[发明专利]一种带准直的双侧制冷型医疗美容用半导体激光器系统

说明书

技术领域

本发明属于半导体激光器应用领域，涉及一种带准直的双侧制冷型医疗美容用半导体激光器系统。

背景技术

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。

目前商业应用的激光脱毛系统有：红宝石激光器(波长694nm)，翠绿宝石激光器(波长755nm)，半导体激光器(波长810nm)和调Q掺钕钇铝石榴石激光器(波长1064nm)。其中半导体激光器脱毛已被证实是一种安全和有效的激光脱毛方式。

据估计，2010年内全球范围内进行的激光脱毛手术达500万人次。半导体激光在美容领域的另一个重要应用是皮肤重建手术，用于除皱、嫩肤。激光被真皮胶原组织中的水分吸收，产生热效应，刺激胶原蛋白的再生和重塑，使皮肤变得光滑细嫩，恢复弹性。此外，激光还可用于治疗雀斑、外伤性色素沉着、祛除纹身、纹眉、眼线等黑、蓝色素病变。

眼科中最常用的的热源是半导体激光器，半导体激光器可用于治疗各种难治性青光眼、硅油注入术后难治性高眼压，以及视网膜的光凝和固定等。

随着半导体激光技术的发展成熟，自身特有的优势不断增大，其在医疗领域的应用也在不断拓展，几乎覆盖了其它激光器的应用范围。它不仅弥补了高能CO₂激光不易光纤传输、操作不便的缺点，而且弥补了灯泵浦固体激光器效率低、散热麻烦的缺点，有望成为医用激光的主流。

中国专利授权公告号为CN1452465公开了日本雅芒有限公司实用新型的激光脱毛装置。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，波长输出也不可调，脱毛效率非常低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术的缺点，提供一种带准直的双侧制冷型医疗美容用半导体激光器系统，出光处为线性光斑，大大提高工作时的光斑功率密度。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种带准直的双侧制冷型医疗美容用半导体激光器系统，包括

由多个半导体激光器叠加形成的半导体激光器阵列、

用以对半导体激光器发出的光进行快轴准直或快慢轴同时准直的准直镜、

位于半导体激光器阵列发光面前端的光波导或垂直于慢轴方向设置的一对内侧镀有高反膜的挡光板、

贴靠在光波导出光口端的透明的接触窗、

用以对接触窗进行传导冷却的一对制冷块、以及

第一通水块；

所述第一通水块分为基底部和位于基底部上方的U型头部，光波导的中部和后部嵌于U型头部内，在相应的光波导上方设置有固定块以压紧固定光波导；

光波导与U型头部的侧壁之间留有空隙，在U型头部的外侧依次对称设置有一对热电半导体制冷器(TEC)以及一对制冷块，所述一对制冷块向光波导的前部延伸，并包裹接触窗侧壁和光波导前部。

基于上述基本技术方案，本发明还进行了如下优化限定和改进。

上述光波导整体为棱柱或棱台形。

上述光波导的材料优选蓝宝石、K9玻璃、金刚石；挡光板的材料优选铜镀金或铜镀银。

上述接触窗的材料可以是蓝宝石、K9玻璃、石英玻璃、金刚石等。

上述制冷块的前端与接触窗整体为凸台型。

上述接触窗和光波导为蓝宝石一体件。

上述半导体激光器阵列安装于第二通水块上；第一通水块与第二通水块内的液冷通道相串联或者相互独立。

上述制冷块的材料可以是金属材料，如铜，铝，铁，镀金铜，镀金铝，不锈钢等，也可以是金刚石。

上述第一通水块和第二通水块的材料可以是铜，铝，不锈钢，硬质阳极化铝，塑料。

上述的半导体激光器是将激光器巴条芯片封装在芯片热沉上，芯片热沉可以是微通道热沉、宏通道热沉或者金属块；激光器芯片可以是单发光点芯片，也可以是多发光点芯片。

本发明具有以下有益效果：

1、在激光芯片上安装有准直镜(主要是快轴准直镜)，可将发散角压缩，同时经过光波导，限制慢轴方向的发散；在半导体激光器的发光面前端垂直于慢轴方向设置挡光板，也可以限制慢轴方向的光；最终在光波导出口得到条形光斑，使得每条光斑能量密度达到激光医疗的需求，通过一次扫描即能达到采用均匀光斑多次照射的同等甚至更优效果。

2、采用独特的制冷结构设计，使得与皮肤直接接触的工作端面温度能够接近冰点，且结构紧凑、稳定。