(57)【要約】  光パッケージは、半導体レーザ、波長変換素子及びＭＥＭＳ制御ミラーを、半導体レーザの出力と波長変換素子の入力の間に折返し光路を形成するように方位を定めて、ベースモジュール上に備える。光学アセンブリが機械的位置決めデバイスに配置され、機械的位置決めデバイスは、半導体レーザのビームが光学アセンブリを通過し、ＭＥＭＳ制御ミラーで反射されて戻り、光学アセンブリを通過して、波長変換素子の導波路領域に入るように、光路に沿ってベースモジュール上に配置される。ＭＥＭＳ制御ミラーは半導体レーザのビームを波長変換素子の入力にかけてスキャンするように動作することができる。光学アセンブリは、ビームの焦点が波長変換素子の導波路領域に合わせられるように、光路に沿って機械的位置合せデバイスを用いて調節することができる。
2011525249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ、波長変換素子、ＭＥＭＳ制御ミラー、光学アセンブリ、機械的位置決めデバイス及びベースモジュールを備える光パッケージにおいて、
前記波長変換素子が導波路領域を有し、
前記半導体レーザ、前記波長変換素子及び前記ＭＥＭＳ制御ミラーが、前記ベースモジュール上で、前記半導体レーザの出力ビームが前記ＭＥＭＳ制御ミラーによって反射されて前記波長変換素子の前記導波路領域に入ることができるような折返し光路を前記半導体レーザの出力と前記波長変換素子の入力の間に形成するように、方位が定められ、
前記ＭＥＭＳ制御ミラーが、前記半導体レーザの前記出力ビームを前記波長変換素子の前記入力にかけてスキャンするように動作することができ、
前記光学アセンブリが前記機械的位置決めデバイスに配置され、前記機械的位置決めデバイスが、前記半導体レーザの前記出力ビームが前記光学アセンブリを通過し、反射されて前記光学アセンブリに戻り、前記光学アセンブリを通過して、前記波長変換素子の前記導波路領域に入るように、前記折返し光路に沿って前記ベースモジュール上に配置され、前記半導体レーザの前記出力ビームの焦点が前記波長変換素子の前記導波路領域に合わせられるように、前記機械的位置合せデバイスを用いて前記折返し光路に沿う前記光学アセンブリの位置を調節することができる、
ことを特徴とする光パッケージ。
【請求項２】
前記ＭＥＭＳ制御ミラーの表面に対する法線が、前記半導体レーザの光軸及び前記波長変換素子の光軸に平行であるように、前記ベースモジュール上で前記ＭＥＭＳ制御ミラーの方位が定められることを特徴とする請求項１に記載の光パッケージ。
【請求項３】
前記光学アセンブリが配置される光学アセンブリホルダを前記機械的位置決めデバイスが有し、前記光学アセンブリホルダが前記ＭＥＭＳ制御ミラーに取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の光パッケージ。
【請求項４】
前記ＭＥＭＳ制御ミラーの表面に対する法線が、前記半導体レーザの前記光軸及び前記波長変換素子の前記光軸に直交するように、前記ベースモジュール上で前記ＭＥＭＳ制御ミラーの方位が定められ、
前記光パッケージが前記光学アセンブリと前記ＭＥＭＳ制御ミラーの間の前記折返し光路に沿って配置された折返しミラーをさらに備え、前記半導体レーザの前記出力ビームが前記折返しミラーで向きを変えられて前記ＭＥＭＳ制御ミラー上に向かい、前記ＭＥＭＳ制御ミラーで反射されて前記折返しミラーに戻り、前記折返しミラーで向きを変えられて前記光学アセンブリに戻り、前記光学アセンブリを通過して前記波長変換素子の前記導波路領域に入るように、前記折返しミラーの方位が定められる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光パッケージ。
【請求項５】
前記光学アセンブリが配置される光学アセンブリホルダを前記機械的位置決めデバイスが有し、前記光学アセンブリホルダが前記ベースモジュール上で前記ＭＥＭＳ制御ミラーに重ねて配置されることを特徴とする請求項４に記載の光パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、２００８年２月２６日に出願された、名称を「光パッケージの位置合せのための方法及びシステム(METHODS AND SYSTEMS FOR ALIGNING OPTICAL PACKAGES)」とする、米国特許出願第１２/０７２３８６号に関連する。本出願は、２００８年６月１０日に出願された、名称を「光パッケージ及び光パッケージの位置合せのための方法(OPTICAL PACKAGES AND METHODS FOR ALIGNING OPTICAL PACKAGES)」とする、米国仮特許出願第６１/０６０２７６号、及び２００８年８月２８日に出願された、名称を「光パッケージ及び光パッケージの位置合せのための方法(OPTICAL PACKAGES AND METHODS FOR ALIGNING OPTICAL PACKAGES)」とする、米国特許出願第１２/２００６６１号の優先権の恩典を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は全般的には、半導体レーザ、レーザコントローラ、光パッケージ及び、半導体レーザ及び波長変換素子を組み込んでいる、その他の光システムに関する。さらに詳しくは、本発明は、とりわけ、半導体レーザ及び二次高調波発生(ＳＨＧ)結晶または別のタイプの波長変換素子を備える、光パッケージ及び光パッケージの位置合せのための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
赤外または近赤外の、分布帰還(ＤＦＢ)レーザ、分布ブラッグ反射器(ＤＢＲ)レーザまたはファブリ−ペロレーザなどの単一波長半導体レーザを、二次高調波発生(ＳＨＧ)結晶などの光波長変換素子と組み合わせることにより、短波長光源を形成することができる。一般には、ＳＨＧ結晶が基本レーザ信号の高次高調波を発生させるために用いられる。そうするためには、レーザ発振波長が波長変換ＳＨＧ結晶のスペクトル中心に同調されることが好ましく、レーザの出力が波長変換結晶の入力ファセットにおける導波路領域に位置合せされることが好ましい。
【０００４】
