本文提供了在光学封装件中定位光学单元的方法。根据一个方法，提供了部分组装的光学封装件。在该光学封装件中的波长转换装置包括其中形成有波导部分的转换层。将光学封装件中将该光学单元进行粗定位，以将光从激光二极管导引到波长转换装置，在波长转换装置的输入面上形成束斑。当修改该光学单元的位置以沿横轴Y1的一部分对该束斑进行1D扫描时，监测从波长转换装置输出的变频光学信号的强度，其中，横轴Y1与波长转换装置的转换层的平面投影相交。随后，将横轴Y1偏移，且当沿偏移后的横轴Y2对该束斑进行1D扫描时，重复该监测强度步骤。重复该过程直到1D扫描过程中所检测的强度达到或超过横向阈值，此时，通过参照所监测强度的各强度分布而确定最优横向轴Y*和沿最优横向轴Y*的相应最优横向坐标y。随后，当修改光学单元的位置以沿一条或多条交叉轴的部分对束斑进行1D扫描时，通过监测从波长转换装置输出的变频光学信号强度而确定一整组最优坐标x、y、z，其中，所述交叉轴中的一条与最优横向轴Y*相交。本文也公开并申请保护了其他实施例。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学封装件对齐系统及协议
技术介绍
本申请要求于2009年11月20日提交的、申请系列号为12/622，742、标题为 “Optical Package Alignment Systems and Protocols (光学对齐系统和协议)”的美国专 利申请的优先权。本专利技术的实施例总体上涉及诸如变频式光学封装件等光学组件中的部件之间的 对齐操作。更具体地，本专利技术的实施例涉及变频式光学封装件中的光学部件之间的对齐操 作，该对齐操作便于将激光器的输出光束与波长转换装置的波导输入对齐。
技术实现思路
本专利技术者已经认识到变频式光学封装件的一个或多个光学部件、诸如合成绿激光 源等需要极其精确的定位。在许多合成绿激光源中，使用包括诸如Mg-0掺杂周期性极化铌 酸锂(PPLN)晶体等非线性光学晶体的波长转换装置将激光器发射的红外光转换成可见绿 光。所述非线性光学晶体采用微米级的波导结构以限制及导引其中的光能量，并且具体地， 在光学封装件组装期间，激光器的输出光束应与位于所述晶体输入面处的波导部对齐。本 专利技术的实施例也涉及使用产生更高数量级谐波的光学封装件。根据本专利技术的一个实施例，提供了在光学封装件中定位光学单元的方法。根据该 方法，提供了部分组装的光学封装件。在该光学封装件中的波长转换装置包括其中形成有 波导部分的转换层。在光学封装件中将该光学单元进行粗定位，将光从激光二极管导引到 波长转换装置，在波长转换装置的输入面上形成束斑。当修改该光学单元的位置以沿横轴 Y:的一部分对该束斑进行1D扫描时，监测从波长转换装置输出的变频光学信号的强度，其 中，横轴Y1与波长转换装置的转换层的平面投影相交。随后，将横轴￥1偏移，且当沿偏移 后的横轴\对该束斑进行1D扫描时，重复该监测强度步骤。重复该过程直到1D扫描过程 中所检测的强度达到或超过横向阈值，此时，通过参照所监测强度的各强度分布而确定最 优横向轴Y*和沿最优横向轴Y*的相应最优横向坐标1。随后，当修改光学单元的位置以沿 一条或多条交叉轴(intersecting axis)的一部分对束斑进行1D扫描时，通过监测从波长 转换装置输出的变频光学信号强度而确定一整组最优坐标x、1、z，所述交叉轴中的一条与 最优横向轴Y*相交。根据本专利技术的另一实施例，提供了在光学封装件中定位光学单元的方法。根据该 方法，提供了部分组装的光学封装件，并且将该光学封装件中的光学单元粗定位，将光从激 光二极管导引到波长转换装置，在波长转换装置的输入面上形成束斑。当修改光学单元的 位置以将束斑移动到波长转换装置的输入面上的多处不同位置时，监测从波长转换装置中 输出的变频光学信号的强度。通过参照所监测的变频光学信号强度而确定在光学单元非平 行运动方向上的最优坐标X、1、Z。随后，当对最优坐标X、y、Z进行增量调整时，通过监测 从波长转换装置输出的本征(native)频率光学信号的强度，对最优坐标x、y、z进行本征修 正。本文公开并申请保护了其它实施例。