各种手段，例如液压系统、活塞、电机等)在DHI加热应用中可为必需的。还图解说明反射表面618及透镜布置620。如上所述，这些透镜配置可大大地简化且比用于激光二极管应用的其它已知透镜布置更具成本效益。透镜布置620还可提供将激光二极管阵列与可来自环境或目标的任何污染物隔离的功能。举例来说，将屏蔽烹调炉中的食品飞溅物使其不沉积在激光阵列设备中的任一者上，使得所述透镜布置保护所述设备的寿命。如果在一些类型的应用中不必使用透镜处理，那么元件620可采取仅一保护屏蔽物的形式，所述屏蔽物在正用于所述应用的波长下为透明的。在一些情况下，可使用透镜处理布置及保护屏蔽物两者。如此处理的一个原因可为使得可用清洁的或洁净的保护屏蔽物来周期性地替换所述保护屏蔽物。此类屏蔽物可为一次性的或为可对其进行清洁并再使用的类型。关于保护屏蔽物应存在的另一特征可为抗反射涂层或用于其它目的的涂层。一些表面发射激光二极管发射偏振光束，因此保护屏蔽物配置还可适合于使用偏振来达到良好效应。
[0097]图4中所示的布置展示进一步图解说明在DHI应用中使用表面发射装置相对于使用边缘发射装置的优点。就此来说，应重申表面发射装置的输出垂直于所制作的装置或安装布置或实体的最大表面。就此来说，此允许经改进的冷却及其它技术。因此，在图4中，可实现在一些应用中可为所期望的非常紧凑的布置。假如在图4中所示的布置中使用边缘发射装置，那么可需要电路板经定位以便使用多个电路板来形成每一阵列且经布置以从阵列的背侧伸出。这些电路板将沿平行于朝向目标610的输出的方向定向。如此，装置600的配置可比在使用表面发射装置的情况下所必需的配置大得多且更复杂及笨重。
[0098]应了解，目前所描述实施例的操作可依据特定实施方案而变化。然而，在至少一种形式中，本文中所描述的系统(及其变化形式)通常将实现在辐照区中定位或引入目标(例如，通过传送器、旋转盘、液压系统等)及表面发射装置(在许多形式中，配置成若干阵列)的后续操作以朝向目标发射匹配所述目标的所期望吸收特性的窄带辐射。此允许所期望的加热、烹调等。所述系统将在控制器或控制模块的控制之下，以便以本文中所描述的方式(例如，均一地、在若干区中、在不同波长下、在不同位置处等)将电流提供到装置或装置阵列。应了解，所述控制器以及所预期系统的控制功能性的其它装置可采取多种形式。举例来说，所述控制器可利用存储由适合处理器执行的例程的存储器装置或存储器位置。就此来说，可使用多种不同的软件例程及/或硬件配置来实施及/或控制本发明的技术。
[0099]上文描述仅提供本发明的特定实施例的揭示内容且并不既定用于将本发明限制于所述特定实施例的目的。如此，本发明并不仅限制于上述实施例。而是，应认识到，所属领域的技术人员可构想出归属于本发明的范围内的替代实施例。
【主权项】
1.一种用于将辐射能量不接触注入到目标中的系统，所述系统包括: 基于半导体的窄带辐射发射装置元件的阵列，所述阵列操作以在匹配所述目标的所期望吸收特性的辐射热输出窄波长带下发射辐射； 所述窄带辐射发射装置为安装式表面发射激光二极管装置； 所述阵列安装到包括电路板及冷却衬底中的至少一者的安装实体，以便相对于所述安装实体的最大平面大体正交地引导来自所述窄带辐射发射装置的辐照型式的中心轴，其中每一激光二极管装置内部的激光发射沿平行于所述装置的安装平面的方向发生，而所述输出辐照型式的所述中心轴大体正交于所述安装平面； 安装布置，其经配置以定位所述阵列，以便将来自所述阵列的辐照引导到辐照区中的所述目标，且以便在考虑所述激光二极管装置的组合的辐照输出型式的情况下确定所述阵列中的所述表面发射激光二极管装置的相对几何位置以提供所述目标的辐照；及 操作以向所述窄带辐射发射装置供应电流的构件。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述阵列包括表面发射激光二极管装置的XXY矩阵，其中X及Y两者均大于一(I)。
3.根据权利要求2所述的系统，其中在所述阵列中包含至少两种不同装置类型的装置: 所述装置类型由以下各项中的至少一者界定:产生不同波长、由不同晶片衬底化学品制造、具有不同物理大小、不同功率输出及具有不同装置输出型式。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述阵列中所包含的所述不同装置类型可产生至少两种不同波长，所述波长的中心彼此相距150nm以上。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述操作以向所述窄带辐射发射装置供应电流的构件由可借助以下电源选择性地供应电流的系统构成: 至少一个电流控制电源，其可由智能控制器控制: 控制所述电源的所述智能控制器由以下各项中的至少一者组成:可编程逻辑控制器、基于微处理器的控制板、计算机控制系统及嵌入式逻辑控制器。
6.根据权利要求3所述的系统，其中所述智能控制器具有选择性地控制来自所述至少两种不同装置类型的辐照的能力。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述表面发射激光二极管装置包括表面发射散布式反馈激光二极管装置。