ＭｇＯドープ周期分極反転ニオブ酸リチウム(ＰＰＬＮ)結晶のような、代表的ＳＨＧ結晶の導波路光モードフィールド径は数μｍの範囲にあり得る。この結果、本発明の発明者等は、特に光パッケージの組立中に、レーザダイオードからのビームをＳＨＧ結晶の導波路に適切に位置合せし、ビームの焦点を合わせることは、達成が極めて困難な課題になり得ることを認識した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の課題は、長波長源(例えば近赤外レーザダイオード)から短波長光(例えば緑色レーザ光)を発生させるために、レーザダイオードをＳＨＧ結晶またはその他のタイプの波長変換素子とともに利用する光パッケージにおいてコンポーネントを位置合せするための光パッケージ及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に示され、説明される、一実施形態にしたがえば、光パッケージは、半導体レーザ、波長変換素子、ＭＥＭＳ制御ミラー、光学アセンブリ、機械的位置決めデバイス及びベースモジュールを備える。波長変換素子は導波路領域を有することができる。半導体レーザ、波長変換素子及びＭＥＭＳ制御ミラーはベースモジュール上で、半導体レーザの出力ビームが可調ミラーによって反射されて波長変換素子の導波路領域に入ることができるような折返し光路を半導体レーザの出力と波長変換素子の入力の間に形成するように、方位が定められる。ＭＥＭＳ制御ミラーは半導体レーザの出力ビームを波長変換素子の入力にかけてスキャンするように動作することができる。光学アセンブリは機械的位置決めデバイスに配置され、機械的位置決めデバイスは、半導体レーザのビームが、ビームが半導体レーザを出た後に、光学アセンブリを通過し、ＭＥＭＳ制御ミラーで反射されて戻り、光学アセンブリを通過して、波長変換素子の導波路領域に入るような光路に沿って、ベースモジュール上に配置され、光路に沿う光学アセンブリの位置は、半導体レーザのビームの焦点が波長変換素子の導波路領域に合わせられるように、機械的位置合せデバイスを用いて調節することができる。
【０００７】
本明細書に示され、説明される、別の実施形態にしたがえば、半導体レーザ、導波路領域を有する波長変換素子、ＭＥＭＳ制御ミラー、光学アセンブリ、機械的位置決めデバイス及びベースモジュールを備える光パッケージの組立及び位置合せのための方法は、ベースモジュール上で半導体レーザ、波長変換素子及びＭＥＭＳ制御ミラーを、半導体レーザ、ＭＥＭＳ制御ミラー及び波長変換素子で定められる光路が折返し光路であるように、位置決めする工程を含む。光学アセンブリは、光学アセンブリが半導体レーザ、波長変換素子及びＭＥＭＳ制御ミラーと名目上位置合せされ、半導体レーザの出力ビームが光学アセンブリを通過し、反射されて戻り、光学アセンブリを通過して波長変換素子の導波路領域に入るように、機械的位置決めデバイスを用いて折返し光路に挿入される。半導体レーザの出力ビームはＭＥＭＳ制御ミラーの位置を変えることによって波長変換素子の導波路領域の入力面と位置合せされる。光学アセンブリの位置は、半導体レーザの出力ビームが波長変換素子の導波路領域と位置合せされ、波長変換素子の出力強度が最大化されるように、半導体レーザの出力ビームの焦点を波長変換素子の導波路領域に合わせるために機械的位置決めデバイスを用いて調節される。
【０００８】
本発明のさらなる特徴及び利点は、以下の詳細な説明に述べられ、ある程度は、当業者には説明から容易に明らかになるであろうし、あるいは、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲を含み、添付される図面も含む、本明細書に説明されるように本発明を実施することによって認められるであろう。上記の全般的説明及び以降の詳細な説明のいずれもが本発明の実施形態を提示し、特許請求されるような本発明の本質及び特質の理解のための概要または枠組みの提供が目的とされていることは当然である。
【０００９】
本発明の特定の実施形態の以下の詳細な説明は、同様の構造が同様の参照数字で示される、添付図面とともに読まれたときに最善に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本明細書に示され、説明される、１つ以上の実施形態にしたがう、ＭＥＭＳミラー援用位置合せ光パッケージの簡略な説明図である。
【図２】図２は、本明細書に示され、説明される、１つ以上の実施形態にしたがう、光パッケージの断面図である。
【図３】図３は、本明細書に示され、説明される、１つ以上の実施形態にしたがう、光学アセンブリホルダ及び光学アセンブリの分解組立図である。
【図４】図４は、本明細書に示され、説明される、１つ以上の実施形態にしたがう、光パッケージの断面図である。
【図５】図５は、本明細書に示され、説明される、１つ以上の実施形態にしたがう、光学アセンブリホルダ、光学アセンブリ及び折返しミラーの分解組立図である。
【図６】図６は、本明細書に示され、説明される、１つ以上の実施形態にしたがう、縦置きＭＥＭＳ制御ミラーを備える光パッケージの簡略な説明図である。
【図７】図７は、本明細書に示され、説明される、１つ以上の実施形態にしたがう、横置きＭＥＭＳ制御ミラーを備える光パッケージの簡略な説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の特定の実施形態の考案を組み込むことができる様々なタイプの光パッケージの一般的な構造は、周波数変換型または波長変換型の半導体レーザ源の設計及び作成に関する、容易に入手できる技術文献に教示されるが、初めに図１を参照すれば、本発明の特定の実施形態の考案は、例えば、(図１に‘λ’と表示される)半導体レーザ１０４及び(図１に‘２ν’と表示される)波長変換素子１０２を備える光パッケージ１０を全般的に参照することで簡便に説明することができる。図１に示される構成においては、半導体レーザ１０４によって放射される近赤外光が、１つ以上の、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４のような、可調光学コンポーネント及び適する光学アセンブリ１１２によって波長変換素子１０２の導波路部分に結合され、光学アセンブリ１１２は、単コンポーネントまたは複コンポーネント構成の１つ以上の光学素子(例えばレンズ)を有することができる。図１に示される光パッケージ１０は様々な長波長半導体レーザからの様々な短波長レーザビームの発生に特に有用であり、例えばレーザ投影システムの可視レーザ源として用いることができる。
【００１２】
可調光学コンポーネントは、半導体レーザ１０４によって放射される出力ビームの波長変換素子１０２の導波路領域への位置合せ及び焦点合せは困難であることが多いから、特に有用である。例えば、ＭｇＯドープ周期分極反転ニオブ酸リチウム(ＰＰＬＮ)結晶のような、代表的なＳＨＧ結晶の導波路光モードフィールド径は数μｍの範囲にあり得る。図１を参照すれば、光学アセンブリ１１２はＭＥＭＳ制御ミラー１１４と協働して、半導体レーザ１０４のビームを波長変換素子１０２の導波路領域に、さらに詳しくは波長変換素子１０２の導波路領域に導く。ＭＥＭＳ制御ミラー１１４はミラー１１６の位置または状態を調節することによってビームに角偏位を与えるように動作することができ、したがって、波長変換素子１０２上のビームの位置を、波長変換素子１０２の導波路領域と位置合せされるまで、変えることにより、ｘ-ｙ平面において半導体レーザ１０４のビームを波長変換素子１０２の導波路領域と能動的に位置合せするために用いることができる。
【００１３】
一実施形態において、例えば、波長変換素子１０２の光路にビームスプリッタ４０及び光検出器５０を設けることによってビーム位置合せをモニタすることができる。光検出器５０はマイクロコントローラまたは(図１に‘μＣ’と表示される)コントローラ６０に動作可能な態様で接続され、よって光検出器５０からの出力信号をコントローラ６０で受け取ることができる。コントローラ６０は、ＭＥＭＳアクチュエータを調節することによってＭＥＭＳ制御ミラー１１４の位置または状態を制御し、したがって波長変換素子１０２上の半導体レーザ１０４の出力ビームの位置を制御するように、構成することができる。一実施形態において、コントローラ６０はＭＥＭＳ制御ミラー１１４の位置または状態を光検出器５０から受け取られる出力信号の関数として制御するために用いることができる。別の実施形態において、コントローラ６０は、半導体レーザ１０４の出力ビームが波長変換素子１０２の導波路領域と位置合せされるように、位置合せルーチンを実施するために用いることができる。
