CN217772502U - 一种半导体激光脱毛治疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半导体激光脱毛治疗仪，涉及医用激光技术领域。两两相互连接的光纤耦合半导体激光器模块、半导体恒流脉冲驱动模块、系统控制模块；与光纤耦合半导体激光器模块连接的治疗手具模块，与所述系统控制模块、光纤耦合半导体激光器模块、治疗手具模块连接的温控制冷模块，与所述系统控制模块、光纤耦合半导体激光器模块、治疗手具模块、温控制冷模块电连接的电源转换模块。该激光脱毛治疗仪通过光纤耦合半导体激光器模块产生激光束输出至治疗手具模块内进行激光光路转换和整形，治疗手具内不含有半导体激光器，极大地减轻了手具重量，减小了医护人员的操作压力，仪器具有效率高，稳定性高，寿命长和光斑能量均匀的优点。

Description

一种半导体激光脱毛治疗仪

技术领域

本实用新型属于医用激光技术领域，具体涉及一种半导体激光脱毛治疗仪。

背景技术

随着激光医学技术的发展，目前半导体垂直叠阵激光器在医用美容上应用越来越广泛，半导体激光器输出中心波长为810nm的激光被称为脱毛激光中的“黄金标准”，尤其针对多毛症治疗即激光脱毛有显著效果。

激光脱毛是依据选择性的光热动力学原理，通过合理调节激光波长、光束会穿透皮肤表层最终被毛囊吸收，通过对激光能量的有选择吸收，使毛囊受到破坏，从而使毛发失去再生能力，同时又不损伤周边组织。特定波长的激光穿过表皮，激光脱毛的效果由于毛囊吸热坏死的过程不可逆，因此，激光脱毛或光子能够达到长久脱毛的脱毛效果。

目前市面上的半导体激光脱毛治疗系统主要以微通道或宏通道冷却叠阵半导体激光器为主，主要将半导体激光器直接集成在治疗手具内，对此类半导体激光器进行冷却时采用冷却水直接对水通道进行制冷，而激光器的冷却水通道存在易腐蚀、易堵塞和腔面易损伤，并且半导体激光器一旦损伤后，其损伤是不可逆的，因此导致微通道或宏通道冷却叠阵半导体激光器难以维护，使得脱毛仪具有寿命短，使用成本高的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种半导体激光脱毛治疗仪，该治疗仪不存在微通道或宏通道叠阵激光器容易出现通道腐蚀、堵塞、腔面易损伤等缺点，可完全避免微通道或宏通道冷却叠阵半导体激光器的失效模式，仪器具有效率高，稳定高和寿命长和光斑能量均匀的优点。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种半导体激光脱毛治疗仪，包括：

两两相互连接的光纤耦合半导体激光器模块、半导体恒流脉冲驱动模块、系统控制模块，所述光纤耦合半导体激光器模块用于形成并发射出激光束；所述半导体恒流脉冲驱动模块用于根据预设的电流参数控制所述光纤耦合半导体激光器模块工作；所述系统控制模块用于控制光纤耦合半导体激光器模块、半导体恒流脉冲驱动模块工作；

与光纤耦合半导体激光器模块连接的治疗手具模块，所述治疗手具模块用于将所述光纤耦合半导体激光器模块形成的激光束进行导向并匀光整形输出；

与所述系统控制模块、光纤耦合半导体激光器模块、治疗手具模块连接的温控制冷模块，所述温控制冷模块用于对光纤耦合半导体激光器模块间接制冷和治疗手具模块进行冷却；

与所述系统控制模块、光纤耦合半导体激光器模块、半导体恒流脉冲驱动模块、温控制冷模块电连接的电源转换模块。

优选的，还包括与电源转换模块、系统控制模块电连接的触摸与显示模块，所述触摸与显示模块用于显示或操作控制系统控制模块参数或指令。

优选的，所述光纤耦合半导体激光器模块包括由若干单管垂直叠阵半导体激光器进行堆叠耦合形成的大功率半导体激光器；所述大功率半导体激光器用于产生激光束。

优选的，所述光纤耦合半导体激光器模块还包括快慢轴光束整形模块、聚焦耦合模块和激光传输光纤；所述快慢轴光束整形模块用于对大功率半导体激光器产生的激光束进行整形，整形后的激光束通过聚焦耦合模块进行耦合，耦合后的激光束进入激光传输光纤进行传输。优选的，所述大功率半导体激光器的中心波长为810nm。

