被动对准的交叉圆柱物镜组件制造技术

一种交叉圆柱物镜组件包含：一个快轴物镜(FAO)，其沿着一个光轴定位，用于使一个入射激光光束沿着一个快轴聚焦；一个慢轴物镜(SAO)，其沿着该光轴定位，用于使该入射激光光束沿着一个慢轴聚焦；以及一个透镜框，其具有快轴物镜接收部分和慢轴物镜接收部分，用于使该FAO和该SAO沿着该光轴以预定间隔配准。

【技术实现步骤摘要】
对相关申请的交叉引用本申请要求享有2015年5月15日提交的、标题为“PASSIVELYALIGNEDCROSSEDCYLINDEROBJECTIVEASSEMBLY”的美国临时申请No.62/162,535的权益，该美国临时申请以引用的方式被纳入本文。
本公开内容涉及激光二极管封装件(laserdiodepackage)。
技术介绍
常规激光二极管封装件典型地包含一个或多个以非对称发散度和非对称光束参数乘积(beamparameterproduct，bpp)发射光束的边缘发射半导体二极管激光器(edge-emittingsemiconductordiodelaser)。时常地，这多个激光二极管发射彼此平行传播或通过多种光学器件变得平行传播的光束。单独的快轴准直光学器件和慢轴准直光学器件使光束沿着对应的光束快轴和光束慢轴准直。圆对称的平凸物镜透镜典型地被定位成接收准直光束且将所述光束聚焦到一个光学纤维内。不幸的是，一个平凸物镜透镜不允许对与光束快轴和光束慢轴相关联的亮度进行独立控制或优化。包含通过一个或多个附加的光学器件的单独控制会引入不可接受的成本和复杂度。这样的附加的光学器件还使光束对准更困难，需要附加的劳动和复杂的紧固，且导致增加的误差或缺陷可能性。因此，仍需要不具有上述缺点的激光二极管封装件中的创新。
技术实现思路
根据一方面，一种交叉圆柱物镜组件(cross-cylinderobjectiveassembly)包括：一个快轴物镜(FAO)，其沿着一个光轴定位，用于使一个入射激光光束沿着一个快轴聚焦；一个慢轴物镜(SAO)，其沿着该光轴定位，用于使该入射激光光束沿着一个慢轴聚焦；以及一个透镜框，其具有快轴物镜接收部分和慢轴物镜接收部分，用于使该FAO和该SAO沿着该光轴以预定间隔配准。根据另一方面，该交叉圆柱物镜组件还包括：其中，该透镜框接收部分限定一个透镜框孔径，通过该透镜框孔径，该透镜框的一个环形部分可朝向光学纤维接收端插入，使得该环形部分配准到该透镜框孔径且阻止该透镜框横向于该光轴的平移；该透镜框接收部分包含一个旋转阻止表面，该旋转阻止表面抵靠该透镜框的一个旋转阻止表面配准且阻止该透镜框绕该光轴的旋转；该透镜框接收部分包含一个插入表面，该插入表面抵靠该透镜框的一个插入表面配准且阻止该透镜框沿着该光轴的平移。根据另一方面，一种方法包括：从多个不同的透镜框选择一个透镜框，每个透镜框包含：一个光学安装件配准部分，用于将该透镜框配准到一个与一个光轴相关联的共用的光学安装件；一个快轴物镜(FAO)接收部分，用于将一个FAO配准且固定到该透镜框；以及一个慢轴物镜(SAO)接收部分，用于将一个SAO配准且固定到该透镜框；其中每个透镜框与每个其他透镜框就以下项中的一个或多个而言不同：沿着该光轴该FAO接收部分和该光学安装件配准部分之间的间隔，和沿着该光轴该SAO接收部分和该光学安装件配准部分之间的间隔。