【００１４】
本明細書に説明されるように、可調光学コンポーネントには、ミラー１１６に動作可能な態様で付帯する調節機構がミラー１６に動作可能な態様で結合された１つ以上の超小型光電気機械システム(ＭＯＥＭＳ)または超小型電気機械システム(ＭＥＭＳ)を有する場合のような、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４を含めることができる。ＭＥＭＳデバイスまたはＭＯＥＭＳデバイスは波長変換素子１０２上の半導体レーザ１０４の出力ビームの位置をｘ-ｙ平面内で変えるように構成及び配置することができる。ミラーは光学アセンブリ１１２の、コリメートされているかまたはほぼコリメートされているビーム空間内におかれているので、ミラー角の調節の結果、波長変換素子上の再集束ビームのｘ/ｙ位置に変化が生じるであろう。ＭＯＥＭＳまたはＭＥＭＳで作動されるミラーの使用により、再集束ビーム位置の調節を広い範囲にかけて極めて迅速に行うことが可能になる。例えば、機械的偏向が±１°のＭＥＭＳ制御ミラーを、焦点距離が３ｍｍの光学アセンブリとともに用いると、波長変換素子上で±１００μｍの角偏位をビームに生じさせることが可能になり得る。ビームの調節及び／または再位置決めは、ＭＯＥＭＳまたはＭＥＭＳで作動されるミラーの高速応答時間により、１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚのオーダーの周波数で行うことができる。
【００１５】
本明細書ではＭＥＭＳ制御ミラー１１４である可調光学コンポーネントを参照しているが、可調光学コンポーネントが様々な、従来のまたはこれから開発されるはずの、形態をとり得ることは当然である。例えば、可調光学コンポーネントはビーム走査及び／またはビーム集束のために構成された１つ以上の液体レンズコンポーネントを有することができる。さらにまた、可調光学コンポーネントは、１つ以上の、マイクロアクチュエータに取り付けられたミラー及び／またはレンズを有することができると考えられる。考えられる実施形態の１つにおいて、可調光学コンポーネントは光学アセンブリ１１２内の可動または可調のレンズの形態をとり、他の可調光学コンポーネントは固定ミラーの形態をとる。
【００１６】
図１に示される光学構成において、可調光学コンポーネントは比較的コンパクトな折返し光路構成に組み込まれたＭＥＭＳ制御ミラーである。図１に示されるように、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４は、半導体レーザ１０４の出力ビームの光路が初めに光学アセンブリ１１２を通過して、コリメートされているかまたはほぼコリメートされているビームとして、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４に到達し、続いて同じ光学アセンブリに戻って通過して波長変換素子１０２上に集束されるような、折返し光路を構成することができる。この構成においては、半導体レーザの出力ビームが初めに光学アセンブリ１１２を通して導かれ、続いて反射されて同じ光学アセンブリに戻って通過するから、光路は「折り返されて」いる。このタイプの光学構成は、半導体レーザで発生されるレーザビームの断面寸法が波長変換素子１０２の入力面での導波路寸法に近い、波長変換レーザ源に特に適用可能であり、この場合には１に近い倍率によって波長変換素子１０２上の光ビームの集束に最適な結合が得られるであろう。本発明を定め、説明する目的のため、本明細書における「コリメートされているかまたはほぼコリメートされている」ビームへの言及は、より平行な光線状態にビームを向けるように、ビームの発散または収斂が抑えられている、いずれのビーム形状も包含することが目的とされている。
【００１７】
光学アセンブリ１１２は、半導体レーザ１０４の発散する光出力をコリメートし、次いで光パッケージ１０の光路に沿って伝搬するレーザ光を波長変換素子の導波路領域に再び集束させるためにはたらくから、コリメート及び集束の、二重の機能をもつ光学コンポーネントまたはレンズとして説明することができる。この二重機能光学コンポーネントは、単一の光学アセンブリ１１２がコリメート及び集束のいずれのためにも用いられるから、１に近い倍率が必要な用途に十分に適している。さらに詳しくは、図１に示されるように、半導体レーザ１０４の出力ビームは、順次に、光学アセンブリ１１２の第１の面１３１で屈折され、光学アセンブリ１１２の第２の面１３２で屈折されて、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４によって光学アセンブリ１１２の方向に反射される。レーザ光が反射されて光学アセンブリ１１２の方向に戻されると、レーザ光は初めに光学アセンブリ１１２の第２の面１３２で屈折され、続いて光学アセンブリ１１２の第１の面１３１で屈折されて、波長変換素子１０２の導波路領域に導かれる。
【００１８】
本発明の特定の実施形態において、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４は、波長変換素子１０２の入力面に入射する主光線が光パッケージ１０の出力における主光線にほぼ平行であることを保証するため、光学アセンブリ１１２の像焦点の十分近くに配置することができる。図１に示される構成が収差に関してもいくつかの利点を提供することを示すこともできる。実際、半導体レーザ１０４の出力面及び波長変換素子１０２の入力面が光学アセンブリ１１２の像焦平面とほぼ位置合せされて配置され、半導体レーザ１０４の出力導波路及び波長変換素子１０２の入力導波路が光学アセンブリ１１２の光軸に関して対称である場合、コマ収差のような、非対称像面収差は自動的に補正され得ると考えられる。
【００１９】
光パッケージ１０のコンポーネントの全般的な位置関係を説明するために図１を参照してきたが、次に図２〜７を詳しく参照して、光パッケージの位置関係、組立及び位置合せを、さらに詳しくは、半導体レーザのビームの波長変換素子の導波路部分への位置合せ及び焦点合せのための構造及び方法をさらに説明する。
【００２０】
