基于TO封装的大功率高亮度半导体激光器的制作方法

基于to封装的大功率高亮度半导体激光器
技术领域
1.本发明涉及一种半导体激光器，具体涉及一种基于to封装的大功率高亮度半导体激光器。


背景技术：

2.半导体激光器由于其体积小、效率高、造价低等优点，近些年得到快速发展并在工业上广泛应用。但半导体激光器的劣势也很明显，散热难度大、输出功率小、光束质量低。这些劣势因素严重限制了大功率蓝光半导体激光器的尺寸、耦合效率和亮度。
3.目前市场上的半导体激光器的封装方式主要分为to封装和蝶型封装，其中蝶型封装结构复杂、尺寸大、成本高且使用较少。to封装结构简单、尺寸小、成本低且使用广泛。传统的to封装包括管壳、管脚、管舌和底座，半导体激光器芯片中的热量只能通过管舌导向底座，并传导至基座。目前市场上的to管和基座配合之间一般采用贴合，使用导热胶搭配螺丝紧固，基座螺纹连接或管壳焊接，这些配合方法都会导致底座和基座之间的热阻很大，热量无法高效快速传导至基座，进而影响半导体激光器的稳定性和寿命。由于半导体激光器的功率低，发散角大，所以多个半导体激光器耦合光束经光学系统后聚焦的光斑，尺寸较大，杂散光多，光束质量较差。如果采用的输出光纤芯径大，会导致输出激光亮度低；如果采用的光纤芯径小，会导致耦合效率低；并且在光束聚焦进入光纤时，会有一部分光能量进入输出光纤的包层，经过sma(sub miniature a)主体的插芯时，因为胶合材质发生缝隙泄露并聚集。目前市场上大多使用镶嵌蓝宝石的sma接头，采用蓝宝石作为泄除包层光的方式，但泄除能量的比例有限，限制了半导体激光器的功率。
4.现有技术中的半导体激光器受制于蓝激光光子能量大，芯片对温度敏感，有机胶水对蓝光吸收强等因素，使得半导体激光器的功率、亮度、散热三者相互掣肘，导致半导体激光器结构复杂，体积庞大，电光效率低。


技术实现要素：

5.本发明的目的是解决现有技术中的半导体激光器的功率、亮度、散热三者相互掣肘，导致半导体激光器结构复杂，体积庞大，电光效率低的技术问题，而提供一种基于to封装的大功率高亮度半导体激光器，实现大功率、高亮度、高耦合效率、低耦合难度、小型化精细化的半导体激光器。
6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
7.基于to封装的大功率高亮度半导体激光器，其特殊之处在于：包括n个半导体激光器单管、基座、光学组件、sma接头组件以及设置于sma接头组件内的光纤，n为大于等于2的整数；
8.n个所述半导体激光器单管分别根据激光出射方向错位设置在基座上；
9.光学组件包括沿激光出射方向依次设置的准直镜、合束镜和耦合镜；
10.准直镜为n个，n个准直镜分别设置在n个半导体激光器单管的出射激光端；
11.sma接头组件位于耦合镜的耦合光路上，用于将耦合镜的耦合光通过光纤输入外部医疗器械。
12.进一步地，所述基座上设置有第一管座与第二管座；
13.第一管座上设置有多个第一安装孔，第二管座上设置有多个第二安装孔；
14.n个半导体激光器单管分别设置于第一安装孔与第二安装孔中，且第一安装孔中半导体激光器单管的出射激光经对应的准直镜准直后，从靠近合束镜的相邻两个半导体激光器单管之间的第二安装孔中穿过。
15.进一步地，还包括第一壳体；
16.第一管座、第二管座并排设置在第一壳体一端的内部；
17.准直镜、合束镜和耦合镜均设置于第一壳体内；
18.sma接头组件设置于第一壳体另一端；
19.半导体激光器单管通过底座设置在第一安装孔与第二安装孔中。