优选的，所述温控制冷模块包括水冷模块和半导体制冷模块。

优选的，所述光纤耦合半导体激光器紧密贴合于所述温控制冷模块的上端。

优选的，所述治疗手具模块包括用于对光纤耦合半导体激光器模块输出的激光束进行转向的激光传输转向模块以及对转向后的激光束进行整形匀化的激光整形匀化模块。

优选的，所述激光传输转向模块为直角三棱镜，所述激光传输转向模块用于对激光束进行90°转向。

优选的，所述激光整形匀化模块为导光晶体。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：该激光脱毛治疗仪通过光纤耦合半导体激光器模块产生激光束输出至治疗手具模块内进行激光光路转换和整形，治疗手具内不含有半导体激光器，极大地减轻了手具重量，减小了医护人员的操作压力，仪器具有效率高，稳定性高，寿命长和光斑能量均匀的优点；该光纤耦合半导体激光器模块包括由若干单管垂直叠阵半导体激光器进行堆叠耦合形成的用于产生激光束的大功率半导体激光器，并采用快慢轴光束整形模块对激光束进行整形，整形后的激光束通过聚焦耦合模块耦合进激光传输光纤进行传输；制冷时只需采用温控制冷模块对光纤耦合半导体激光器模块进行冷却，不对单管半导体激光器直接制冷，通过热传导方式带走激光器模块产生的热量，从而形成一种间接冷却的方式；完全不存在利用微通道或宏通道冷却叠阵半导体激光器作为脱毛光源时，采用冷却水直接冷却导致激光器通道易腐蚀、易堵塞和腔面易损伤的危害，可完全避免微通道或宏通道冷却叠阵半导体激光器的失效模式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中激光脱毛治疗仪的结构框图。

图2是本实用新型实施例中光纤耦合半导体激光器模块与治疗手具模块的结构框图；

图3是本实用新型实施例中光纤耦合半导体激光器与治疗手具模块的另一结构框图；

图4是本实用新型实施例中治疗手具模块的原理示意图；

图中：1为系统控制模块，2为半导体恒流脉冲驱动模块，3为光纤耦合半导体激光器模块，31为大功率半导体激光器，32为快慢轴光束整形模块，33为聚焦耦合模块，34为激光传输光纤，4为电源转换模块，5为温控制冷模块，6 为治疗手具模块，61为激光传输转向模块，62为激光整形匀化模块，7为触摸与显示模块。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：参考图1-4，本实用新型主要针对现有的治疗仪存在微通道或宏通道叠阵激光器容易出现通道腐蚀、堵塞、腔面易损伤等缺点，提供了一种半导体激光脱毛治疗仪，如图1所示，其包括两两相互电连接的光纤耦合半导体激光器模块3、半导体恒流脉冲驱动模块2、系统控制模块1，还包括与所述系统控制模块1、光纤耦合半导体激光器模块3、治疗手具模块6连接的温控制冷模块5，与光纤耦合半导体激光器模块3连接的治疗手具模块6，与系统控制模块 1、光纤耦合半导体激光器模块3、半导体恒流脉冲驱动模块2、温控制冷模块5 电连接的电源转换模块4。

具体的，光纤耦合半导体激光器模块3用于形成并发射出激光束；半导体恒流脉冲驱动模块2用于根据预设的电流参数控制光纤耦合半导体激光器模块3 工作，在本实施例中，电流参数包括电流脉宽、电流大小和放电重复频率等；系统控制模块1用于控制光纤耦合半导体激光器模块3、半导体恒流脉冲驱动模块2工作；所述治疗手具模块6用于将所述光纤耦合半导体激光器模块3形成的激光束进行导向并匀光整形输出；温控制冷模块5用于对光纤耦合半导体激光器模块3间接制冷和治疗手具模块6进行冷却。

进一步的，还包括与电源转换模块4、系统控制模块1电连接的触摸与显示模块7，触摸与显示模块7用于显示或操作控制系统控制模块1参数或指令。

在本实施例中，该治疗仪包括主机及手具，主机包括上述的光纤耦合半导体激光器模块3、半导体恒流脉冲驱动模块2、系统控制模块1、治疗手具模块 6、温控制冷模块5、电源转换模块4、触摸与显示模块7；手具包括上述的治疗手具模块6，医护人员通过手持手具对人体进行治疗。