ここで図２及び３を参照すれば、一実施形態の光パッケージ１００が示される。この実施形態において、半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２は、スタックに構成され、ベースモジュール１０６の上に載せられている。この実施形態において、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４はベースモジュール１０６上に配置されて、ミラー部分が半導体レーザ１０４の出力及び波長変換素子１０２の入力に対向するように、向きが定められる。さらに詳しくは、ＭＥＭＳ制御ミラーの向きは、ＭＥＭＳ制御ミラーのミラーが中立位置にある(例えば、ＭＥＭＳアクチュエータによってミラーにいかなる左右または上下の傾きも与えられずにいる)場合に、ミラー１１６の表面の法線が半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２のいずれの光軸にも平行であるように、ベースモジュール上で定められる。図２に示される座標系を詳しく参照すれば、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４がこの方位で配置された場合、ミラー１１６の表面はｘ-ｙ平面と実質的に共面である。しかし、ＭＥＭＳ制御ミラーが調節されるときには、ミラーがｘ軸及びｙ軸に平行な回転軸を中心にして上下及び左右に傾いてｘ-ｙ平面から外れ得ることは理解されるであろう。
【００２１】
ここで、図２は半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２を縦積み構成で示しているが、半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２は、本明細書で説明されるような折返し光路を同じく得ることができる、横並び構成で配置できることは当然である。
【００２２】
ベースモジュール１０６は一般に電気コネクタ(図示せず)を有し、よって、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４がベースモジュール１０６上に配置されたときに、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４の対応する電気コネクタを追加処理(例えば、溶接、半田／鑞付け、等)を必要とせずにベースモジュール１０６の電気コネクタに電気的に接続することができる。しかし、別の実施形態において、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４とベースモジュールの電気接続は、配線、溶接、半田／鑞付け及び／またはこれらの組合せを用いて、形成される。
【００２３】
図２及び３に示される実施形態において、機械的位置決めデバイスに光学アセンブリ１１２を配置することができる。図２及び３に示される実施形態において、機械的位置決めデバイスは、光学アセンブリ１１２を配置することができる、光学アセンブリホルダ１１０を有する。光学アセンブリホルダ１１０及び光学アセンブリ１１２は次いで、半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２とＭＥＭＳ制御ミラー１１４の間の光路に光学アセンブリが配置されるように、ベースモジュール１０６上に配置される。一実施形態において、光学アセンブリ１１２は光学アセンブリホルダ１１０と一体形成される。別の実施形態において、光学アセンブリ１１２及び光学アセンブリホルダ１１０は図３に示されるように個別コンポーネントであり、光学アセンブリ１１２は光学アセンブリホルダ１１０に挿入されて適所に固定される。光学アセンブリホルダ１１０は、光パッケージの動作中の光パッケージの光学位置合せへの熱膨張係数の影響を最小限に抑えるに適する熱膨張係数をもつ材料で構成することができる。別の実施形態において、光学アセンブリホルダ１１０は、光パッケージの動作中の熱膨張係数の影響を完全にまたはある程度補償するに十分な熱膨張係数をもつ材料で構成することができる。
【００２４】
一実施形態において、光学アセンブリホルダ１１０は１つ以上の位置決め構造(図示せず)を有することができ、ベースモジュール１０６は光学アセンブリホルダの位置決め構造に概ね対応する複数の定位構造(図示せず)を有することができる。例えば光学アセンブリホルダの位置決め構造には、ピン、ポスト、スロット、チャネル、ばち形、穴、溝及び／またはこれらの組合せを含めることができるが、これらには限定されない。同様に、定位構造には、溝、穴、チャネル、ばち形スロット、ポスト、ピン及び／またはこれらの組合せのような、光学アセンブリホルダ１１０の位置決め構造に対応する構造を含めることができる。
【００２５】
光学アセンブリホルダ１１０は、光学アセンブリ１１２が光路に配置されるように、ＭＥＭＳ制御ミラーと半導体レーザ１０４／波長変換素子１０２の間でベースモジュール１０６上に調節可能な態様で配置することができる。光学アセンブリホルダ１１０は、光学アセンブリホルダ１１０の位置決め構造をベースモジュール１０６の対応する定位構造に結合することによって位置決めすることができる。このようにすることで、光学アセンブリホルダ１１０及び光学アセンブリ１１２の位置を、ベースモジュール１０６及び、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４，半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２によって定められる、折返し光路に関してｚ方向で精確に制御することができる。光学アセンブリホルダ１１０及び、さらに詳しくは、光学アセンブリ１１２のｚ方向位置可調性により、半導体レーザ１０４の出力ビームの波長変換素子１０２の導波路領域への焦点合せが容易になる。
【００２６】
別の実施形態において、光学アセンブリホルダ１１０は、図２〜３に示されるように、光学アセンブリホルダ１１０をＭＥＭＳ制御ミラー１１４に取り付け、よってＭＥＭＳ作動ミラーを光学アセンブリ１１２と位置合せできるように、構成することができる。光学アセンブリホルダ１１０及び光学アセンブリ１１２がＭＥＭＳ制御ミラー１１４に取り付けられた場合に、そのような組合せはＭＥＭＳ-レンズユニットまたはＭＥＭＳＬＵ１０８と称することができる。
【００２７】
図２に示される光パッケージ１００を組み立てるため、電子デバイス及び／または電気光学デバイスを組み立てるための標準搭載方法を用いて、半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２が初めにベースモジュール１０６に搭載される。例えば、一実施形態において、半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２の導波路領域を識別して、半導体レーザ１０４の出力と波長変換デバイス１０２の導波路領域がｚ軸に沿う同じ垂直平面上に載る(例えば半導体レーザ１０４の出力と波長変換素子の導波路領域がｙ-ｚ平面に載る)ように、半導体レーザ１０４と波長変換素子１０２の導波路領域を互いに対して位置合せするために、顕微鏡及びカメラを用いることができる。波長変換素子１０２は一般に、例えばニオブ酸リチウムのような透明光学材料からなることができ、波長変換素子１０２は半導体レーザ１０４の上に配置されるから、波長変換素子１０２及び、波長変換素子を通して、半導体レーザ１０４を見て、位置決め及び位置合せを補助するために、カメラまたは顕微鏡を用いることができる。半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２は、エポキシ樹脂、接着剤、半田／鑞またはその他の通常の取付手段を用いて、ベースモジュール１０６に取り付けることができる。
