提供一种光学封装件，该光学封装件包括激光二极管和波长转换装置。激光二极管和波长转换装置限定外部激光腔，且波长转换装置相对于激光二极管的输出面倾斜，以限定小于大约85°的倾斜角φ。波长转换装置的输入面包括成对斜面和微透镜。成对斜面和微透镜限定在输入面上，从而它们共用端面波导管区域在输入面上的相应部分，且斜面占据端面波导管区域在输入面上的周缘部分，而微透镜占据端面波导管区域在输入面上的内部部分。成对斜面中的每个在端面波导管区域内限定小面角α，该小面角α小于小面角α并且大于大约45°。披露并要求附加的实施例。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有微透镜的波长转换装置和包括此种波长转换装置的光学封装件相关_请的交叉引用本申请要求2010年2月22日提交的美国专利申请第12/709，719号的优先权权益。
技术介绍
本专利技术涉及频率转换激光二极管、激光投影系统，并且更具体地涉及用于在诸如手机、PDA、膝上式计算机之类应用中的激光二极管和多色激光投影器的光学封装构造。
技术实现思路
本专利技术人已认识到，频率转换激光二极管和多色激光投影器需是紧凑的，从而可用于许多投影应用。该目的的具体挑战在于，多色投影系统需要三个独立的色源(红色、绿色、蓝色)。虽然红色色源和蓝色色源理想地是紧凑的，但频率转换绿色激光二极管存在此种具体挑战，因为它们通常使用IR激光二极管和二次谐波产生(SHG)晶体或ー些其它类型的波长转换装置。有源或无源耦合光学件通常用于确保使IR泵浦光与SHG晶体的波导管适当对准。该封装件还可包括用于在较宽的温度范围内增强机械稳定性的硬件。综上所述，这些部件增大总体封装件容积和操作复杂性。本专利技术的概念总地涉及波长转换装置的设计和构造，但并不局限于贴近耦合的光学封装件，且本文所设想的实施例通常良好地适用于如下的光学封装件其中SHG晶体或其它类型的波长转换装置放置成紧邻于激光二极管，来消除对于耦合光学件的需求，減少封装件部件的数量并减小封装件容积。根据本专利技术的一个实施例，提供ー种包括激光二扱管和波长转换装置的光学封装件。激光二极管和波长转换装置限定外部激光腔，且波长转换装置相对于激光二极管的输出面倾斜，以限定小于大约85°的倾斜角小。波长转换装置的输入面包括成对斜面和微透镜。成对斜面和微透镜限定在输入面上，从而它们共用端面波导管区域在输入面上的相应部分，且斜面占据端面波导管区域在输入面上的周缘部分，而微透镜占据端面波导管区域在输入面上的内部部分。成对斜面中的每个在端面波导管区域内相对于波长转换装置的波导管限定小面角a，该小面角a小于倾斜角小并且大于大约45°。披露并要求附加的实施例。附图说明在结合以下附图阅读以后就会很好地理解本专利技术的各具体实施例的以下详细说明，其中相同的结构用相同的标号来表示，且其中图I是包括根据本专利技术的波长转换装置的贴近耦合光学封装件的总体视图；图2是根据本专利技术的波长转换装置的示意图；图2A和2B是用于根据本专利技术的波长转换装置的两个替代微透镜构造的放大视图3-5是根据本专利技术的替代微透镜构造的又一些视图；以及图6-8示出根据本专利技术的各种转换装置输入面构造。具体实施例方式首先参见图I，本专利技术的概念可在光学封装件100的范围内进行描述，该光学封装件100包括激光二极管10和波长转换装置20。波长转换装置20包括输入面30、输出面40以及波导管50，该波导管从输入面30延伸至输出面40。激光二极管10和波长转换装置20限定外部激光腔，该外部激光腔沿着光学路径延伸，而该光学路径在激光二极管10的波长选择部件和光学封装件100的输出反射器45之间，该波长选择部件例如可呈现为激光二极管10中的分布式布拉格反射器。如图I所示，输出反射器45可形成为波长转换装置20的输出面40上的局部反射涂层或其它类型的局部反射构件。或者，可设想到的是，输出反射器可呈现为光学封装件的独立光学部件，并且无需与波长转换装置20成一体。