20.进一步地，还包括预成型焊片与镜托；
21.预成型焊片与半导体激光器单管的底端及底座相适配，并位于半导体激光器单管与底座之间；镜托与半导体激光器单管的出射激光端相适配，镜托用于安装准直镜。
22.进一步地，sma接头组件包括同轴设置的sma主体、蓝宝石环、导热管与热缩管；sma主体的接收端嵌套设置蓝宝石环，其输出端与导热管的一端连接；导热管的另一端设置有热缩管；
23.光纤的一端依次穿过热缩管、导热管、sma主体以及蓝宝石环，并与蓝宝石环的端面齐平；光纤的另一端用于与外部医疗器械连接；光纤包括由外到内的涂覆层、包层与纤芯；光纤位于热缩管、导热管、sma主体以及蓝宝石环内的部分均为包层与纤芯，且通过高折胶固定在导热管中；包层与sma主体为间隙配合，sma主体与蓝宝石环为过盈配合；
24.准直镜、合束镜和耦合镜均选用为玻璃材料；底座选用金属底座；准直镜与底座为胶水胶合固定；
25.预成型焊片与半导体激光器单管的底端焊接；半导体激光器单管通过顶丝与底座进行定位；
26.半导体激光器单管与第一安装孔、第二安装孔均为同轴间隙配合。
27.另外，本发明还提供了基于to封装的大功率高亮度半导体激光器，其特殊之处在于：包括n个半导体激光器单管、基座组、光学组件、sma接头组件以及设置于sma接头组件内的光纤，n为大于等于2的整数；
28.所述基座组包括第一基座与第二基座；
29.n个所述半导体激光器单管根据激光出射方向分别错位设置在第一基座与第二基座上；
30.光学组件包括准直镜、反射镜、以及沿反射镜的反射光路依次设置的合束镜和耦合镜；
31.准直镜为n个，n个准直镜分别设置在n个所述半导体激光器单管的出射激光端；
32.反射镜为n个独立反射镜，n个独立反射镜分别对应n个准直镜的出射光路设置，用于将n个准直镜的准直光束输入合束镜；或者所述反射镜为两个条形反射镜，两个条形反射镜均位于n个准直镜的出射光路上，且两个条形反射镜错位设置；
33.sma接头组件位于耦合镜的耦合光路上，用于将耦合镜的耦合光通过光纤输入外部医疗器械。
34.进一步地，所述第一基座、第二基座上均设置有第一管座与第二管座；
35.第一管座上设置有多个第一安装孔，第二管座上设置有多个第二安装孔；
36.n个所述半导体激光器单管分别设置于第一安装孔与第二安装孔中，且第一安装孔中半导体激光器单管的出射激光经对应的准直镜准直后，从靠近合束镜的相邻两个半导体激光器单管之间的第二安装孔中穿过。
37.进一步地，还包括第一反射镜支架、第二反射镜支架与第二壳体，第二壳体包括大端和小端；
38.第一基座与第二基座相对设置在第二壳体大端内部的对应两侧；
39.准直镜、反射镜、合束镜和耦合镜均设置于第二壳体内；n个独立反射镜或者两个条形反射镜分别对应设置在第一反射镜支架、第二反射镜支架上；所述第一反射镜支架、第二反射镜支架均设置于第二壳体大端的内部，并位于第一基座、第二基座之间；
40.sma接头组件设置于第二壳体的小端；
41.半导体激光器单管通过底座设置在第一安装孔与第二安装孔中中。
42.进一步地，所述第一反射镜支架与所述第二反射镜支架在空间上相互垂直。
43.进一步地，还包括预成型焊片与镜托；
44.预成型焊片与半导体激光器单管的底端及底座相适配，并位于半导体激光器单管与底座之间；镜托与半导体激光器单管的出射激光端相适配，镜托用于安装准直镜；
45.sma接头组件包括同轴设置的sma主体、蓝宝石环、导热管与热缩管；sma主体的接收端嵌套设置蓝宝石环，其输出端与导热管的一端连接；导热管的另一端设置有所述热缩管；
