专利名称：半导体激光治疗装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于激光医学治疗设备，尤其涉及一种半导体激光治疗装置。
背景技术：
创伤是造咸人类残疾和死亡的主要原因之一。特别是某些难愈性创伤，
如重度烧伤、褥瘙等，经常是久治不愈，给病AJt成极大的痛苦。人们一直 在寻找能够促使创伤快速无疤痕愈合的治疗方法。应用弱激光緩解创伤疼痛 已被广大研究人员和临床工作者证实。弱激光疗法也常被称作冷激光疗法， 主要是利用弱激光照射生物体产生的生物刺激效应调整才几体的免疫系统、神 经系统、血液循环系统和组织代谢系统等，使之病理状态恢复正常，从而达 到治疗疾病的目的。目前，公知的双波长半导体激光治疗装置包括依次连接 的半导体激光模块、激光模块驱动、工控机、触摸液晶显示器，直流稳压电 源及控制软件系统，其中半导体激光模块由两个单波长激光模块組成，通过 两根光纤实现双波长输出，其中一路是治疗用激光( 一般是近红外光，808nm、 810腿、830nm等)功率较大(500mW—2000mW之间)，另一路仅是用作 指示光(一般是红光，670nm、 650nm)功率较小(5mW-50mW)。临床试 验证明，用于弱激光生物刺激效应的光常集中在600~950nih (600~700nm 可见；700 ~ 950nrn近红外)范围内，足够功率的红光(如630nm)与近红 外光(如808nm)联合照射具有明显的促进创伤愈合作用。由于波长越长， 对组织的穿透深度越深，波长越短，对组织的穿透深度越浅；因此在治疗时 则要根据需要照射的组织深度选择波长；且不同波长联合作用具有更好的治 疗效果。目前的半导体激光治疗装置达不到多个波长激光都具有治疗作用的 输出，临床治疗时则不能灵活选择波长。
实用新型内容
本实用新型是为了克服现有技术中的不足，提供一种半导体激光治疗装 置，采用一个总的控制芯片控制多糾区动单元，然后由每路驱动单元分别控 制一个半导体激光芯片的方式进行多路激光输出控制的驱动电源电路，波长
3间相互切换更简便。依据临床需要，实现对不同疾病或者同一疾病的不同状 况，进行波长选择性的多波长同步(同病灶、同光斑)治疗或单波长治疗的 目的。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现 一种半导体激光 治疗装置，包括带有激光模块驱动单元的驱动电源、半导体激光才莫块、工控 机、触摸液晶显示器和控制软件系统、输出头，其特征是所述半导体激光
成，所述输出头为至少两种不同激光波长的单路输出头，所述单路输出头通 过一组输出光纤分别与若干路光纤耦合器和若干路半导体激光芯片相连接， 各路激光模块驱动单元分别与半导体激光模块中的半导体激光芯片及光纤耦 合器依次连接，所述总控制芯片与驱动电源连接。
所述输出光纤通过光纤耦合器与半导体激光芯片呈单独一对一的耦合。
所述两个或两个以上输出光纤通过阵列式光纤耦合器与两个或两个以上 半导体激光芯片耦合。
有益效果利用在一个半导体激光模块上设置两个或两个以上能产生不同 波长激光的芯片，并通过光纤的耦合实现两种或两种以上不同波长激光单路 输出，依据临床需要，实现对不同疾病或者同一疾病的不同状况，进行波长 选择性的多波长同步(同病灶、同光斑)治疗或单波长治疗，且由于采用一 个总的控制芯片控制多路驱动单元，然后由每路驱动单元分别控制一个半导 体激光芯片的方式进行多路激光输出控制的驱动电源电路，波长间相互切换 更简便。
图l是采用光纤耦合器耦合的本实用新型的连接原理框图； 图2是采用陈列式光纤耦合器耦合的本实用新型的连接原理框图。
具体实施方式
以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式
详述如下。 详见附图， 一种半导体激光治疗装置，包括带有激光模块驱动单元的驱
