根据权利要求1所述的一种用于医疗的高功率半导体激光器系统，其特征在于：所述制冷块分为基底部和位于基底部上方的中空型头部，该中空型头部的前部将接触窗的侧壁整体贴合扣紧；光波导B出光口端位于中空型头部的空腔;所述的制冷块的基底部下方设置热电半导体制冷器。
3.根据权利要求2所述的一种用于医疗的高功率半导体激光器系统，其特征在于：还包括通水块...

【专利技术属性】
技术研发人员：关鹏，蔡磊，郑艳芳，李英杰，戴晔，刘兴胜，
申请(专利权)人：西安炬光科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61