46.光纤的一端依次穿过热缩管、导热管、sma主体以及蓝宝石环，并与蓝宝石环的端面齐平；光纤的另一端用于与外部医疗器械连接；光纤包括由外到内的涂覆层、包层与纤芯；光纤位于热缩管、导热管、sma主体以及蓝宝石环内的部分均为包层与纤芯，且通过高折胶固定在导热管中；包层与sma主体，sma主体与蓝宝石环为过盈配合；
47.准直镜、合束镜和耦合镜均选用为玻璃材料；底座选用金属底座；准直镜与底座为胶水胶合固定；
48.预成型焊片与半导体激光器单管的底端焊接；半导体激光器单管通过顶丝与底座进行定位；
49.半导体激光器单管与第一安装孔、第二安装孔均为同轴间隙配合。
50.与现有技术相比本发明技术方案的有益效果是：
51.(1)本发明基于to封装的大功率高亮度半导体激光器,可应用于激光波长小于500nm，功率大于100w且亮度大于25mw/(cm2
·
sr)的半导体激光器。其利用基座，将n个半导体激光器单管分别错位设置在基座上，提高了半导体激光器单管许可功率；通过准直镜、反射镜、合束镜和耦合镜的相互配合，并通过高功率的sma接头组件，使光纤中的能量均匀从sma接头组件中输出，增加了激光光束密度与耦合许可功率，进而提升亮度。
52.(2)本发明通过在基座上配对设置的第一管座与第二管座，使得对应半导体激光器单管的光轴错位，进而使第一管座上的激光光束从第二管座间隙中出射，减少了半导体
激光器单管基座的占空尺寸，增加了激光光束密度，提高了半导体激光器单管许可功率。
53.(3)本发明还通过预成型焊片固连半导体激光器单管与底座，减小热阻，加强热传递效率，减弱温度对半导体激光器单管的影响，提高了半导体激光器单管的许可输出功率。所以本发明解决了现有半导体激光器的功率，亮度，散热三者相互掣肘、结构复杂、体积庞大及电光效率低的技术问题。
54.(4)本发明准直半导体激光器单管出射的激光光束中，准直镜为玻璃材料，底座为金属材料，由于玻璃与金属之间接触面积较小，很难用胶水形成化学键，所以准直镜难以和底座形成稳定固连。因此利用镜托作为金属和玻璃的过渡件，连接底座和准直镜，通过镜托间接增大准直镜与底座的接触面积，防止胶结不稳定问题。
55.(5)本发明使用第一管座、第二管座上的第一安装孔和第二安装孔以同轴间隙配合的方式卡住半导体激光器单管，以保证半导体激光器单管出射激光的窗口与靠近半导体激光器单管底端的基座侧壁垂直度。半导体激光器单管通过顶丝与底座进行定位，使得半导体激光器单管在底座中的位置更加靠近底座靠近基座的侧面，进而保证半导体激光器单管的光点更准确；预成型焊片与半导体激光器单管的底端焊接，增强了半导体激光器单管与底座之间的热传导。
56.(6)本发明高功率sma接头组件，sma接头组件采用前置蓝宝石环作为第一级包层泄光装置，sma接头组件后采用导热管作为第二级包层泄光装置。光纤与蓝宝石环间隙配合，光纤在sma主体中间隙配合，光纤在导热管中采取灌胶密封，保证了光纤与sma接头组件同轴度并将包层中的杂散光全部泄出。
57.(7)本发明基于to封装的大功率高亮度半导体激光器中，由于还设置有反射镜，当反射镜为n个独立反射镜，n个独立反射镜分别对应n个准直镜的出射光路设置，用于将n个准直镜的准直光束输入合束镜；或者反射镜为两个条形反射镜，两个条形反射镜均位于n个准直镜的出射光路上，且两个条形反射镜错位设置；所以增加了第一基座与第二基座，使得第一基座与第二基座上能够错位设置更多的半导体激光器单管，提高了基座组的占空比；半导体激光器单管出射激光通过反射镜改变光束方向并压缩光束空间，增加了光束密度，增大了半导体激光器单管的耦合输出功率。