动电源、半导体激光模块、工控机、触摸液晶显示器和控制软件系统、输出头，所述半导体激光模块由至少两个产生不同波长的半导体激光芯片及至少 两个光纤耦合器组成，所述输出头为至少两种不同激光波长的单路输出头， 所述单路输出头通过一组输出光纤分别与若干路光纤耦合器和若干路半导体 激光芯片相连接，各路激光模块驱动单元通过半导体激光才莫块壁上的接线柱 分别与其中的半导体激光芯片及光纤耦合器依次连接，所述总控制芯片与驱 动电源连接。 实施例1
所述输出光纤通过光纤耦合器与半导体激光芯片呈单独一对一的耦合。
两个或多个光纤耦合器采用的耦合器与光纤一对一耦合的方式，即一个光 纤耦合器将一根光纤与一个半导体激光芯片单独耦合。当应用该装置时，首 先启动电源，在操作界面中输入所需的参数(包括激光波长、功率、治疗时 间等)，待调整好被治疗把位后，启动激光输出按钮，启动激光输出按钮后， 控制系统将指令传达给驱动电源，驱动电源再将指令传达给总的控制芯片控 制下的多路驱动单元，然后由每路驱动单元分别控制一个半导体激光芯片输 出不同的激光，从而实现对不同病灶或者病灶的不同情况实现同步治疗。也 可以实现一种波长激光的输出，只要在操作界面中输入该种波长参数，就可 实现。
实施例2
通过单个阵列式光纤耦合器连接方式釆用单个阵列式光纤耦合器与两 个或两个以上光纤进行耦合的方式，即单个阵列式光纤耦合器将两根或两根 光纤以上的光纤与多个半导体激光芯片耦合。当应用该装置时，首先启动电 源，在控制系统中输入所需的参数(包括激光波长、功率、治疗时间等)， 待调整好被治疗耙位后，启动激光输出按钮，启动激光输出^后，控制系 统将指令传达给驱动电源，驱动电源再将指令传达给总的控制芯片控制下的 多路驱动单元，然后由每路驱动单元分别控制一个半导体激光芯片输出不同 波长的激光，从而实现对不同病灶或者病灶的不同情况实现同步治疗。若在 操作界面中输入一种波长参数，也可以实现一种波长激光的输出。本半导体激光治疗装置的单路输出头输出的激光均为治疗用激光，包括
紫外激光与蓝激光(波长300nm-450nm，功率在20mW-200mW)之间、红 激光(波长包含了 630nm、 635nm、 650nm、 670nm，功率在100mW-500mW 之间)和红外激光(波长780nm-980nm，功率在500mW-3000mW之间)。
1) 光纤主要是单芯石英光纤，也可用塑料光纤。
2) 激光器驱动电路
半导体激光模块是一种对电流、电压变化十分敏感的精密器件，过高的 电流、电压和开关电流的冲击都会导致激光二极管不可恢复的损坏，因此要 求驱动电路输出电流稳定，输出电流开、关和调节时不会产生尖峰脉冲，不 受外界干扰的影响。经过比较和篩选，可选用由National Semiconductor公司 生产的高效5A降压型开关稳压电源芯片LM2679T-ADJ作为核心，
3) 控制芯片各类单片机芯片、CPU、 ARM芯片等，如LPC2114、 nRF卯5。
4) 光纤耦合器常用的SMA905、 FC等。
5 )激光模块选用天津滨海华医光电技术有限公司研制的 K81/63S12M-2.00/0,20W双波长半导体激光模块，该才莫块的主要技术指标如 下
双波长半导体激光模块技术参数
单位LD635nmLD808腿
光纤输出功率mW2002000
波长nm635 ±5808 ±5
阈值电流mA480400
工作电流mA7702500
工作电压V2.21.84
PD检测电流uA340394
连接器SMA卯5-265jim
热敏电阻kQ B12(20X:) \ 3477 ± 3% \
内置半导体制冷片(TEC)的额定工作电流是2A，额定工作电压是2.7V。 一、 弱激光的生物刺激作用主要有三个方面对血液系统的作用、对神经系统的作用、对淋巴系统的作用。
l)对血液系统的作用对血液的有形成分(白细胞white cell、红细胞red cdl、血小板)和无形成分(血浆中的葡萄糖、酶、激素、补体等)产生多方 面的刺激和调节作用。从而可激活血液细胞免疫活性物质，改善血液流变学 指标，促进血循环，恢复血流的生理功能(输送营养、氧气，带走废物、废 气)。