8.一种用于产生与目标相关联的辐射能量的辐照阵列，其包括: 半导体辐照阵列，其中装置不与其上安装所述阵列的板的任何边缘齐平地安装； 其中所述安装板配置为高热传导衬底，所述高热传导衬底具有用以传导热的至少一个层及用以传导供电电流的一个层； 其中所述阵列由表面发射半导体激光装置构成； 其中所述装置阵列的光学光子输出的轴实质上垂直于所述安装衬底的大平面，其中每一激光二极管装置内部的激光发射沿平行于所述装置的安装平面的方向发生，而所述输出辐照型式的所述中心轴大体正交于所述安装平面； 其中所述安装板经配置以热耦合到以下各项中的至少一者:水套冷却系统、热辐射鳍片布置、状态改变冷却器、经压缩介质冷却器及热电冷却器；以及 其中在考虑所述表面发射半导体激光装置的组合的辐照输出型式的情况下确定所述阵列中的所述表面发射半导体激光装置的相对几何位置以提供所述目标的辐照。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述阵列为表面发射装置的XXY阵列，借此X及Y两者均大于一。
10.根据权利要求8所述的系统，其中所述阵列为表面发射装置的布置，借此所述装置中的一些装置相对于其相邻装置旋转。
11.根据权利要求8所述的系统，其中所述表面发射半导体激光装置包括表面发射散布式反馈激光二极管装置。
12.一种用于辐照目标物项的方法，所述方法包括: 将目标物项引入到辐照区中； 使用安装式表面发射激光二极管装置的阵列在匹配所述目标物项的所期望吸收特性的辐射热输出窄波长带下发射辐射，其中所述安装式表面发射激光二极管装置安装到包括电路板及冷却衬底中的至少一者的安装实体，以便相对于所述安装实体的最大平面大体正交地引导来自所述装置的辐照型式的中心轴，其中所述激光二极管装置内部的激光发射沿平行于所述装置的安装平面的方向发生，而所述输出辐照型式的所述中心轴大体正交于所述安装平面，以及其中在考虑所述激光二极管装置的组合的辐照输出型式的情况下确定所述阵列中的所述安装式表面发射激光二极管装置的相对几何位置以提供所述目标的辐照；及 基于所述辐照装置而辐照所述目标物项。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述目标物项为食品物项。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述目标物项为预成型塑料瓶。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述安装式表面发射激光二极管装置包括表面发射散布式反馈激光二极管装置。
16.一种用于将辐射能量不接触注入到目标中的系统，所述系统包括: 至少一个基于半导体的窄带辐射发射装置元件，所述至少一个基于半导体的窄带辐射发射装置元件操作以在匹配所述目标的所期望吸收特性的辐射热输出窄波长带下发射辐射； 所述至少一个基于半导体的窄带辐射发射装置元件为安装式表面发射激光二极管装置； 所述至少一个基于半导体的窄带辐射发射装置元件被安装到包括电路板及冷却衬底中的至少一者的安装实体，以便相对于所述安装实体的最大平面大体正交地引导来自所述至少一个基于半导体的窄带辐射发射装置元件的辐照型式的中心轴； 安装布置，其经配置以定位所述至少一个基于半导体的窄带辐射发射装置元件，以便将来自所述至少一个基于半导体的窄带辐射发射装置元件的辐照引导到辐照区中的目标；及 操作以向所述至少一个基于半导体的窄带辐射发射装置元件供应电流的系统。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述至少一个基于半导体的窄带辐射发射装置元件形成具有一个以上表面发射激光二极管装置的阵列。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述阵列包括表面发射激光二极管装置的XXY矩阵，其中X及Y两者均大于一(I)。
19.根据权利要求16所述的系统，其中所述安装式表面发射激光二极管装置包括表面发射散布式反馈激光二极管装置。
【专利摘要】本发明涉及借助表面发射半导体装置的数字热注入。本发明提供一种用于借助并入例如表面发射装置的特殊类别的半导体激光器而用数字方式将热注入到宽广范围的产品中的方法及系统。此技术涉及一种实践直接注入合意地匹配特定材料在指定波长下的吸收规格的窄带辐射能量的现有技术的更具体、经济及有利的方式。
【IPC分类】A47J37-00, H01S5-42
【公开号】CN104873112
【申请号】CN201510345447
【发明人】唐·W·科克伦, 本杰明·D·约翰逊, 乔纳森·M·卡茨, 马克·W·穆尔, 诺埃尔·E·摩根, 登伍德·F·罗斯
【申请人】派拉斯科技术公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2010年3月5日
【公告号】CA2754572A1, CN102405568A, EP2404353A1, US20110002675, WO2010102263A1