58.(8)本发明的第二壳体包括大端和小端，第一基座与第二基座相对设置在第二壳体大端内部的对应两侧，并利用交叉设置的第一反射镜支架与第二反射镜支架设置反射镜进一步增加了激光光束密度，且该结构简单易于实现。
附图说明
59.图1是本发明基于to封装的大功率高亮度半导体激光器实施例一的结构示意图；
60.图2是实施例一中半导体激光器单管与准直镜的安装结构示意图；
61.图3是实施例一中sma接头组件的结构示意图；
62.图4是本发明基于to封装的大功率高亮度半导体激光器实施例二的结构示意图；
63.图5是实施例二中半导体激光器单管与两个反射镜的结构示意图；
64.图6是实施例二中sma接头组件内部光束示意图。
65.图中附图标记为：
66.1-半导体激光器单管，2-基座，20-底座，21-第一管座，22-第二管座，201-顶丝，
202-镜托，203-第一基座，204-第二基座；3-sma接头组件，31-sma主体，32-蓝宝石环，33-导热管，34-高折胶，35-热缩管；4-光纤，400-光纤端面，401-涂覆层，402-包层；5-准直镜，6-合束镜，7-耦合镜，81-第一壳体，82-第二壳体；9-反射镜，91-第一反射镜支架，92-第二反射镜支架；10-预成型焊片。
具体实施方式
67.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
68.实施例一
69.如图1所示，本发明基于to封装的大功率高亮度半导体激光器，包括n个半导体激光器单管1、基座2、光学组件、sma接头组件3以及设置于sma接头组件3内的光纤3，n为大于等于2的整数；本实施例中，n的取值为8；8个半导体激光器单管1分别根据激光出射方向错位设置在基座2上；光学组件包括沿激光出射方向依次设置的准直镜5、合束镜6和耦合镜7；准直镜5为8个，8个准直镜5分别设置在8个半导体激光器单管1的出射激光端；sma接头组件3位于耦合镜7的耦合光路上，用于将耦合镜7的耦合光通过光纤4输入外部医疗器械。
70.现有to封装指的是包括芯片，管舌，管脚，管帽，密封窗和底座。本实施例中，半导体激光器单管1为to封装的同轴型出光半导体激光器单管，主要靠基座2和底座20散热，工作温度升高会导致激光波长变化，半导体激光器单管1功率不稳定。高亮度大功率半导体激光器指的是采用功率大于100w且亮度大于25mw/(cm2.sr)的光纤4耦合半导体激光器。
71.本实施例中，基座2上设置有第一管座21与第二管座22；第一管座21上设置有多个第一安装孔，第二管座22上设置有多个第二安装孔；8个半导体激光器单管1分别设置于第一安装孔与第二安装孔中，半导体激光器单管1与第一安装孔、第二安装孔均为同轴间隙配合，且第一安装孔中半导体激光器单管1的出射激光经对应的准直镜5准直后，从靠近合束镜6的相邻两个半导体激光器单管1之间的第二安装孔中穿过。第一管座21、第二管座22并排设置在第一壳体81一端的内部；其中第一壳体81为矩形体结构；准直镜5、合束镜6和耦合镜7均设置于第一壳体81内；sma接头组件3设置于第一壳体81另一端；半导体激光器单管1通过底座20设置在第一安装孔与第二安装孔中。