进一步的，半导体恒流脉冲驱动模块2主要通过电流采样反馈为电流驱动单元提供有源控制，从而使电流漂移最小且使输出稳定性最大，与温控制冷模块5配合使用效果更好。目前常用的半导体激光设备工作用恒流源，主要是应用了场效应管的导通特性以及晶体管的对称连接镜像恒流原理来实现，在系统中加入过流、过压保护和延时软启动保护等功能。要得到稳定的输出，必须使注入电流稳定，这就要采用恒流源。半导体恒流脉冲驱动模块2可根据设定的电流脉宽、电流大小和放电重复频率通过驱动芯片驱动相应的AD值实现控制光纤耦合半导体激光器模块3工作。

在本实施例中，温控制冷模块5包括水冷模块和半导体制冷模块。水冷模块主要对光纤耦合半导体激光器模块3进行冷却，半导体制冷模块设置于治疗手具模块6上以对其进行制冷；温控制冷模块5的主要功能是对光纤耦合半导体激光器模块3间接的水冷制冷和对治疗手具模块6进行制冷，到达脱毛时冷却皮肤表面的目的，实现冰点脱毛效果。

触摸与显示模块7可用于设定、调节半导体恒流脉冲驱动模块2的电流脉宽、电流大小和放电重复频率等一些参数；同时如果工作过程中检测到水冷模块异常或半导体制冷模块异常，系统控制模块1将停止光纤耦合半导体激光器工作，并在所述触摸与显示模块7上显示出当前相应告警提示信息。

具体的，如图2所示，光纤耦合半导体激光器模块3包括由若干单管垂直叠阵半导体激光器进行堆叠耦合形成的大功率半导体激光器31；大功率半导体激光器31用于产生激光束，进一步的，大功率半导体激光器31的中心波长为 810nm；光纤耦合半导体激光器模块3还包括快慢轴光束整形模块32、聚焦耦合模块33和激光传输光纤34；快慢轴光束整形模块32用于对大功率半导体激光器31产生的激光束进行整形，整形后的激光束通过聚焦耦合模块33进行耦合，耦合后的激光束进入激光传输光纤34进行传输；由于大功率半导体激光器31快慢轴的发散角通常不一致，快轴的发散角比慢轴发散角大，在设计时首先需要对快慢轴发散角进行压缩，对光束进行整形得到快慢轴方向适合通过聚焦耦合模块33进行光束耦合的发散角，这一步是通过快慢轴光束整形模块32来实现的，最后将整形好的激光束通过聚焦耦合模块33耦合，并进入激光传输光纤34进行传输。

需要说明的是：大功率半导体激光器31位于冷却水制冷器的上面，且大功率半导体激光器31与冷却水制冷器接触面紧密贴合，循环冷却水通过位于冷却水制冷器的水流入端进入冷却水制冷器内部，其内部具有弯曲水道的，以提高冷却效率，再通过水流出端流出，实现对大功率半导体激光器31的间接冷却。因此不存在微通道或宏通道冷却叠阵半导体激光器制冷时，冷却水导致叠阵半导体激光器冷却通道易腐蚀，易堵塞和腔面容易损伤等缺点，完全避免了因制冷导致微通道或宏通道冷却叠阵半导体激光器的失效模式。

如图3所示，治疗手具模块6包括用于对光纤耦合半导体激光器模块3输出的激光束进行转向的激光传输转向模块61以及对转向后的激光束进行整形匀化的激光整形匀化模块62。在本实施例中，激光传输转向模块61为直角三棱镜，激光整形匀化模块62为导光晶体，激光传输转向模块61用于对激光束进行90°转向，导光晶体为长方体。

需要说明的是：激光传输转向模块61将光纤耦合半导体激光器模块3的激光传输光纤输出的波长为810nm的激光导入激光传输转向模块61进行导向，在本实施例中，示意图参考如图4所示，激光光束为水平射入，激光整形匀化模块62为竖直设置的长方体导光晶体，因此激光束与激光整形匀化模块62之间相互垂直，因此采用激光传输转向模块61进行导向，进一步的，激光传输转向模块61为高折射率的等腰直角三棱镜晶体，等腰直角三棱镜晶体的反射面镀有高反射膜，从而改变激光的传输方向，再进入由导光晶体构成的激光整形匀化模块62后从出射面射出，在出射面处形成能量均匀分布的激光光斑，并最终照射在人体皮肤上。

