专利名称：护肤美容用水冷激光头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体激光叠阵件，在护肤保健领域的应用。
背景技术：
已经证明，高功率红外光与人体皮下组织细胞可以发生物理和生化等效应。在不同波长和功率作用下，这些效应能够起到减少皮下脂肪，去除毛发，消除皮肤褶皱等护肤及保健作用。相对于发光二极管而言，半导体激光叠阵能量转化效率明显得到改善，因此在相同输出功率条件下，半导体激光叠阵可以制成体积相对较小的、使用方便的发光器件，适合应用于上述护肤保健和美容领域。由于半导体激光叠阵光电能量密度高，局部所产生的热量将制约器件功效的发挥，因此设计出高效传热的半导体激光头有着重要的实用价值。
实用新型内容基于上述问题，本实用新型提供一种适于护肤保健用的水冷高功率激光头。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现护肤美容用水冷激光头，由下述部件组成在水冷热沉上的由若干激光叠阵组成的激光叠阵基体、光导、勻光片、紧固装置和外罩，从激光叠阵输出的光束进入一光导，将光束引导到一安装在其端部的勻光片中， 经勻光片后输出均勻的光斑，其特征在于，所述激光叠阵具有多个导电散热片，多个激光叠阵之间串联电连接。所述激光叠阵的底部焊接到水冷热沉中部。所述水冷热沉安装在水冷热沉底座上，所述激光叠阵通过负电极和正电极固定在水冷热沉上，上面附有导电极，所述导电极下方放置绝缘片。所述电极之间装有一光导支架，所述光导支架将所述激光叠阵围绕在其中间，上面装上光导，将激光叠阵密封于水冷基体、光导支架和光导所形成的空间。 由水冷热沉和水冷热沉底座组成水冷基体，所述水冷热沉和水冷热沉底座均为由导热材料加工而成的规则几何形状体。所述水冷基体中间有一水冷腔体，冷却水由进出水口导入和导出，所述水冷热沉和水冷热沉底座由紧固螺栓和绝缘片紧固连接，并将负电极和正电极紧固在水冷热沉和水冷热沉底座之上，紧固后的水冷激光基体形成中间带有水冷腔的水冷腔体。 所述水冷热沉安装在水冷热沉底座上，所述激光叠阵通过负电极和正电极固定在水冷热沉上，上面附有导电极，所述导电极下方放置绝缘片。所述电极之间装有一光导支架。所述光导支架将所述激光叠阵围绕在其中间。所述负电极和正电极上的电极被紧固螺栓和绝缘垫片紧固在水冷热沉和水冷热沉底座之上。紧固后的水冷激光基体形成中间带有水冷腔的空心体。所述水冷热沉和水冷热沉底座之间用密封圈放置在密封圈槽中实现水冷腔体的水密封。冷却水进出水由水冷基体下方的水管导入导出。[0013]激光叠阵被焊接在水冷热沉上部的中间激光叠阵焊接面上。所述光导为一柱状光导体，用树脂导光材料制成。其底部安装在激光叠阵上表面平行并留有一定间隙，所述光导将激光叠阵所发出的光从光导底部导入其中，再将光从其顶端导入勻光片中。作 为选项，所述光导的上表面和下表面可以镀增透膜。所述勻光片是将光导中的输出光勻化的装置，所述勻光片为一片状光导体，从激光头端部输出均勻的光斑。所述紧固装置为一带有底座的空心柱状体。所述紧固装置由螺栓紧固在激光叠阵上面。所述外罩为一空心陀螺壳体或其它形式的空心壳体，根据实际需要，其形状可以相应变化成其它类型，如方形、长方形柱体或椎体。本实用新型公开的一种水冷半导体激光头包括安装在热沉上的半导体激光叠阵件、水冷热沉、勻光装置和激光头护罩。所述激光叠阵件由若干半导体激光列阵组成，这些激光列阵之间用串联形式相连。从激光叠阵输出的光束进入一光导，再通过此光导上的勻光片，输出均勻的光斑。激光叠阵在工作时所产生的热量通过与其相连的水冷热沉交换到外部热交换器。激光叠阵的发光表面被密封在光导与水冷热沉之间的腔体中，以保证激光芯片表面保持洁净状态。