72.首先，将半导体激光器单管1安装在基座2中的底座20中，半导体激光器单管1的快轴垂直底座20的平面。半导体激光器单管1发出的激光经准直镜5后形成平行的准直光束。第一管座21出射的平行光束从相邻两个第二管座22的间隙中射出，出射的平行光束排布成矩形，经过合束镜6以及耦合镜7形成耦合光进入由高功率sma接头组件3固定的光纤4，并输出。所有部件都安装在矩形结构的第一壳体81中。本实施例中，to封装的半导体激光器单管1与底座20上的孔焊接固连，焊接时，需要顶丝201将半导体激光器单管1和底座20压紧，增强焊接效果。
73.如图2所示，半导体激光器单管1优选欧司朗的产品，其慢轴光束质量较好。半导体激光器单管1的底座20上有三个热沉，三个热沉的延长线相互垂直，选择对称的两个热沉与底座20对应定位。半导体激光器单管1与底座20间隙配合，半导体激光器单管1后端与基座2
上的底座20孔底面重合，热沉通过顶丝201锁紧。
74.半导体激光器单管1后面与底座20之间放置预成型焊片10，预成型焊片10优选铜锌物质，其形状和半导体激光器单管1相匹配，预成型焊片10与半导体激光器单管1的底端焊接，焊接前将半导体激光器单管1定位并夹紧，同时半导体激光器单管1通过顶丝201)与底座20进行定位；将底座20上的顶丝201锁紧。经回炉焊焊接后，预成型焊片10与底座20和半导体激光器单管1形成化学键，相互固定，形成良好的热导体，将半导体芯片(即半导体激光器单管1)的热量高效传递到基座2上。本实施例中还可以对基座2配备水冷或者风冷散热块将热量快速散出。
75.本实施例中，准直镜5、合束镜6和耦合镜7均选用为玻璃材料；每个半导体激光器单管1匹配一个准直镜5，准直镜5安装在半导体激光器单管1的出射光路上，每个准直镜5与每个半导体激光器单管1的光束对应。本实施例中，优选准直镜5是双焦距准直镜或fac附加球面柱镜。玻璃与金属之间很难形成稳定的胶结化学键，因此采用镜托202作为过渡件安装准直镜5。镜托202优选石英环，其内径稍小于半导体激光器单管1管帽直径，其外径稍大于半导体激光器单管1底座20直径。镜托202与底座20的前端台阶紧配合或者胶合固定。准直镜5装调之后与镜托202胶合固定，再与底座20为胶水胶合固定，同材质胶合稳定性很好。合束镜6合耦合镜7都安装在第一壳体81中对应的凹槽内。
76.如图3所示，半导体激光器单管1的激光光束经过合束镜6和耦合镜7进入由高功率sma接头组件3固定的光纤4。光纤4在sma接头组件3内的部分已经被剥离涂覆层401只保留包层402和芯径，光纤4与空气接触的部分为涂覆层401、包层402与纤芯。按照激光理论，激光光束的85％能量边界属于有效尺寸，若使用大芯径光纤4会导致输出激光亮度降低；若使用光纤4，耦合效率降低，部分能量进入光纤4包层402形成包层光。包层光不稳定，极易烧光纤4。
77.本实施例中的sma接头组件3包括同轴设置的sma主体31、蓝宝石环32、导热管33与热缩管35；sma主体31的接收端嵌套设置蓝宝石环32，其输出端与导热管33的一端连接；导热管33的另一端设置有热缩管35；光纤4的一端依次穿过热缩管35、导热管33、sma主体31以及蓝宝石环32，并与蓝宝石环32的端面齐平；光纤4的另一端用于与外部医疗器械连接；光纤4包括由外到内的涂覆层401、包层402与纤芯；光纤4位于热缩管35、导热管33、sma主体31以及蓝宝石环32内的部分均为包层与纤芯，且通过高折胶34固定在导热管33中；包层402与sma主体31为间隙配合，sma主体31与蓝宝石环32为过盈配合；高功率sma接头组件3前端采用蓝宝石环32作为一次泄包层光措施，后端导热管33灌高折胶34作为二次泄包层光措施，并且光纤4在sma接头组件3的插芯缝隙中悬空，在导热管33灌的高折胶34中固定，防止包层光从插芯露出。