CN205080318U - 一种激光光束输出整形装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光光束输出整形装置，包括整形装置主体，整形装置主体至少包括相互垂直的第一侧面和第二侧面，在第一侧面上固定设置与激光治疗机输出相连的光纤，在第二侧面上固定导光晶体，在第一侧面和第二侧面相交处设置转向反射镜，转向反射镜的反射镜面与所述的光纤呈45度所述的转向反射镜与所述的导光晶体分离。本实用新型中，由于转向反射镜与导光晶体采用分离设计，二者之间有一定距离，防止用于冷却皮肤表面而附加制冷功能的导光晶体引起转向反射镜反射面结露，有效的阻断传导过程，保护了反射面的介质膜层，极大避免了转向反射镜由于结露导致光束散射损失和转向反射镜介质膜层损坏。

Description

一种激光光束输出整形装置

技术领域

本实用新型涉及激光光束输出整形装置。

背景技术

随着激光技术的发展，一门崭新的应用学科——激光医学逐步形成，激光的独特优点，解决了传统医学在基础研究和临床应用中不能解决的诸多难题，引起了国内外医学界的重视。

目前光纤激光器与采用光纤耦合输出的激光治疗机在医疗美容上应用越来越广泛，尤其针对修复疤痕，嫩肤祛皱，祛斑与脱毛有显著效果。然而该类型激光器受光纤弯曲最小曲率半径的限制，光纤终端输出光束通常需要附加光学元件进行光束转向，并通过导光晶体对光束进行导光整形，形成一定尺寸的均匀光斑用于对患者的治疗。

通常的光纤输出光束转向采用以下三种方式：

1.导光管转向。即在光纤尾端再加一段弯曲的光纤(光波导)进行转向，该方式传输效率较低，容易降低光束质量。

2.全反射棱镜和金属膜反射镜转向。包括采用光纤侧面斜切斜面的方式转向，优点是结构紧凑，但是光纤输出光束本身为发散光束，入射角范围较大，反射易受入射角的影响，很难输出均匀的光束。

3.介质膜层反射转向。本质上与第二种方式相同，提高了激光对应波长的反射率和抗损伤能力。由于膜层反射与波长直接相关，反射率受入射角影响很大，可达2％～3％。

另外，目前用于激光光束整形的导光晶体通常采用一段式晶体并且直接利用导光晶体一端斜切45度形成导光反射面作为转向反射镜使用，由于转向反射面与导光晶体为一体，由于在导光晶体通光窗口通常需要附加制冷功能以冷却皮肤表面，所以常使用人工蓝宝石等高导热材料作为窗口；但是窗口内壁很容易结露，经热传导造成转向反光面结露，降低了光束传输效率。

针对上述情况，常规采用两种方法解决：

1.腔室内抽真空或充惰性气体，排出水蒸气。此方法对气密性要求较高，对活动部件、机械密封方式的水路并不适用。

2.窗口内表面镀极疏水或亲水膜。但此类膜一般为有机膜层(利用大分子链的极性分子亲水疏水效应)，不耐高温，激光照射后易老化，透明度易下降，寿命较短。

实用新型内容

本实用新型针对目前激光光束整形装置中，转向反射面与导光晶体为一体，为解决由于在导光晶体通光窗口通常需要附加制冷功能以冷却皮肤表面，所以常使用人工蓝宝石等高导热材料作为窗口；但是窗口内壁很容易结露，经热传导造成转向反光面结露，降低了光束传输效率的不足所采用的方法中，腔室内抽真空或充惰性气体，排出水蒸气对活动部件、机械密封方式的水路并不适用，而窗口内表面镀极疏水或亲水膜，不耐高温，激光照射后易老化，透明度易下降，寿命较短的不足，提供一种激光光束输出整形装置，该装置中转向反射面与导光晶体隔离设置。