【００２８】
一実施形態において、光学アセンブリ１１２が光学アセンブリホルダ１１０と一体化されていない場合には、光学アセンブリ１１２を光学アセンブリホルダ１１０に挿入し、接着剤、半田／鑞、フリットまたは、ねじ、クリップ等のような、機械的取付具を用いて、所定の位置に固定することができる。次いで、接着剤、半田／鑞、フリットまたは、ねじ、クリップ等のような、機械的取付具を用いて、光学アセンブリホルダ１１０をＭＥＭＳ制御ミラーに取り付けて、ＭＥＭＳＬＵ１０８を形成する。
【００２９】
組立済ＭＥＭＳＬＵ１０８は、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４のミラー１１６が半導体レーザ１０４の出力に対面するようにベースモジュール１０６上に配置され、一時的電気接続がＭＥＭＳ制御ミラー１１４に取り付けられ、よってＭＥＭＳ制御ミラーが光パッケージのコントローラ(図示せず)及び電源(図示せず)に接続される。ＭＥＭＳＬＵ１０８は、光学アセンブリ１１２が半導体レーザの出力ビームの光路に配置されるように、半導体レーザと概ね位置合せされる。ＭＥＭＳＬＵ１０８はベースモジュール１０６上の所定の位置に機械的に保持することができる。一実施形態において、これはＭＥＭＳＬＵ１０８の光学アセンブリホルダ１１０上の位置決め構造をベースモジュール１０６上の対応する定位構造とともに用いて達成することができる。次いで光パッケージに電源が入れられ、ｘ-ｙ平面で半導体レーザ１０４のビームの位置を特定して波長変換素子１０２の導波路領域と位置合せするため、コントローラ(例えば図１に示されるマイクロコントローラ６０)の制御の下に位置合せルーチンを実施する。位置合せルーチンは一般に、ＭＥＭＳ制御ミラーのミラーの位置を調節することによりｘ-ｙ平面において波長変換素子１０２の入力面にかけて半導体レーザ１０４の出力ビームをスキャンする工程を含む。波長変換素子１０２にかけて出力ビームがスキャンされている間に、図１に示されるようにコントローラに接続された光検出器を用いて波長変換素子の出力強度をモニタすることができる。光検出器からのフィードバックを用いて導波路との出力ビームの最適位置合せを決定することができる。例えば、波長変換素子の出力強度が最大に達したときに、半導体レーザの出力ビームは波長変換素子の導波路領域とｘ-ｙ平面で概ね位置合せされている。したがって、最大出力強度に対応するＭＥＭＳ制御ミラーのミラーの位置で半導体レーザと波長変換素子の間の位置合せが概ねとられていることになる。
【００３０】
特定の実施形態の１つにおいて、ｘ-ｙ平面で半導体レーザの出力ビームを波長変換素子の導波路領域と位置合せするために用いられる方法は、２００８年２月２６日に出願された、名称を「光パッケージを位置合せするための方法及びシステム(METHODS AND SYSTEMS FOR ALIGNING OPTICAL PACKAGES)」とする、米国特許出願第１２/０７２３８６号の明細書に開示される方法とすることができるが、当業者には明らかであろうように、ラスタースキャン等を含むが、これらには限定されない、別の方法も用いることができる。そのような方法では、ｘ-ｙ平面における半導体レーザの出力ビームの波長変換素子の導波路領域との概略の位置合せが得られるであろう。
【００３１】
ｘ-ｙ平面において波長変換素子１０２の導波路領域と位置合せされた半導体レーザ１０４の出力ビームを用いて、半導体レーザ１０４の出力ビームの焦点が波長変換素子１０２の導波路領域に合わせられるようにＭＥＭＳＬＵ１０８の位置がｚ方向で調節される。ＭＥＭＳＬＵ１０８の位置がｚ方向で調節される間、ｘ-ｙ平面において波長変換素子の導波路領域上の半導体レーザ１０４の出力ビームの位置を最適化し、よって出力ビームの焦点が合わされたときに、波長変換素子の導波路領域との出力のピーク結合を達成及び／または維持するように、光パッケージのコントローラは適応導波路位置合せアルゴリズムを連続して実行する(例えばコントローラはＭＥＭＳ制御ミラー１１４のミラー１１６の位置を変える)。
【００３２】
半導体レーザ１０４と波長変換素子の間のピーク結合が得られて(例えば、波長変換素子の出力が最適化され、及び／または、最大出力強度を含むがこれには限定されない、波長変換素子の所望の出力強度が達成されて)しまえば、コントローラは、位置合せ中にミラーを駆動するために用いられた電気信号に基づいてＭＥＭＳ制御ミラー１１４のミラー１１６の最適な位置または偏角を決定する。この情報を用いて、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４は、ミラー１１６の最適結合位置を達成及び維持するために最小の電力消費を要求する電気駆動信号を利用するように調節される。その後、ＭＥＭＳ制御ミラーは接着剤、半田／鑞及び／または溶接を用いて適所に固定され、永久的電気接続が配線、半田／鑞、接着剤等を用いてＭＥＭＳ制御ミラー１１４に取り付けられる。
【００３３】
次に図４及び５を参照すれば、別の実施形態の光パッケージ２００が示される。上で論じたように、半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２はスタックに構成され、ベースモジュール１０６の上に載せられる。しかし、この実施形態の光パッケージ２００においては、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４がベースモジュール１０６上で横置きにされる。さらに詳しくは、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４は、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４のミラー１１６が中立位置にある(例えばＭＥＭＳアクチュエータによる上下または左右の傾きが全くミラーに与えられていない)ときに、ミラー１１６の表面に対する法線が半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２の両者の光軸に対して直交するように、ベースモジュール１０６上の方位が定められる。図４に示される座標系を詳しく参照すれば、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４がこの向きで配置されたときに、ミラー１１６の表面はｘ-ｚ平面と実質的に共面である。しかしＭＥＭＳ制御ミラーが調節されると、ミラーはｘ軸及びｚ軸に平行な回転軸を中心にして上下及び左右に傾いてｘ-ｚ平面から外れ得ることは理解されるであろう。
【００３４】
一実施形態において、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４はベースモジュール１０６上に配置することができる。別の実施形態において、ベースモジュール１０６は、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４がレセプタクルに配置されたときにＭＥＭＳ制御ミラー１１４がベースモジュール１０６にはまり込むようにＭＥＭＳ制御ミラー１１４を受け入れるためのレセプタクル(図示せず)を有することができる。いずれの実施形態においても、ベースモジュールは一般に、上で論じたように、ＭＥＭＳ制御ミラーがベースモジュール１０６上に配置されたときに、ベースモジュール１０６の電気コンタクトにＭＥＭＳ制御ミラーの対応する電気コンタクトを電気的に接続できるように、電気コンタクト(図示せず)を有する。