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。图1-1是本实用新型实施例所述的护肤美容用水冷激光头的总装示意图；图1-2是本实用新型实施例所述的护肤美容用水冷激光头的外观图；图2是本实用新型实施例所述的水冷激光基体的装配图；图3是本实用新型实施例所述的水冷激光基体的外观图；图4是本实用新型实施例所述激光叠阵与水冷热沉焊接示意图；图5是本实用新型实施例所述激光叠阵与水冷热沉焊接后结构图；图6是水冷热沉底座结构图。
具体实施方式
如图1-6所示，护肤美容用水冷激光头，由下述部件组成在水冷热沉上的由若干激光叠阵6组成的激光叠阵基体1、光导2、勻光片3、紧固装置4和外罩5，从激光叠阵6输出的光束进入一光导2，将光束引导到一安装在其端部的勻光片 3中，经勻光片3后输出均勻的光斑，所述激光叠阵6具有多个导电散热片，多个激光叠阵6之间串联电连接。所述激光叠阵6的底部焊接到水冷热沉8中部。所述水冷热沉8安装在水冷热沉底座9上，所述激光叠阵6通过负电极7. 1和正电极7. 2固定在水冷热沉8上，上面附有导电极7. 1. 1,7. 1.2，所述导电极7. 1. 1,7. 1. 2下方放置绝缘片17. 1、17.2。所述电极7. 1. 1,7. 1.2之间装有一光导支架10，所述光导支架10将所述激光叠阵 6围绕在其中间，上面装上光导2，将激光叠阵密封于水冷基体、光导支架10和光导2所形成的 空间。由水冷热沉8和水冷热沉底座9组成水冷基体，所述水冷热沉8和水冷热沉底座9 均为由导热材料加工而成的规则几何形状体。所述水冷基体中间有一水冷腔体26，冷却水由进出水口 23导入和导出，所述水冷热沉8和水冷热沉底座9由紧固螺栓12和绝缘片13 紧固连接，并将负电极7. 1和正电极7. 2紧固在水冷热沉8和水冷热沉底座9之上，紧固后的水冷激光基体形成中间带有水冷腔的水冷腔体26。所述水冷热沉8安装在水冷热沉底座9上，所述激光叠阵6通过负电极7. 1和正电极7. 2固定在水冷热沉8上，上面附有导电极7. 1. 1,7. 1.2，所述导电极7. 1. 1,7. 1. 2下方放置绝缘片17. 1、17.2。所述电极7.1. 1、7. 1.2之间装有一光导支架10。所述光导支架 10将所述激光叠阵6围绕在其中间。所述负电极7. 1和正电极7. 2上的电极7. 1. 1,7. 1. 2 被紧固螺栓12和绝缘垫片13紧固在水冷热沉8和水冷热沉底座9之上。紧固后的水冷激光基体形成中间带有水冷腔的空心体。所述水冷热沉8和水冷热沉底座9之间用密封圈16 放置在密封圈槽中实现水冷腔体26的水密封。冷却水进出水由水冷基体下方的水管11导入导出。激光叠阵6被焊接在水冷热沉8上部中间的激光叠阵焊接面20上。所述光导2为一柱状光导体，用树脂导光材料制成。其底部安装在激光叠阵6上表面平行并留有一定间隙，所述光导2将激光叠阵6所发出的光从光导底部导入其中，再将光从其顶端导入勻光片3中。作为选项，所述光导的上表面和下表面可以镀增透膜。所述勻光片3是将光导2中的输出光勻化的装置，所述勻光片3为一片状光导体， 从激光头端部输出均勻的光斑。所述紧固装置4为一带有底座的空心柱状体。所述紧固装置4由螺栓紧固在激光叠阵6上面。所述外罩5为一空心陀螺壳体或其它形式的空心壳体，根据实际需要，其形状可以相应变化成其它类型，如方形，长方形柱体或椎体。图中的一些附属结构标记包括半导体激光叠阵6、分别为负电极7. 1和正电极 7. 2、水冷热沉8、水冷热沉底座9、光导支架10、进水口、出水口接头11、紧固螺栓12、绝缘垫片13、光导和勻光片固定框架螺栓紧固孔14、水密封圈16、光导支架定位槽18、螺栓通孔 19、激光叠阵焊接面20、电极引导槽21、电极引导槽22、冷却水进、出水槽口 23、水密封圈放置槽24、紧固螺纹孔25。