该激光脱毛治疗仪通过光纤耦合半导体激光器模块3产生激光束输出至治疗手具模块6内进行激光光路转换和整形，治疗手具内不含有半导体激光器，极大地减轻了手具重量，减小了医护人员的操作压力，仪器具有效率高，稳定性高，寿命长和光斑能量均匀的优点；该光纤耦合半导体激光器模块3包括由若干单管垂直叠阵半导体激光器进行堆叠耦合形成的用于产生激光束的大功率半导体激光器31，并采用快慢轴光束整形模块32对激光束进行整形，整形后的激光束通过聚焦耦合模块33耦合进激光传输光纤34进行传输；制冷时只需采用温控制冷模块5对光纤耦合半导体激光器模块进行冷却，不对单管半导体激光器直接制冷，通过热传导方式带走激光器模块产生的热量，从而形成一种间接冷却的方式；完全不存在利用微通道或宏通道冷却叠阵半导体激光器作为脱毛光源时，采用冷却水直接冷却导致激光器通道易腐蚀、易堵塞和腔面易损伤的危害，可完全避免微通道或宏通道冷却叠阵半导体激光器的失效模式。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种半导体激光脱毛治疗仪，其特征在于，包括：

两两相互连接的光纤耦合半导体激光器模块、半导体恒流脉冲驱动模块、系统控制模块，所述光纤耦合半导体激光器模块用于形成并发射出激光束；所述半导体恒流脉冲驱动模块用于根据预设的电流参数控制所述光纤耦合半导体激光器模块工作；所述系统控制模块用于控制光纤耦合半导体激光器模块、半导体恒流脉冲驱动模块工作；

与光纤耦合半导体激光器模块连接的治疗手具模块，所述治疗手具模块用于将所述光纤耦合半导体激光器模块形成的激光束进行导向并匀光整形输出；

与所述系统控制模块、光纤耦合半导体激光器模块、治疗手具模块连接的温控制冷模块，所述温控制冷模块用于对光纤耦合半导体激光器模块间接制冷和治疗手具模块进行冷却；

与所述系统控制模块、光纤耦合半导体激光器模块、半导体恒流脉冲驱动模块、温控制冷模块电连接的电源转换模块。

2.根据权利要求1所述的半导体激光脱毛治疗仪，其特征在于，还包括与电源转换模块、系统控制模块电连接的触摸与显示模块，所述触摸与显示模块用于显示或操作控制系统控制模块参数或指令。

3.根据权利要求1所述的半导体激光脱毛治疗仪，其特征在于，所述光纤耦合半导体激光器模块包括由若干单管垂直叠阵半导体激光器进行堆叠耦合形成的大功率半导体激光器；所述大功率半导体激光器用于产生激光束。

4.根据权利要求3所述的半导体激光脱毛治疗仪，其特征在于，所述光纤耦合半导体激光器模块还包括快慢轴光束整形模块、聚焦耦合模块和激光传输光纤；所述快慢轴光束整形模块用于对大功率半导体激光器产生的激光束进行整形，整形后的激光束通过聚焦耦合模块进行耦合，耦合后的激光束进入激光传输光纤进行传输。

5.根据权利要求3所述的半导体激光脱毛治疗仪，其特征在于，所述大功率半导体激光器的中心波长为810nm。

6.根据权利要求1所述的半导体激光脱毛治疗仪，其特征在于，所述温控制冷模块包括水冷模块和半导体制冷模块。

7.根据权利要求5所述的半导体激光脱毛治疗仪，其特征在于，所述光纤耦合半导体激光器紧密贴合于所述温控制冷模块的上端。

8.根据权利要求1所述的半导体激光脱毛治疗仪，其特征在于，所述治疗手具模块包括用于对光纤耦合半导体激光器模块输出的激光束进行转向的激光传输转向模块以及对转向后的激光束进行整形匀化的激光整形匀化模块。

9.根据权利要求8所述的半导体激光脱毛治疗仪，其特征在于，所述激光传输转向模块为直角三棱镜，所述激光传输转向模块用于对激光束进行90°转向。

10.根据权利要求8所述的半导体激光脱毛治疗仪，其特征在于，所述激光整形匀化模块为导光晶体。

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