【００３５】
図４に示される実施形態の光パッケージ２００において、光学アセンブリ１１２は、図２及び３に関して上で全般的に説明したように、光学アセンブリホルダ２１０に配置することができる。光学アセンブリ１１２は光学アセンブリホルダと一体化することができ、あるいは図５に示されるように光学アセンブリホルダ２１０に挿入される別個のコンポーネントとすることができる。しかし、図４及び５に示される実施形態の光パッケージ２００において、光パッケージ２００は折返しミラー２２０も有する。一実施形態において、折返しミラー２２０は、光パッケージ２００の光路に配置された、別個の固定ミラーとすることができる。別の実施形態において、光学アセンブリホルダ２１０は折返しミラー２２０と一体形成することができる。また別の実施形態において、折返しミラー２２０は光学アセンブリホルダ２１０に取り付けられる個別コンポーネントとすることができる。例えば、図４及び５に示される実施形態において、光学アセンブリ１１２及び折返しミラー２２０は光学アセンブリホルダ２１０に取り付けられ、したがってミラー−レンズユニット(ＭＬＵ)２０８を形成する、個別コンポーネントである。
【００３６】
折返しミラー２２０の方位は概ね、半導体レーザ１０４の出力ビームが折返しミラー２２０に入射し、反射されてＭＥＭＳ制御ミラー１１４上に向かうように、定められる。例えば、図４に示される実施形態において、折返しミラー２２０は、ＭＬＵ２０８がＭＥＭＳ制御ミラー１１４に重ねて配置されたときにミラーの表面が半導体レーザ１０４の出力ビームに対して４５°の角度をなすように、光学アセンブリホルダ２１０に取り付けられる。この構成において、半導体レーザ１０４の出力ビームは折返しミラー２２０によって方向が９０°変えられる。半導体レーザ１０４の出力ビームの光路をたどれば、出力ビームは初めに光学アセンブリ１１２を通過し、折返しミラー２２０で反射されてＭＥＭＳ制御ミラー１１４上に向かい、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４で反射されて折返しミラー２２０上に戻り、折返しミラー２２０で反射され、光学アセンブリ２１２を通して戻されて、波長変換素子１０２の導波路領域に集束される。しかし、図４は半導体レーザ１０４と折返しミラー２２０の間に配置されている光学アセンブリ１１２を全体として示すが、代わりに、折返しミラーとＭＥＭＳ制御ミラー１１４の間に光学アセンブリを配置できることは当然である。
【００３７】
一実施形態において、図２に示される実施形態の光パッケージ１００に関して上で説明したように、光学アセンブリホルダ２１０は１つ以上の位置決め構造(図示せず)を有することができ、ベースモジュール１０６は光学アセンブリホルダの位置決め構造に概ね対応する複数の定位構造(図示せず)を有することができる。例えば、光学アセンブリホルダ２１０は、光学アセンブリホルダ２１０の位置決め構造をベースモジュール１０６の対応する定位構造と連結することにより、調節が可能な態様でベースモジュール１０６上にＭＥＭＳ制御ミラー１１４に重ねて配置することができる。このようにすれば、ベースモジュール及び、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４，半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２によって定められる、光路に対して、光学アセンブリホルダ２１０及び光学アセンブリ１１２の位置をｚ方向で精確に制御することができる。光学アセンブリ２１０及び、さらに詳しくは、光学アセンブリ１１２のｚ方向位置可調性により、半導体レーザ１０４の出力ビームの波長変換素子１０２の導波路領域への焦点合せが容易になる。
【００３８】
図４に示される光パッケージ２００の横置きＭＥＭＳ制御ミラー１１４及び折返しミラー２２０の使用は、光学アセンブリ１１２によってシステムに生じる非点収差を補償するために用いることができる。例えば、折返しミラー２２０の４５°方位を湾曲面を有する折返しミラーとともに用いて、光学アセンブリ１１２によって生じる非点収差をオフセットするかまたは消すであろう非点収差を組み込むことができる。例えば、折返しミラー２２０によって生じる非点収差が光学アセンブリ１１２によって生じる非点収差を軽減し、よってビームが折返し光路を進む間にビームの光学品質を改善するような、折返しミラー２２０の最適曲率を計算することができる。
【００３９】
光パッケージ２００の実施形態は、上で論じたように、初めに半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２をベースモジュール１０６に取り付けることによって組立及び位置合せを行うことができる。接着剤、半田／鑞または、ねじ、クリップ等のような、機械的取付具を用いて、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４がベースモジュール１０６に取り付けられる。次いで(ＭＥＭＳ制御ミラー１１４がベースモジュール１０６に挿入されたときに電気的接続が形成されていなければ)ＭＥＭＳ制御ミラー１１４は、ワイア、半田／鑞、接着剤等を用いてベースモジュール１０６に電気的に接続される。次いで光学アセンブリ１１２が光学アセンブリホルダ２１０に挿入され、接着剤、フリットまたは、ねじ、クリップ等のような、機械的取付具を用いて所定の場所に固定される。次いで折返しミラーが光学アセンブリホルダ２１０に取り付けられる。
【００４０】
光学アセンブリホルダ２１０は、半導体レーザの前方に、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４に重ねて配置され、ｘ、ｙ及びｚ方向のそれぞれの成分について概ね位置合せされる。次いで光パッケージに電源が入れられ、ｘ-ｙ平面において半導体レーザの出力ビームの波長変換デバイスの導波路領域との位置合せを確立するため、上述したように、コントローラ(図示せず)の制御の下に位置合せルーチンが実施される。その後、半導体レーザの出力ビームの焦点を波長変換デバイスの導波路領域に合わせるために、ｚ方向でＭＬＵ２０８の位置が調節される。半導体レーザ１０４の出力ビームと波長変換デバイスの導波路領域の間で最適結合が達成されるまでＭＬＵ２０８がｚ方向に調節されるように、出力ビームの導波路領域との能動位置合せが行われる。最適結合が達成される(例えば、波長変換素子の出力強度が、最大出力強度を含むがこれには限定されない、所望のレベルに達する)と、溶接、半田／鑞付け、接着剤及び／またはこれらの組合せを用いて、光学アセンブリ２１０がベースモジュール１０６上の適所に固定される。
【００４１】