本实用新型所采用的技术方案是一种激光光束输出整形装置，包括整形装置主体，所述的整形装置主体至少包括相互垂直的第一侧面和第二侧面，在所述的第一侧面上固定设置与激光治疗机输出相连的光纤，在所述的第二侧面上固定导光晶体，在第一侧面和第二侧面相交处设置转向反射镜，所述的转向反射镜的反射镜面与所述的光纤呈45度所述的转向反射镜与所述的导光晶体分离。

本实用新型中，由于转向反射镜与导光晶体采用分离设计，二者之间有一定距离，防止用于冷却皮肤表面而附加制冷功能的导光晶体引起转向反射镜反射面结露，有效的阻断传导过程，保护了反射面的介质膜层，极大避免了转向反射镜由于结露导致光束散射损失和转向反射镜介质膜层损坏。

进一步的，上述的激光光束输出整形装置中：所述的转向反射镜的反射面镀有变厚度介质反射膜层。所述的导光晶体采用长方体形匀光管设计。所述的转向反射镜采用塑胶螺钉固定安装在转向反射座上。

进一步的，上述的激光光束输出整形装置中：所述的光纤采用具有一定的弹性度用于夹持光纤包层，防止光纤松动的固定夹具(2)固定在整形装置主体的第一侧面，所述的光纤的光纤头设置在所述的转向反射座上的光纤固定槽内。

进一步的，上述的激光光束输出整形装置中：还包括在激光治疗时用于对患者皮肤表面进行冷却的冷却装置，所述的冷却装置包括制冷片和在激光治疗时紧贴患者皮肤表面的冷却座，所述的制冷片的冷端表面紧贴所述的冷却座。所述的制冷片为TEC制冷片。还包括将所述的制冷片热端的热量带走的散热装置；所述的散热装置包括整形装置主体，所述的整形装置主体为空心结构，具有一个入水口和一个出水口，所述的制冷片热端紧贴所述的整形装置主体。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例一激光光束整形装置结构示意图。

1-整形装置主体，2-固定夹具，3-光纤，4-转向反射镜座，5-转向反射镜，6-导光晶体，7-冷却座，8-制冷片，9-冷却通水口。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，本实施例是一种将激光治疗仪输出的激光光束进行整形的激光光束输出整形装置，包括一个整形装置主体1，该整形装置主体1有两个相互垂直的侧面，称为第一侧面和第二侧面，如图1所示，称上面水平的侧面为第一侧面，右边垂直的边称为第二侧面。在水平侧面上固定光纤3，在垂直侧面上固定导光晶体6，在这个水平侧面和垂直侧面相交处设置转向反射镜座4，利用转向反射镜座4安装转向反射镜5，使从光纤3入射的激光，通过转向反射镜5反射以后进入到导光晶体6中。

如图1所示，光纤3采用固定夹具2固定到整形装置主体1的水平侧面上，固定夹具2具有一定的弹性度用于夹持光纤包层，防止光纤松动。光纤头位于转向反射镜座4的光纤固定槽内，使光纤头与固定槽紧密配合，可精确定位从光纤头输出的激光束。由光纤3传导过来的激光束通过反射面镀有变厚度介质反射膜层(属于VRM变反镜类型)的转向反射镜5进行传输，为了便于更换，转向反射镜5采用塑胶螺钉固定于转向反射镜座4上，该转向反射镜5具有对入射的发散激光束与入射角度无关的一致高反射率，可以极大的减少反射激光的能量损失，克服了单波长激光在光纤终端输出需先准直为平行光，才能高效透过折射、反射面的不足。

发散的激光束通过转向反射镜5反射后进入一出光窗口为正方体形且采用长方体形匀光管设计的导光晶体6进行光束传导与整形；其中导光晶体6在入射激光波长附近具有较高的透射率；转向反射镜5与导光晶体6采用分离设计，二者之间有一定距离，防止用于冷却皮肤表面而附加制冷功能的导光晶体6引起转向反射镜5反射面结露，有效的阻断传导过程，保护了反射面的介质膜层，极大避免了转向反射镜5由于结露导致光束散射损失和转向反射镜5介质膜层损坏。导光晶体6位于转向反射镜5输出端，与激光光路传输中心同轴设置，极大地保证了光束通过导光晶体6的高传输效率。