2)对神经系统的作用激光照射到神经细胞，进而刺激中枢神经，起动 神经-体液调节机制，提高生物活性物质内阿片肽的含量，对镇痛、调节代谢 和免疫活性等功能有重要作用。
3)对淋巴系统的作用激光照射到淋巴细胞(组织或液)，可以调节 机体的免疫功能，防止感染，消除炎症等，维持自身稳定和免疫监视作用。
弱激光临床应用l)用于治疗溃烂创口，杀菌清创，采用紫外或蓝光 (300nm-450nm);用于光针灸，治疗各种适宜针灸治疗的疾病，如面神 经麻痹、心脑血管疾病等，采用红光(600nm—-700nm);用于促进伤口愈 合促进神经修复、消炎等，采用红色半导体激光(600nm--700nm);用 于治疗带状疱渗、肩周炎、各关节痛等疼痛疾病，采用近红外半导体激光 (700nrn…lOOOnm)，以照射病灶为主。针对不同病症，采用多种波长联合 作用，可大大提高治疗效果。
二、针对不同的光敏剂，配合选用不同波长的激光，可以用于光动力疗 法治疗不同的疾病。如对治疗各种恶性肿瘤选用血卟啉类光敏剂时，要选 用530nm-650nm的激光；对治疗鲜红斑痣等疾病时，要选用450nm-570nm 的激光。
工作原理启动电源，在操作界面中的"波长"项中输入如635nm(该 波长激光具有消炎、促进伤口愈合等作用)和如808nm (该波长激光具有 止痛、促进神经修复等作用)及其他所需参数，调整好被治疗耙位，启动激 光输出按钮，控制系统将指令传*驱动电源，驱动电源再将指令传达给总的控制芯片控制下的两路驱动单元，然后由每路驱动单元分别控制一个半导
体激光芯片输出波长为635nrn和808nrn的激光，在同一手术中起到同步的 消炎、促进伤口愈合、止痛、促进神经修复等作用。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结 构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作 的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围 内。
权利要求1、一种半导体激光治疗装置，包括带有激光模块驱动单元的驱动电源、半导体激光模块、工控机、触摸液晶显示器和控制软件系统、输出头，其特征是所述半导体激光模块由至少两个产生不同波长的半导体激光芯片及至少两个光纤耦合器组成，所述输出头为至少两种不同激光波长的单路输出头，所述单路输出头通过一组输出光纤分别与若干路光纤耦合器和若干路半导体激光芯片相连接，各路激光模块驱动单元分别与半导体激光模块中的半导体激光芯片及光纤耦合器依次连接，所述总控制芯片与驱动电源连接。
2、 根据权利要求1所述的半导体激光治疗装置，其特征是所述输出光 纤通过光纤耦合器与半导体激光芯片呈单独一对一的耦合。
3、 根据权利要求1所述的半导体激光治疗装置，其特征是所述两个或 两个以上输出光纤通过阵列式光纤耦合器与两个或两个以上半导体激光芯片 耦合。
专利摘要本实用新型涉及一种半导体激光治疗装置，包括带有激光模块驱动单元的驱动电源、半导体激光模块、输出头，其特征是所述半导体激光模块由至少两个产生不同波长的半导体激光芯片及至少两个光纤耦合器组成，所述输出头为至少两种不同激光波长的单路输出头，所述单路输出头通过一组输出光纤分别与若干路光纤耦合器和若干路半导体激光芯片相连接，各路激光模块驱动单元分别与半导体激光模块中的半导体激光芯片及光纤耦合器依次连接。有益效果利用在一个半导体激光模块上设置两个或两个以上能产生不同波长激光的芯片，并通过光纤的耦合实现两种或两种以上不同波长激光单路输出，依据临床需要，实现针对不同疾病进行波长的选择。
文档编号A61N5/067GK201389272SQ20092009667
公开日2010年1月27日 申请日期2009年5月8日 优先权日2009年5月8日
发明者张瑞峰, 李迎新, 杨久敏, 范军峰, 陈谦锐 申请人:天津滨海华医光电技术有限公司