次に図６を参照すれば、別の実施形態の光パッケージ３００が示される。この実施形態において、半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２は、図２及び４に関して上で論じたように、スタックに構成されてベースモジュール１０６上に搭載される。図６に示されるように、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４は図３に関して上で論じたように縦置きとされる。したがって、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４は、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４のミラー１１６が中立位置にある(例えば、ＭＥＭＳアクチュエータによってミラーにいかなる左右または上下の傾きも与えられていない)場合に、ミラー１１６の表面に対する法線が半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２の光軸に平行であるように、ベースモジュール上の方位が定められる。図６に示される座標系を詳しく参照すれば、この方位において、ミラー１１６の表面はｘ-ｙ平面と実質的に共面である。しかし、ＭＥＭＳ制御ミラーが調節された場合には、ミラーがｘ軸及びｙ軸に平行な回転軸を中心にして上下及び左右に傾いてｘ-ｙ平面から外れ得ることは理解されるであろう。
【００４２】
ベースモジュール１０６は一般に、ＭＥＭＳ制御ミラーがベースモジュール１０６上に配置されたときに、ベースモジュール１０６の電気コネクタ１８０にＭＥＭＳ制御ミラーの対応する電気コネクタ(図示せず)を電気的に接続できるように、電気コネクタ１８０を備えることができる。
【００４３】
図６に示される実施形態において、光パッケージ３００は光学アセンブリ１１２の定位及び位置決めのための機械的位置決めデバイスを備える。機械的位置決めデバイスは、光学アセンブリ１１２の定位のための、ピン、Ｖ溝、チャネル、スロットまたは同様の構造を有することができる。図６に示される実施形態の光パッケージ３００において、機械的位置決めデバイスは、ベースモジュール１０６に動作可能な態様で取り付けられた一対のピン２５０を有する。光学アセンブリ１１２は、半導体レーザ１０４とＭＥＭＳ制御ミラー１１４の間及びＭＥＭＳ制御ミラー１１４と波長変換素子１０２の間の光路に光学アセンブリ１１２が配置されるように、ピン２５０の間に配置することができる。ピン２５０に沿う光学アセンブリ１１２の位置は、半導体レーザ１０４の出力ビームの焦点を波長変換素子の導波路領域に合わせることができるように、ｚ方向で調節することができる。
【００４４】
次に図７を参照すれば、別の実施形態の光パッケージ４００が示される。この実施形態において、半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２は、図６に関して上で論じたように、スタックに構成されてベースモジュール１０６上に搭載される。図７に示されるように、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４は図４に関して上で論じたように横置きとされる。したがって、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４は、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４のミラー１１６が中立位置にある(例えば、ＭＥＭＳアクチュエータによってミラーにいかなる左右または上下の傾きも与えられていない)場合に、ミラー１１６の表面に対する法線が半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２の光軸に垂直であるように、ベースモジュール１０６上の方位が定められる。図７に示される座標系を詳しく参照すれば、この方位において、ミラー１１６の表面はｘ-ｚ平面と実質的に共面である。しかし、ＭＥＭＳ制御ミラーが調節された場合には、ミラーがｘ軸及びｚ軸に平行な回転軸を中心にして上下及び左右に傾いてｘ-ｚ平面から外れ得ることは理解されるであろう。
【００４５】
ベースモジュール１０６は一般に、ＭＥＭＳ制御ミラーがベースモジュール１０６上に配置されたときに、ベースモジュール１０６の電気コネクタ１８０にＭＥＭＳ制御ミラーの対応する電気コネクタ(図示せず)を電気的に接続できるように、電気コネクタ１８０を備えることができる。ベースモジュール１０６は一般に、図６に示される実施形態の光パッケージ３００に関して上で論じたように、光路に光学アセンブリ１１２を配置するための機械的位置決めデバイスも備える。詳しくは、機械的位置決めデバイスは、ベースモジュール１０６に動作可能な態様で取り付けられた一対のピン２５０を有する。ピン２５０により、半導体レーザの出力ビームの波長変換素子１０２の導波路領域への焦点合せを最適化できるような、ｚ方向での光学アセンブリ１１２の位置決めが容易になる。
【００４６】
本明細書に述べられるように、図７に示される実施形態の光パッケージにおいて、ＭＥＭＳ制御ミラー１１４はｘ-ｚ平面におくことができる。したがって、半導体レーザ１０４の出力ビームをＭＥＭＳ制御ミラー１１４上に導くため、光パッケージ４００は折返しミラー２２０も備える。折返しミラー２２０は一般に、図４に示される実施形態の光パッケージ２００に関して本明細書で全般的に説明したように、半導体レーザ１０４の出力ビームを９０°反射してＭＥＭＳ制御ミラーに向けるように、出力ビームに対して４５°の角度をなして光路に配置される。図７に示される実施形態の光パッケージ４００において、折返しミラー２２０は支持体２２２を用いてベースモジュール１０６上に配置することができる。一実施形態において、折返しミラー２２０は支持体２２２に取り付けられる。別の実施形態において、支持体２２２は折返しミラーと一体形成される。あるいは、光パッケージ４００はさらにパッケージカバー(図示せず)を備えることができ、折返しミラーをパッケージカバーの裏側に取り付けるか、またはパッケージカバーと一体形成することができる。いずれの場合にも、折返しミラー２２０は、半導体レーザ１０４の出力ビームの向きをＭＥＭＳ制御ミラー１１４にまたはＭＥＭＳ制御ミラーから変えるに適切な方位を折返しミラー２２０が有するように、ベースモジュール上に配置することができる。
【００４７】
実際上、図６及び７に示される光パッケージ３００，４００は以下の態様で組み立てることができる。半導体レーザ１０４及び波長変換素子１０２が、電子コンポーネント及び／または電気光学コンポーネントを組み立てるための従来の取付手法を用いて、ベースモジュール１０６上に組み付けられて、所定の位置に固定される。ＭＥＭＳ制御ミラー１１４が、接着剤、半田／鑞または、ねじ、クリップ、ブラケット等を含むがこれらには限定されない、機械的取付具を用いてベースモジュール１０６に取り付けられる。次いでＭＥＭＳ制御ミラー１１４はベースモジュール１０６に(電気コネクタがベースモジュールに組み込まれていない場合には)、配線、半田／鑞付け、接着剤または同様の形態の電気的取付具によって電気的に接続される。ＭＥＭＳ制御ミラー１１４が、図７に示されるように、横置きであれば、折返しミラーをベースモジュール上に一時的に、真空ホルダ、機械的ホルダ及び／または接着剤を用いて、配置することができる。光学アセンブリ１１２が、ベースモジュールに結合された機械的位置決めデバイス(例えばピン２５０)に配置され、半導体レーザ及び波長変換素子と概ね位置合せされる。