附图的简要说明结合附图进行阅读，可以最好地理解在本申请中公开的以下具体实施方式，附图 中，相同的附图标记表示相同的结构，其中，图I示出了一种折叠光路光学封装件；图2示意性地示出了一种光学构造，该光学构造适于便于光学单元定位于折叠光 路光学封装件中；图3示意性地示出了将光学单元定位于光学封装件中的一种方式；图4示出了表示所监测强度P的强度分布的例子，其中，所监测强度P是横轴Y1的 y分量的函数；图5和图6示出了不同转换装置的方向以及与之关联的横轴和交叉轴；图7示出了单向光路光学封装件；以及图8示意性地示出了一种光学构造，该光学构造适于便于光学单元定位于包括单 向光路的光学封装件中。具体实施例方式首先参照附图说明图1-3，图中示出了在折叠光路光学封装件100耦接到对齐组件200的 情况下在光学封装件中定位光学单元的各种方法。一般地，光学封装件100包括光学单元 10，如果光学封装件100是折叠光路的，那么光学单元10包括透镜部件12和反射表面14， 透镜部件12和反射表面14配合以限定从激光二极管20延伸到波长转换装置30的折叠光 路。工作中，可以通过合适的致动器控制反射表面14，以控制波长转换装置30的输入面32 上束斑的位置。对齐组件200提供XYZ定位台210，XYZ定位台210支承感测头220，对齐组件200 还包括基座215，光学封装件100能够安装在该基座215上。感应头220包括聚焦透镜221、 波长选择分束镜222、光学带通滤波器223、吸收滤波器224、变频光学探测器225、本征波长 探测器226以及相应的光圈227、228，下面将对以上各种器件进行详细描述。XYZ定位台210操作上方便光学封装件100和感测头220的初始对齐。该对齐过 程可以根据各种常规的或者尚待开发的程序来执行。例如，根据一个设想的程序，在感测 头220和基座215对齐的过程中，对支承感测头220的定位台210仅调整一次，然后将其固 定在合适的位置一直到该机器寿命终止。为达到此目的，基座215应当用螺栓连接或其它 方式紧固到与之关联的光学台205,并且机械地指示翻转和倾斜(mechanically indicated in for tip and tilt)。该对齐步骤的目的是将基座215对齐，使得如果将完全对齐的光 学封装件安装到其上，发射筒的中央射线将会与光学台205成角度地对齐。典型地，仅使用 千分表来完成此对齐过程，即不需要使用实际激光器。感测头220应以同样的方式螺栓连 接到XYZ台210，并且机械地指示翻转和倾斜。然后，提供产生相对少量绿光(<5mW)的成品激光器，并暂时将变频光学探测器 225和光圈227从光路中移除。使用XYZ台210粗定位感测头220的位置，直到大约直径 为5_的绿斑处于该感测头输出部的中心。随后，将探测器225和500 μ m的光圈227暂时 安装在光路中，并且使用XYZ台210来精调感测头220的位置，以使探测器225处的接收信 号最大，此时可以将XYZ台210锁定就位，并且由永久使用的5mm光圈227代替暂时使用的500 u m的光圈。在实施本专利技术定位方法时，光学封装件100设置为部分组装状态，同时所关注光 学单元的最终位置处于待确定的状态。在图1-3所示的实施例中，光学单元10包括透镜部 件12和反射表面14 ;然而，应当考虑到，光学单元10可以包括更多的光学部件或者只包括 一个光学部件。反射表面14以及与之关联的透镜部件12的结构和操作不在本专利技术的范围， 且可以从诸如US2009-0190131 A1等涉及该主题的多种常规公开出版物中收集到。任何情 况下，所关注光学单元在光学封装件100中的准确位置将会影响波长转换装置30的输入面 32上的激光二极管束斑的位置。如图4和图5所示，本专利技术的方法特别适于组装使用波长转换装置30的光学封装 件，波长转换装置30包括在波长转换装置30的输入面32和波长转换装置30的输出面34 之间延伸的转换层35。转换层35被构造成将波导部分36限定在其中，且在操作中，转换层 可以采用各种形式。例如，如图4和图5示意性示出的且在US 2009/0231680 A1中更详细 示出的，转换层35本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·J·格瑞格斯基，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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