权利要求1.护肤美容用水冷激光头，由下述部件组成在水冷热沉上的由若干激光叠阵(6)组成的激光叠阵基体(1)、光导(2)、勻光片(3)、紧固装置(4)和外罩(5)，从激光叠阵(6)输出的光束进入一光导O)，将光束引导到一安装在其端部的勻光片 (3)中，经勻光片(3)后输出均勻的光斑，其特征在于，所述激光叠阵(6)具有多个导电散热片，多个激光叠阵(6)之间串联电连接，所述激光叠阵(6)的底部焊接到水冷热沉(8)中部。
2.根据权利要求1所述的护肤美容用水冷激光头，其特征在于，所述水冷热沉(8)安装在水冷热沉底座(9)上，所述激光叠阵(6)通过负电极(7. 1)和正电极(7. 固定在水冷热沉(8)上，上面附有导电极(7. 1. 1,7. 1.2)，所述导电极(7. 1. 1,7. 1.2)下方放置绝缘片 (17. 1,17. 2)。
3.根据权利要求1所述的护肤美容用水冷激光头，其特征在于，所述电极(7.1.1、 7. 1.2)之间装有一光导支架(10)，所述光导支架(10)将所述激光叠阵(6)围绕在其中间， 上面装上光导O)，将激光叠阵密封于水冷基体、光导支架(10)和光导( 所形成的空间。
4.根据权利要求1所述的护肤美容用水冷激光头，其特征在于，由水冷热沉(8)和水冷热沉底座⑶)组成水冷基体，所述水冷基体中间有一水冷腔体( )，冷却水由进出水口 (23)导入和导出，所述水冷热沉(8)和水冷热沉底座(9)由紧固螺栓(1 和绝缘片(13) 紧固连接，并将负电极(7. 1)和正电极(7. 2)紧固在水冷热沉(8)和水冷热沉底座(9)之上，紧固后的水冷激光基体形成中间带有水冷腔的水冷腔体06)。
5.根据权利要求1所述的护肤美容用水冷激光头，其特征在于，所述水冷热沉(8)和水冷热沉底座⑶)之间用密封圈(16)放置在密封圈槽中实现水冷腔体06)的水密封。
6.根据权利要求1所述的护肤美容用水冷激光头，其特征在于，激光叠阵(6)被焊接在水冷热沉(8)上部中间的激光叠阵焊接面OO)上。
7.根据权利要求1所述的护肤美容用水冷激光头，其特征在于，所述光导(2)为一柱状光导体，用树脂导光材料制成，其底部安装在激光叠阵(6)上表面平行并留有一定间隙。
8.根据权利要求1所述的护肤美容用水冷激光头，其特征在于，所述勻光片(3)是将光导O)中的输出光勻化的装置，所述勻光片(3)为一片状光导体。
9.根据权利要求1所述的护肤美容用水冷激光头，其特征在于，所述紧固装置(4)为一带有底座的空心柱状体，所述紧固装置由螺栓紧固在激光叠阵(6)上面。
10.根据权利要求1所述的护肤美容用水冷激光头，其特征在于，所述外罩(5)为一空心陀螺壳体。
专利摘要护肤美容用水冷激光头，由下述部件组成在水冷热沉上的由若干激光叠阵组成的激光叠阵基体、光导、匀光片、紧固装置和外罩，从激光叠阵输出的光束进入一光导，将光束引导到一安装在其端部的匀光片中，经匀光片后输出均匀的光斑。激光叠阵在工作时所产生的热量通过与其相连的水冷热沉交换到外部热交换器。激光叠阵的发光表面被密封在光导与水冷热沉之间的腔体中，以保证激光芯片表面保持洁净状态。
文档编号H01S5/40GK201956571SQ201020615030
公开日2011年8月31日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者张军, 李大明, 潘华东 申请人:无锡亮源激光技术有限公司