【００４８】
その後、光パッケージに電源が入れられ、上で論じたようにコントローラの制御の下で波長変換素子の導波路領域の場所を特定して、ｘ-ｙ平面においてビーム位置合せを概ね確立するため、コントローラの制御の下で位置合せルーチンが実施される。導波路の場所が特定されると、光学アセンブリ１１２がｚ軸に沿って移動させられ、同時に、最適結合が達成される(例えば、波長変換素子の出力が最適化される、及び／または波長変換素子の、最大出力強度を含むがこれには限定されない、所望の出力強度に達する)まで、ＭＥＭＳ制御ミラーが適応導波路位置合せを実施する。ピーク結合が達成されると、光学アセンブリ１１２は、接着剤を用いるかあるいは溶接または半田／鑞付けによって、適所に固定される。ＭＥＭＳ制御ミラーを駆動するために用いられる信号は次いで、最小ＭＥＭＳ制御ミラー駆動条件(例えば最小電力条件)が達成されるまで、フィードバック制御によって最適化される。最後に、折返しミラーが、接着剤、半田／鑞またはその他の同様な手法のような通常の固定化手法を用いて、永久的に固定される。
【００４９】
上述した組立及び位置合せの様々な方法に対し、用いられる固定化方法によってコンポーネント配置に若干の(例えば１〜５μｍの)偏差が生じ得ることは当然である。そのような偏差の結果、様々なコンポーネントに半導体レーザ及び波長変換素子に対する小さな角度変化が生じ得る。そのような偏差はＭＥＭＳ制御ミラー及びコントローラの適応位置合せ能力を用いることで容易に吸収することができる。そのような適応位置合せ手法及びアルゴリズムにより、光学位置合せの高速達成が、また光学アセンブリの位置の高速調節も、可能になる。
【００５０】
光学アセンブリの位置を調節するために機械的位置合せデバイスを用いて、本明細書に説明される光パッケージの半導体レーザの出力ビームが波長変換素子の導波路領域に迅速かつ効率的に位置合せ及び焦点合せされ得ることが今では理解されるはずである。さらに、本明細書に説明される光パッケージの組立及び位置合せの方法は、半導体レーザのビームスポットの波長変換素子の導波路領域との効率的な構成及び位置合せに適する。本明細書に説明される位置合せ方法は光パッケージの組立中のビームの波長変換素子との初期位置合せの実施に特に適している。しかし、光パッケージの動作中に、またはパッケージのライフサイクル中のどの時点においても、ビームスポットの波長変換素子との位置合せを維持するかまたは再位置合せを実施するためにも本位置合せ方法を用い得ることは当然である。
【００５１】
本発明の方法は、カラー画像形成レーザ投影システム、自動車のヘッドアップディスプレイのようなレーザベースディスプレイ、あるいは、光位置合せ及び／または波長同調が問題になる、いずれかのレーザ応用に適用できるであろうと考えられる。さらに、本明細書に論じられる位置合せ方法は、ＤＢＲレーザ、ＤＦＢレーザ、ファブリ−ペロレーザ、及び多くのタイプの外部キャビティレーザを含むがこれらには限定されない様々な半導体レーザと合わせて効用を有するであろうと考えられる。
【００５２】
前述の本発明の詳細な説明は、特許請求されるような本発明の本質及び特質を理解するための概要または枠組みの提供が目的とされていることは当然である。本発明の精神及び範囲を逸脱することなく様々な改変及び変形が本発明になされ得ることが当業者には明らかであろう。したがって、本発明の改変及び変形が添付される特許請求項及びそれらの等価物の範囲内に入れば、本発明はそのような改変及び変形を包含するとされる。
【００５３】
「好ましくは」、「普通に」及び「一般に」のような語句は、本明細書に用いられる場合、特許請求される本発明の範囲を限定すること、あるいは特許請求される本発明の構造または機能にある特徴が必須であるか、肝要であるかまたは重要であることさえも意味すると、読解されるべきはないことに注意されたい。むしろ、これらの語句は、本発明の特定の実施形態に用いられても用いられなくとも差し支えない、代わりのまたは追加の特徴を強調することが意図されているに過ぎない。
【００５４】
本発明を説明し、定める目的のため、語句「実質的に」及び「ほぼ」は、いずれかの定量的比較、値、測定値またはその他の表現に帰因させ得る不確定性の固有の大きさを表すために本明細書で用いられ得ることに注意されたい。語句「実質的に」及び「ほぼ」は、論じられている主題の基本機能に変化を生じさせずに、定量的表現が言明された基準から変わり得る大きさを表すためにも本明細書で用いられ得る。
【００５５】
特定の形式で「プログラムされている」か、あるいは特定の特性または機能を具現化するために「構成されている」または「プログラムされている」、コンポーネントの本明細書における叙述は、目的用途の叙述ではなく、構造の叙述であることに注意されたい。さらに詳しくは、コンポーネントが「プログラムされる」または「構成される」態様への本明細書における言及はコンポーネントの既存の物理的状態を表し、したがって、コンポーネントの構造特性の限定された叙述としてとられるべきである。例えば、特定の態様でレーザビームを導くために「構成されている」光学アセンブリ及び可調光コンポーネントへの本明細書における言及は、光学アセンブリ及び可調光コンポーネントの既存の物理的状態を表し、したがって、光学アセンブリ及び可調光コンポーネントの構造特性の限定された叙述としてとられるべきである。
【００５６】
本発明を詳細に、本発明の特定の実施形態を参照して、説明したが、添付される特許請求の範囲に定められる本発明の範囲を逸脱せずに改変及び変形が可能であることは明らかであろう。さらに詳しくは、本発明のいくつかの態様は本明細書において好ましいかまたは特に有利であるとして識別されるが、本発明が本発明のそのような好ましい態様に限定される必要はないと考えられる。
【符号の説明】
【００５７】
１０，１００，２００    光パッケージ
４０    ビームスプリッタ
５０    光検出器
６０    マイクロコントローラ
１０２    波長変換素子
１０４    半導体レーザ
１０６    ベースモジュール
１０８    ＭＥＭＳＬＵ
１１０，２１０    光学アセンブリホルダ
１１２    光学アセンブリ
１１４    ＭＥＭＳ制御ミラー
１１６    ミラー
２０８    ＭＬＵ
２２０    折返しミラー
【図１】
2011525249.tif 000003
【図２】
2011525249.tif 000004
【図３】
2011525249.tif 000005
【図４】
2011525249.tif 000006
【図５】
2011525249.tif 000007
【図６】
2011525249.tif 000008
【図７】
2011525249.tif 000009
【国際調査報告】
2011525249.tif 000010
2011525249.tif 000011
2011525249.tif 000012