光纤4包层402中的能量经过蓝宝石环32时，部分能量导入蓝宝石环32，热量传导至接头的sma主体31。包层402中残余能量经过sma接头组件3的插芯到达导热管33，由高折胶34将包层光抽运出来，热量由导热管33及时散发到环境中。导热管33内腔呈锥形，锥度优选为1.1～1.3，起始直径稍大于光纤4包层402直径。光纤4与sma接头组件3的同轴度调整好后，由导热管33内腔灌胶固定。导热管33外经与sma接头组件3的sma主体31直径相同，外侧面优选设置散热翅槽。热缩管35连接导热管33后端和光纤4涂覆层401，防止小心径的光纤4弯折。光纤4与蓝宝石环32间隙配合，优选微米级间隙。导热管33的长度可根据激光功率和耦合效率设置，保证将包层402中的光能量完全泄除，导热管33内径大于光纤4涂覆层
401直径，防止优选漏斗状内腔，便于灌胶。
78.安装好半导体激光器单管1后，第一管座21上的出射光束从第二管座22的间隙中射出，以增加半导体激光器单管1出光窗口的尺寸占空比(激光出光窗口尺寸与基座2间距尺寸的比例)，进而增加激光光束密度。根据光学参数积公式可知欧司朗的产品其慢轴的光学参数积是快轴的光学参数积的八倍，并且由激光快慢轴光学参数积和半导体激光器单管1的基座2尺寸对比可知，优选两个配对第一管座21与第二管座22作为一组，第一管座21与第二管座22均包含四个底座20，共有八个半导体激光器单管1。光束进入合束镜6后会形成八条竖列光斑，进入耦合镜7后形成圆形光斑。
79.实施例二
80.如图4所示，实施例二与实施例一的区别在于，实施例二中光学组件包括准直镜5、反射镜9、以及沿反射镜9的反射光路依次设置的合束镜6和耦合镜7；准直镜5为n个，n个准直镜5分别设置在n个所述半导体激光器单管1的出射激光端；反射镜9为n个独立反射镜，n个独立反射镜分别对应n个准直镜5的出射光路设置，用于将n个准直镜5的准直光束输入合束镜6；还可以将反射镜9设置为为两个条形反射镜，两个条形反射镜均位于n个准直镜5的出射光路上，且两个条形反射镜错位设置；本实施例中，n的取值为16。
81.实施例二还设置有基座组与第二壳体82；基座组包括配对的第一基座203与第二基座204，第二壳体82包括大端和小端；第一基座203与第二基座204相对设置于第二壳体82大端内部的对应两侧，且第一基座203的高度低于第二基座204的高度(也可以第一基座203的高度高于第二基座204的高度)；第一基座203与第二基座204上的光束相对错位发射，使用反射镜9改变光路。16个独立反射镜对应设置在第一反射镜支架91、第二反射镜支架92上；第一反射镜支架91、第二反射镜支架92均设置于第二壳体82大端的内部，并位于第一基座203、第二基座204之间(在其他实施例中，本领域技术人员还可以根据需要或者使用环境限制，将两个条形反射镜对应设置在第一反射镜支架91、第二反射镜支架92上；第一反射镜支架91、第二反射镜支架92均设置于第二壳体82大端的内部，并位于第一基座203、第二基座204之间)；第一反射镜支架91、第二反射镜支架92用于改变光束方向并压缩光束空间，增加光束密度。本实施例中，第一反射镜支架91、第二反射镜支架92均优选棱镜反射镜。每个半导体激光器单管1安装在配对第一基座203与第二基座204的第一安装孔、第二安装孔上，并匹配一个准直镜5，准直镜5安装在半导体激光器单管1外。从配对第一基座203与第二基座204上发出的16个准直光束经过准直镜5后到达对应棱镜反射镜并转向合束镜6的光轴方向，通过合束镜6和耦合镜7，进入用高功率sma接头组件3固定的光纤4。实施例二的功率相比前实施例一的功率增大了一倍，光学系统不变。