根据另一方面，一种二极管激光器封装件包括：一个安装件，其包含一个在相对的透镜框和纤维接收部分之间延伸的聚焦体积，所述部分与一个光轴相关联且限定对应的孔径；一个光学纤维，其相对于该纤维接收部分孔径固定，使得该光学纤维的一个输入面被定位在该聚焦体积内在沿着该光轴且关于该光轴同轴的一个所选位置处；一个透镜框，其被配准到该安装件的透镜框接收部分以便阻止该透镜框绕该光轴的旋转且阻止该透镜框在沿着该光轴的一个或两个方向上的平移，该透镜框包含一个快轴物镜(FAO)接收部分和一个慢轴物镜(SAO)接收部分；一个FAO，其具有一个FAO聚焦轴且被配准到该FAO接收部分以便阻止该FAO相对于该光轴的旋转且阻止该FAO在沿着该光轴的一个或两个方向上垂直于该FAO聚焦轴的平移；以及一个SAO，其具有一个SAO聚焦轴且被配准到该SAO接收部分以便阻止该SAO相对于该光轴的旋转且阻止该SAO在沿着该光轴的一个或两个方向上垂直于该SAO聚焦轴的平移。根据下面参考附图进行的详细描述，所公开的技术的前述和其他的目的、特征和优点将变得更加明了。附图说明图1A是适合于将一个或多个准直光束耦合到一个光学纤维内的激光二极管封装件的被动对准的交叉圆柱透镜组件的一部分的侧横截面视图。图1B是带有透镜的被动对准的交叉圆柱框的立体图。图1C是一个被动对准的交叉圆柱透镜组件的立体图。图1D是一个交叉圆柱透镜对的立体图，其中为了清楚而移除了其他部件。图2A和图2B是相对于一个光轴相对地定向的一个凸透镜的光线追迹。图3A和图3B是分别对应于图2A和图2B的凸透镜的成像平面辐照度图(irradiancemap)。图4A和图4B是对于不同数值孔径的功率围场(powerenclosure)的图表。图5A和图5B是一个纤维面处的光场强度的光斑图解图。图6是与不同的光学器件相关联的光束参数乘积的图和光束在一个纤维面处的效果。图7是用于耦合到一个纤维面内的光束的光线追迹示意图，大致以俯视图描绘了快轴和以仰视图描绘了慢轴。图8是将准直光束被动地对准到一个光学纤维的方法的流程图。具体实施方式如在本申请和权利要求书中使用的，单数形式的“一个(a)”、“一个(an)”以及“所述(the)”包含复数形式，除非上下文另有明确指示。此外，术语“包含”意指“包括”。另外，术语“耦合”不排除在耦合项之间存在中间元件。本文描述的系统、设备和方法不应被理解为以任何方式进行限制。而是，本公开内容指向多个公开的实施方案的所有新颖的且非显而易见的特征和方面(单独地以及以相互间的多种组合和子组合的方式)。所公开的系统、方法和设备既不限于任何具体的方面或特征或其组合，也不需要呈现任何一个或多个具体的优势或解决任何一个或多个具体的问题。任何操作理论都是为了便于解释，但是所公开的系统、方法和设备不限于这样的操作理论。尽管为了方便呈现而对一些公开的方法的操作以特定的顺次次序进行了描述，但是应理解，这种描述方式囊括了重新排列，除非下面陈述的具体的语言要求特定的次序。例如，在一些情况下，顺次描述的操作可以被重新排列或被同时地执行。此外，为了简单起见，附图可能未示出公开的系统、方法和设备可以与其他系统、方法和设备结合使用的多种方式。此外，本说明书有时使用术语比如“产生”和“提供”来描述公开的方法。这些术语是对执行的实际操作的高水平抽象。对应于这些术语的实际操作将依赖于具体的实施方式而变化，且可容易被本领域的普通技术人员识别。在一些实施例中，值、程序或设备被称作“最低”、“最好”、“最小”或诸如此类。将理解，这样的描述旨在表明可以在多个使用的功能替代方案间进行选择，且这样的选择不必更好、更小或以其他方式相对于其他选择是优选的。参考一些被指示为“在…以上(above)”、“在…以下(below)”、“上(upper)”、“下(lower)”、“水平的(horizontal)”、“竖直的(vertical)”和诸如此类的方向描述实施例。这些术语是出于方便描述而使用的，而且不暗示任何特定的空间定向。如在本文中使用的，光学辐射指波长在大约100nm到10μm之间、且典型地在大约500nm到2μm之间的电磁辐射。