[實用新型]一種傳導冷卻型醫療用高功率半導體激光器系統

有效

• 申請號: 201420580147.8
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN204190159U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 王警衛;孫堯;劉興勝
• 申請（專利權）人: 西安炬光科技有限公司
• 主分類號: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024;H01S5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于半導體激光器技術領域，具體涉及一種傳導冷卻型醫療用高功率半導體激光器系統。

背景技術

半導體激光器具有體積小、重量輕、效率高、壽命長，波長范圍廣等優點，已成為新世紀發展快、成果多、學科滲透廣、應用范圍大的核心器件，尤其是受到了醫療領域的青睞。隨著半導體激光器技術的不斷發展和日臻成熟，自身特有的優勢不斷擴大，在醫療領域的應用也將更加廣泛，它不僅彌補了高能CO₂氣體激光器不易光纖傳輸，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差的缺點，這使得半導體激光器將成為醫療激光器的主流產品。

半導體激光在醫療美容領域的一個重要應用為激光脫毛，光子嫩膚以及除皺，此外還可以用于祛斑和其它色素沉淀疾病等。半導體激光脫毛已經被證實為一種安全有效的脫毛方式，越來越多的脫毛儀器采用半導體激光器作為光源，并且隨著技術的發展，激光脫毛和美膚儀器也趨向于小型和家庭使用，而目前可以實現高功率輸出的半導體激光器常采用液體冷卻的方式散熱，會使得半導體激光器體積較大，冷卻系統復雜，成本較高，很難實現可以供家用的小巧且成本低的激光脫毛和美容儀器。

實用新型內容

為了解決現有技術的不足，本實用新型提出了一種傳導冷卻型醫療用高功率半導體激光器系統，體積小巧，散熱效率高且拆裝簡單，具體的技術方案為：

一種傳導冷卻型醫療用高功率半導體激光器系統，包括半導體激光器模塊，散熱體和過渡熱沉；所述的半導體激光器模塊包括激光芯片組，表面覆金屬的陶瓷基板，正極塊和負極塊；所述激光器芯片組采用了1個或者多個激光芯片形成疊陣模塊，其中各個激光芯片均帶有襯底；所述表面覆金屬的陶瓷基板為在陶瓷基板的表面以中心對稱方式覆金屬層設有互不接觸的兩個L形導電區，分別作為引出正電極區和引出負電極區，所覆的金屬層一般選用金屬銅或者銅鎢；所述的正極塊和負極塊的底部分別對應焊接固定于兩個L形導電區的長部，激光芯片組焊接在正極塊和負極塊之間，出光方向垂直于表面覆金屬的陶瓷基板，兩個L形導電區的短部設置有安裝孔；所述的過渡熱沉上開有與兩個L形導電區的短部相匹配的安裝孔；所述的散熱體的一端為安裝平臺，安裝平臺上開有與過渡熱沉相匹配的安裝孔，散熱體的另一端為散熱翅片結構，散熱翅片由n（n>2）片平行排列的具有一定間距的片裝散熱結構構成；半導體激光器模塊通過安裝孔以機械方式安裝在過渡熱沉上，過渡熱沉焊接或者通過安裝孔以機械的方式安裝在散熱體的安裝平臺上。

所述的過度熱沉選用熱導率高、剛性強的金屬材料。

所述的激光芯片可以為單發光點芯片，可以為多發光點芯片。

所述表面覆金屬的陶瓷基板的陶瓷材料選用高導熱率的陶瓷，可以為氮化鋁，氧化鈹。

對于本實用新型中的傳導冷卻型醫療用高功率半導體激光器系統，可以在散熱翅片后方加風扇，增加半導體激光器系統的散熱效率。

本實用新型的優點為：

1.???本實用新型中的半導體激光器模塊的激光芯片組和正、負極塊是通過直接焊接的方式連接，保證了散熱界面的良好接觸，且正、負極塊具有較大的熱容，提高了散熱效率，可以保證半導體激光器在長脈沖，高占空比下穩定工作。

2.??本實用新型中半導體激光器系統采用熱導率高、剛性強的金屬材料做過度熱沉，提高了散熱能力，并且半導體激光器和過渡熱沉均可以采用螺絲的機械安裝方式，拆裝簡單，便于在后期的維護和更換。

3.?本實用新型中采用與激光芯片的熱膨脹系統匹配的陶瓷基板和金屬電極材料，降低了熱應力，提高了半導體激光器模塊的可靠性。

4.??????本實用新型的傳導冷卻型醫療用高功率半導體激光器體積小，可以作為手持脫毛儀或者手持激光醫療儀的光源。

附圖說明

圖1為一種傳導冷卻型醫療用高功率半導體激光器系統原理圖。

圖2為本實用新型實施例的半導體激光器模塊的結構圖。

圖3?為表面覆金屬的陶瓷基板的兩個L型覆金屬區域示意圖。

????附圖標號說明：1為半導體激光器模塊，2為負極塊，3為正極塊，4為表面覆金屬的陶瓷基板，5為激光芯片，6為出光方向，7為散熱翅片，8為散熱體的安裝平臺，9為過渡熱沉，10為螺釘，11為表面覆金屬的陶瓷基板的正電極區，12為表面覆金屬的陶瓷基板的負電極區，13為陶瓷基板，14為安裝孔。

具體實施方式