82.如图5所示，根据图5中半导体激光器单管1的设置，半导体激光器单管1发出的光束经准直镜5准直后，光束以相对设置的第一基座203与第二基座204布局模式向内出射激光到达第一反射镜支架91与第二反射镜支架92的反射镜9上。第一反射镜支架91、第二反射镜支架92由两行对应的16个独立反射镜棱镜构成。从第一基座203与第二基座204出射的准直光束到达第一反射镜支架91与第二反射镜支架92的反射镜9上后均转换方向至合束镜6的光轴并进入合束镜6，此时准直光束会形成上下两排各八条光斑。之后光束进入耦合镜7形成耦合光，并在光纤4端面400处形成上下两个圆型光斑。调整第一反射镜支架91、第二反射镜支架92的俯仰角，可将两个耦合光斑合并在一起并进入光纤4，增大耦合效率。实施例
二中第一反射镜支架91与第二反射镜支架92在空间上相互垂直。
83.电能经过半导体激光器单管1的芯片后一部分转化为光能，一部分转化为热能。按照欧司朗产品参数，半导体激光器单管1的电光转化效率约33％，热能传递到半导体激光器单管1的第一基座203与第二基座204。第一基座203与第二基座204均和底座20上的孔配合，采用预成型焊片10过渡连接以减小热阻，并且第一基座203与第二基座204均优选铜材质，可将半导体激光器单管1的热量从底座20高效高速传递到第一基座203与第二基座204，第一基座203与第二基座204连接冷却装置，将热量散出。第一基座203与第二基座204的热量是整个半导体激光器热量的主要部分，其中半导体激光器单管1和第一基座203与第二基座204的热量传输效率和速率影响整个半导体激光器的效率。
84.电能经过半导体激光器单管1的激光转化为热能的部分经过第一基座203与第二基座204传输到环境中，转化为光能的部分经过光学组件输出。本实施例中，从半导体激光器单管1发射的光能经过镀膜的光学组件即准直镜5，合束镜6，耦合镜7以及光纤4，损失很少光能低于5％，产生的热量直接通过第二壳体82散出。
85.如图6所示，光纤4前端去除涂覆层401只保留包层402和纤芯。耦合光进入光纤4时，光能量在光纤4端面处分为三部分，分别为纤芯光，包层光和杂散光。纤芯光(进入光纤4纤芯的光能量)作为激光的有效输出，有效输出的光能量与激光合束能量比值为耦合效率，激光器的耦合效率一般在85％或90％以上。包层光(进入包层402的光能量)不稳定，只要环境因素改变(应力应变，介质改变)就很容易泄露，因此在sma接头组件3的插芯中很容易出现包层光泄露产生热量聚集烧毁光纤4。使用本发明的高功率sma接头组件3时，包层402能量经过蓝宝石环32时，由于蓝宝石折射率高，会导出部分包层光能量并转化为热量传到sma主体31上。残留包层光能量通过插芯时，因光纤4悬空包层光能量不会泄露。直到包层光能量经过导热管33时，由高折胶34抽运包层光能量，包层光能量随传输长度快速衰减。抽运出的光能量转化为热能传递到导热管33上。
86.导热管33的内腔形状优选为锥形，前端直径比后端直径小，锥角优选1.1～1.3。便于灌胶，防止非牛顿流体毛细作用。高折胶34抽运包层光能量会随传输长度指数减少，因此导热管33灌胶之后，导热管33前端的胶层比后端胶层薄，并且由于锥角，前端的抽运光会被反射到后端，保证整个导热管33散热均匀。
87.本实施例二与实施例一的其余部分相同。