[發明專利]用于保持光學裝置對準的安裝環

有效

• 申請號: 201980016900.6
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN111919156B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 羅伯特·W·迪尤;卡爾·D·布魯內特;托馬斯·E·施騰格;加布里埃爾·S·瑙;托馬斯·C·沃克
• 申請（專利權）人: 古奇及豪斯格公共有限公司
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃隸凡

一種光學安裝架，包括：閉合的幾何形狀的安裝架材料，其外表面的尺寸適于與外部殼體的內部尺寸相匹配，內表面包括多個間隔開的向內延伸的接觸特征，每個接觸特征提供共同限定出內部開口的接觸點，內部開口的尺寸用于固定內部包括晶體的光學裝置。在向內延伸的接觸特征之間存在至少一個特征間隙或凹入部分。適于容納光學裝置的角部的邊緣保持器可以是突出部對或內部凹口。外表面包括在向內延伸的接觸特征之間的至少一個外部凹口。邊緣保持器和外部凹口均用作鉸接點并根據光學安裝架上的作用力方向打開或收緊，以在晶體、安裝架材料或外殼的尺寸發生變化時以彎曲進行響應。

技術領域

公開的實施例涉及光學組件，更具體地涉及光學安裝架，該光學安裝架用于將光學裝置在殼體內的位置保持在相對于光束的經組裝的預定有效操作位置。

背景技術

光學安裝架用于安裝和定位無源和有源光學裝置。安裝光學裝置的常見挑戰是確保光學活性材料(例如晶體)在光學裝置和光束線內居中以有效實施。在盡量對光學材料施加盡可能小的應變的同時，光學材料被物理地接觸并保持在最有效實施的位置。

光學安裝架必須足夠堅固，以確保在運輸、搬運以及光學裝置在正常操作下可能遭受的其他沖擊/振動的整個過程中保持對準。此外，由光學安裝架提供的裝置捕獲必須具有足夠的順應性，以允許光學材料有一些膨脹或者收縮的空間，以便考慮到對光學材料和其他殼體部件的熱效應。這種光學安裝架問題的傳統解決方案包括由例如橡膠等順應性材料制成的開口或者墊片，例如彈簧加載平面等順應性表面，使用彈性材料粘合劑粘結，以及夾持到光學材料上。

發明內容

提供本發明內容用于以簡化形式來介紹所公開的概念的簡要選擇，下文中對所公開的概念在包括所提供的附圖的具體實施方式中進一步描述。本發明內容不是旨在限制所要求保護主題的范圍。

公開的實施例認識到上述傳統光學安裝架的主要缺點在于，用戶通常需要權衡以下各項中的一項或多項：(i)由光學安裝架施加給光學裝置的應變水平；(ii)安裝架的剛性；以及(iii)對光學裝置材料的熱膨脹或收縮的補償。人們相信使用任何已知的光學安裝架方案來解決所有這三個光學安裝架的設計問題是不可能的。使用由例如硅橡膠等順應性材料制成的開口或墊片的安裝方法可以產生對光學材料(通常是晶體)的捕獲和居中，光學材料固有地幾乎不施加應變并且可承受運輸和搬運。然而，這種方法在處理溫度偏移時通常表現很差，因為已知這種順應性材料(例如硅橡膠)會“潤濕并粘著”到光學材料的表面，因此不允許在剪切方向上發生膨脹。除非與墊結合使用，否則傳統的彈簧和彈簧加載的平板不會出現潤濕和粘著的問題，但是在平衡用于提供保持光學材料的足夠的力上存在麻煩，而沒有太多的力則會損害性能。這些類型的光學安裝架通常也不能很好地應對運輸和搬運，從而導致光束失準。

已知的將彈性材料粘合劑作為用于安裝光學裝置的封裝劑的使用大體代表解決這些光學安裝架設計問題的最可靠的已知方法，并且在某些情況下可以很大程度上解決所有這些問題。然而，彈性材料粘合劑的膨脹特性需要基本上與光學材料的膨脹特性完全匹配，否則相應的熱膨脹系數的差異將會對光學材料施加應變。另外，封裝劑的使用需要固定裝置以在粘合劑固化的同時將相應的部件保持在適當的位置，并且在固化生效時通常還需要長的組裝時間。

公開的光學安裝架在其內表面上與光學裝置相一致，并且在其外表面上與它的外部殼體相一致。光學安裝架包括呈閉合的幾何形狀的安裝架材料，其外表面的尺寸適于與殼體的內部尺寸相匹配，其內表面包括間隔開的向內延伸的接觸特征，接觸特征提供共同限定出內部開口的接觸點，內部開口的尺寸用于固定內部包括晶體的光學裝置。在向內延伸的接觸特征之間還存在至少一個特征間隙或凹入部分。邊緣保持器適于容納光學裝置的角部并且包括突出部對或者在本文中被稱為“內部凹口”的內部開口區域。外表面在向內延伸的接觸特征之間包括至少一個外部凹口。邊緣保持器和外部凹口均用作鉸接點并根據光學安裝架上的作用力方向打開或收緊，以在晶體、安裝架材料或外殼的尺寸發生變化時以彎曲進行響應。