基于可获得的激光二极管源和光学纤维的实施例通常与在大约600nm到1700nm之间的波长相关联。在一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交叉圆柱物镜组件，包括：一个快轴物镜(FAO)，其沿着一个光轴定位，用于使一个入射激光光束沿着一个快轴聚焦；一个慢轴物镜(SAO)，其沿着该光轴定位，用于使该入射激光光束沿着一个慢轴聚焦；以及一个透镜框，其具有快轴物镜接收部分和慢轴物镜接收部分，用于使该FAO和该SAO沿着该光轴以预定间隔配准。

【技术特征摘要】
2015.05.15 US 62/162,5351.一种交叉圆柱物镜组件，包括：一个快轴物镜(FAO)，其沿着一个光轴定位，用于使一个入射激光光束沿着一个快轴聚焦；一个慢轴物镜(SAO)，其沿着该光轴定位，用于使该入射激光光束沿着一个慢轴聚焦；以及一个透镜框，其具有快轴物镜接收部分和慢轴物镜接收部分，用于使该FAO和该SAO沿着该光轴以预定间隔配准。2.根据权利要求1所述的交叉圆柱物镜组件，还包括一个光学安装件，该光学安装件包含一个用于配准该透镜框的透镜框接收部分。3.根据权利要求1所述的交叉圆柱物镜组件，还包括：一个光学纤维接收端，其沿着该光轴定位在距该透镜框预定间隔处使得该入射激光光束被耦合到该光学纤维接收端内。4.根据权利要求1所述的交叉圆柱物镜组件，其中该SAO具有一个沿着该光轴面向聚焦方向的凸圆柱形表面。5.根据权利要求4所述的交叉圆柱物镜组件，其中该SAO被定位成产生与该入射激光光束沿着该慢轴的聚焦相关联的光束模糊。6.根据权利要求1所述的交叉圆柱物镜组件，其中配准的该FAO可平行于一个FAO聚焦轴平移，且配准的该SAO可平行于一个SAO聚焦轴平移。7.根据权利要求2所述的交叉圆柱物镜组件，其中：该透镜框接收部分限定一个透镜框孔径，通过该透镜框孔径，该透镜框的一个环形部分可朝向该光学纤维接收端插入，使得该环形部分配准到该透镜框孔径且阻止该透镜框横向于该光轴的平移；该透镜框接收部分包含一个旋转阻止表面，该旋转阻止表面抵靠该透镜框的一个旋转阻止表面配准且阻止该透镜框绕该光轴的旋转；该透镜框接收部分包含一个插入表面，该插入表面抵靠该透镜框的一个插入表面配准且阻止该透镜框沿着该光轴的平移。8.一种方法，包括：从多个不同的透镜框中选择一个透镜框，每个透镜框包含：一个光学安装件配准部分，用于将该透镜框配准到一个与一个光轴相关联的共同的光学安装件；一个快轴物镜(FAO)接收部分，用于将一个FAO配准且固定到该透镜框；以及一个慢轴物镜(SAO)接收部分，用于将一个SAO配准且固定到该透镜框；其中每个透镜框与每个其他透镜框就以下项中的一个或多个而言不同：沿着该光轴该FAO接收部分和该光学安装件配准部分之间的间隔，和沿着该光轴该SAO接收部分和该光学安装件配准部分之间的间隔。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：将一个FAO和SAO配准且固定在所选的透镜框的相应的接收部分中。10.根据权利要求9所述的方法，还包括：将该透镜框的光学安装件配准部分配准且固定到该光学安装件。11.根据权利要求10所述的方法，还包括：将一个光学纤维接收端沿着该光轴相对于该光学安装件定位在一个SAO聚焦轴和一个FAO聚焦轴的交叉点处或附近。12.根据权利要求11所述的方法，还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·M·海明威，A·布朗，D·C·道森，K·霍纳，S·林，W·厄尔班内克，
申请(专利权)人：恩耐公司，
类型：发明
国别省市：美国;US