本实施例中的具有两个冷却通水口9的整形装置主体1位于固定夹具2、光纤3、转向反射镜座4、转向反射镜5下方，用于支撑上述部件。整形装置主体1下方设置TEC制冷片8，TEC制冷片8与整形装置主体1下表面紧密贴合，用于对冷却座7进行制冷，冷却座7置于TEC制冷片8下方，与TEC制冷片8下表面紧密贴合，冷却座7为具有导热率的金属铜,铜表面镀金，在激光治疗时用于对患者皮肤表面进行冷却，降温减少疼痛感，其具有用于固定导光晶体6输出端的固定槽，导光晶体6穿过该固定槽并与固定槽内壁紧密贴合，更利于热传导，使治疗时皮肤表面制冷效果更好。

本实施例与光纤或光纤耦合输出的激光治疗机配合使用，通过本实施例的转向反射镜5将从光纤3发射的发散激光束进行转向，传输效率高，不受发散激光不同入射角度的影响，激光转向进入导光晶体6进行传导，本实施例的转向反射镜5与导光晶体6采用分离设计，有效阻断了热传导过程，防止转向反射镜5由于冷却而结露，避免了因结露引起激光损坏介质膜层，最终过导光晶体6对激光束进行整形、匀化，形成尺寸精确、能量均匀的正方形光斑，通过整形后的光束具有方向性好，各方向发散角一致的特点，在对某类型人体皮肤组织照射中，穿透率高出原有无光纤3耦合整形、直接照射类型装置40％以上，有利于更多激光作用于皮肤深层。本实用新型用于医疗美容行业，在治疗时具有安全、高效，效果显著的优点。

以上实施例所述的是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也可视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种激光光束输出整形装置，包括整形装置主体（1），所述的整形装置主体（1）至少包括相互垂直的第一侧面和第二侧面，在所述的第一侧面上固定设置与激光治疗机输出相连的光纤（3），在所述的第二侧面上固定导光晶体（6），在第一侧面和第二侧面相交处设置转向反射镜（5），所述的转向反射镜（5）的反射镜面与所述的光纤呈45度，其特征在于：所述的转向反射镜（5）与所述的导光晶体（6）分离。

2.根据权利要求1所述的激光光束输出整形装置，其特征在于：所述的转向反射镜（5）的反射面镀有变厚度介质反射膜层。

3.根据权利要求1所述的激光光束输出整形装置，其特征在于：所述的导光晶体（6）采用长方体形匀光管设计。

4.根据权利要求1所述的激光光束输出整形装置，其特征在于：所述的转向反射镜（5）采用塑胶螺钉固定安装在转向反射座（4）上。

5.根据权利要求4所述的激光光束输出整形装置，其特征在于：所述的光纤（3）采用具有一定的弹性度用于夹持光纤包层，防止光纤松动的固定夹具（2）固定在整形装置主体（1）的第一侧面，所述的光纤（3）的光纤头设置在所述的转向反射座（4）上的光纤固定槽内。

6.根据权利要求1至5中任一所述的激光光束输出整形装置，其特征在于：还包括在激光治疗时用于对患者皮肤表面进行冷却的冷却装置，所述的冷却装置包括制冷片（8）和在激光治疗时紧贴患者皮肤表面的冷却座（7），所述的制冷片（8）的冷端表面紧贴所述的冷却座（7）。

7.根据权利要求6所述的激光光束输出整形装置，其特征在于：所述的制冷片（8）为TEC制冷片。

8.根据权利要求6所述的激光光束输出整形装置，其特征在于：还包括将所述的制冷片（8）热端的热量带走的散热装置；所述的散热装置包括整形装置主体（1），所述的整形装置主体（1）为空心结构，具有一个入水口（9）和一个出水口，所述的制冷片（8）热端紧贴所述的整形装置主体（1）。