[發明專利]光學組件的快速對準方法

無效

• 申請號: 201080018331.8
• 申請日: 2010-04-21
• 公開（公告）號: CN102414941A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: D·L·布蘭丁;J·高里爾;G·A·皮切
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 錢慰民

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年4月22日提交的美國申請No.12/427,945的優先權益。

背景技術

領域

本發明一般涉及半導體激光器、激光器控制器、光學組件以及包含半導體激光器的其它光學系統。更具體地，本發明涉及用于對準光學組件的方法，該光學組件尤其包括通過自適應光學器件光耦合到二次諧波發生(SHG)晶體或另一類型的波長轉換器件的半導體激光器等。

技術背景

通過將諸如紅外或近紅外分布式反饋(DFB)激光器、分布式布拉格反射器(DBR)激光器或法布里-珀羅激光器之類的單波長半導體激光器與諸如二次或更高次諧波發生晶體之類的波長轉換器件相結合，可形成短波長光源。常見地，波長轉換器件用來產生基波激光信號的更高次諧波，將近紅外光轉換至光譜的可見或紫外部分。為此，優選將半導體激光器的激光發射波長調諧至波長轉換器件的光譜中心，并且激光器的輸出光束優選地與波長轉換器件的輸入面處的波導部分對準。

例如MgO摻雜的周期極化的鈮酸鋰(PPLN)二次諧波發生晶體的常見波長轉換器件的波導光模場直徑可能在幾微米范圍內，而與波長轉換器件一同使用的半導體激光器可包括具有接近相同尺寸的直徑的單模波導。結果，將來自半導體激光器的輸出光束與SHG晶體的波導正確地對準從而優化SHG晶體的功率輸出可能是一項困難的任務。更具體地，給定半導體激光器輸出光束和SHG晶體波導兩者的尺寸，定位半導體激光器以使輸出光束入射到波長轉換器件的波導部分上可能是困難的。

因此，需要用于對準光耦合于例如二次諧波發生(SHG)晶體的波長轉換器件的半導體激光器的方法。

發明內容

披露一種用于對準光學組件的方法，該光學組件包括：用于發出具有第一波長(例如紅外波長)的輸出光束的半導體激光器；用于將輸出光束轉換至第二波長(例如可見光波長)的波長轉換器件；構造成將輸出光束光耦合入波長轉換器件的輸入面的波導部分的自適應光學器件；以及編程以運作自適應光學器件的至少一個可調光學部件的組件控制器。對準方法可包括：隨著半導體激光器的輸出光束沿第一掃描軸在波長轉換器件的輸入面上掃描，通過測量從波長轉換器件的塊晶部分射出或由其散射出的具有第一波長的光的功率來確定波長轉換器件的邊緣。此后，將半導體激光器的輸出光束定位在波長轉換器件的輸入面上，以使半導體激光器的輸出光束相對于波長轉換器件的邊緣位于第二掃描軸上。第二掃描軸橫越過波長轉換器件的波導部分的至少一部分。波導部分沿第二掃描軸的位置是通過隨著半導體激光器的輸出光束沿第二掃描軸在波長轉換器件的輸入面上掃描而測量從波長轉換器件射出的光的功率來確定的。基于當半導體激光器的輸出光束沿第二掃描軸掃描時測得的光功率，紅外半導體激光器的輸出光束隨后與波長轉換器件的波導部分對準。

在另一實施例中，一種光學組件可包括：用于射出具有第一波長的輸出光束的半導體激光器；用于將輸出光束轉換至第二波長的波長轉換器件；構造成將輸出光束光耦合入波長轉換器件的輸入面的波導部分的自適應光學器件；用于測量從波長轉換器件射出或由其散射的光功率的至少一個光檢測器；以及組件控制器。可對組件控制器編程以沿第一掃描軸在波長轉換器件的輸入面上掃描半導體激光器的輸出光束，并通過隨著半導體激光器的輸出光束沿第一掃描軸在波長轉換器件的輸入面上方掃描而測量從波長轉換器件的塊晶部分射出或由其散射的具有第一波長的光的功率來確定波長轉換器件的邊緣。此后，組件控制器可將半導體激光器的輸出光束定位在波長轉換器件的輸入面上，以使半導體激光器的輸出光束相對于波長轉換器件的邊緣位于第二掃描軸上。第二掃描軸橫越過波長轉換器件的波導部分的至少一部分。可對組件控制器編程以隨后沿第二掃描軸在波長轉換器件的輸入面上掃描半導體激光器的輸出光束，并通過隨著半導體激光器的輸出光束沿第二掃描軸在波長轉換器件的輸入面上方掃描而測量從波長轉換器件射出的光的功率來確定波導部分沿第二掃描軸的位置，其中隨著半導體激光器的輸出光束沿第二掃描軸掃描而從波長器件射出的光包括第一波長、第二波長、或兩者兼有。最后，基于當半導體激光器的輸出光束沿第二掃描軸掃描時測得的光功率，對組件控制器編程以使半導體激光器的輸出光束與波長轉換器件的波導部分對準。

將在以下詳細描述中闡述本發明的附加特征和優點，這些特征和優點一部分對于本領域的技術人員來說根據說明書就能理解，或者可通過實施包括以下詳細描述、權利要求書以及附圖的本文所述的本發明認識到。