虽然图I所示的频率转换激光二极管包括外部激光空腔、输出反射器45、波长选 择部件以及波长转换装置，该外部激光空腔呈DBR激光二极管10的形式，输出反射器45呈现为局部反射涂层，波长选择部件呈现为DBR激光二极管10中的分布式布拉格反射器，而波长转换装置呈现为用于倍频到绿色波长范围的波导PPLN晶体40，但应注意到的是本专利技术的概念可等同地用于各种频率转换激光器构造，包括但不局限于使用两个或三个部段的DBR激光器、DFB激光器、法布里一珀罗激光器、外部空腔激光器等等的构造以及使用超出二次谐波产生(SHG)的频率转换的构造。不管形成外部激光腔来实践本专利技术概念的特定方式如何，在外部激光腔内从输入面30延伸至输出面40的波导管50在波长转换装置30的输入面30上限定了输入端面波导管区域55，且激光二极管10定位成使得其输出面12贴近耦合于波长转换装置20的波导管50。为了描述和限定本专利技术，应注意到的是，“贴近耦合”光学封装件指代如下一种光学封装件激光二极管和相关联波长转换装置之间光学耦合的大部分可归因于相应输出面和输入面定位的贴近性。典型地但非排他性地，此种贴近性使得不使用中间光学部件就可将激光二极管光学耦合于波长转换装置的波导管部分。例如，并且不作限制，可设想到贴近耦合光学封装件中的贴近间隙将小于大约20 u m。参见图2，为了进一步增强光学耦合，波长转换装置20的输入面30设有成对斜面32、34和微透镜35。在图2A和2B中示意地示出并且在下文进一步详细描述的是，微透镜35可在输入面30上限定大体凹形或凸形的表面型面，并且可采取各种简单或复杂的形式。不管微透镜35的具体形式如何，成对斜面32、34和微透镜35限定在输入面30上，使得它们共用端面波导管区域55在输入面30上的相应部分。如图2A和2B所示，斜面32、34占据端面波导管区域55在输入面30上的周缘部分，而微透镜35占据端面波导管区域55在输入面30上的内部部分。通常，虽然并不必要，微透镜35在波长转换装置20的输入面30上被斜面32、34界围。在所说明的实施例中，斜面32、34从微透镜35延伸至波长转换装置20的相应边缘部分22。图1、2和图2A及2B中示出的逐渐变大比例说明了如下事实斜面32、34在波长转换装置20的输入面30上所占据的表面积通常比微透镜35所占据的表面积大至少两个数量级。图2A和2B还说明了如下事实微透镜35通常是相对球面或非球面的曲面，而斜面32、34通常相对于彼此是相对平的表面。如图I所示，波长转换装置20相对于激光二极管10的输出面12倾斜以限定倾斜角小，该倾斜角小通常小干85°并且最常见地显著小于85°、即在70°和80°之间。为了便于在倾斜波长转换装置20的范围中进行贴近耦合，成对斜面32、34中的每个相对于波长转换装置20的波导管50所限定的小面角a小于倾 斜角小。虽然在许多情形中，最便利的是使整个斜面沿着单个倾斜角小形成，但也考虑复合倾斜角，而斜面32、34应至少在端面波导管区域55内限定小于倾斜角小的小面角a。为了避免光学耦合效率中发生过度损失，防止晶体断裂并保持装置在波长转换装置20内的坚固性，小面角a应大于大约45°。參见图3，应注意到的是，微透镜35可简单地设置成圆柱形透镜，以通过改变光束沿着单个维数的型面来使激光器输出的横截面型面与波导管50的横截面型面匹配。或者，如图4和5所示，微透镜35可以设置成变形透镜构件，从而以变化的曲率沿着两个正交维数改变光束型面。例如，在激光二极管10构造成产生限定椭圆形光束横截面的输出光束的情形下，微透镜35可通过降低椭圆形横截面与圆形參照物相异的程度而构造成将光束转换成较圆的横截面，在实际比例的方面，在频率转换激光二极管的范围内，应注意到，波长转换装置20的输出面30上的端面波导管区域55通常覆盖大约10 u m2和大约100 u m2之间的范围，而端面波导管区域55由微透镜35所占据的内部部分覆盖大约本文档来自技高网...
【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：D·L·巴特勒，M·H·胡，A·刘，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。