(57)【要約】  光学パッケージの光学アライメントを最適化する方法を提供する。１つの実施例において、光学パッケージは、レーザダイオードと、波長変換装置と、前記レーザダイオードから前記波長変換装置まで延在する光路に沿って設けられたカップリングオプティクスと、１つ以上の適応アクチュエータと、を含む。当該方法は、前記レーザダイオードの熱依存性出力強度分布及び前記光学パッケージの熱依存性結合効率分布を参照することによって、前記波長変換装置の前記光学アライメントを非適応自由度における調整するステップを含む。前記非適応自由度における前記調節は定量化される。前記光学パッケージの所定の動作温度範囲にわたって、比較的低い結合効率によって特徴付けられた前記結合効率分布の一部分が、比較的高いレーザ出力強度によって特徴付けられた前記出力強度分布の部分をオフセットし、比較的高い結合効率によって特徴付けられた前記結合効率分布の一部分が、比較的低いレーザ出力強度によって特徴付けられた前記出力強度分布の部分をオフセットする。さらなる実施例が開示され、特許請求の範囲に記載されている。
2012508400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学パッケージの光学アライメントを最適化する方法であって、
前記光学パッケージは、
レーザダイオードと、
波長変換装置と、
前記レーザダイオードから前記波長変換装置まで延在する光路に沿って設けられたカップリングオプティクスと、
前記レーザダイオード、前記カップリングオプティクス、前記波長変換装置、又はそれらの組み合わせに接続された１つ以上の適応アクチュエータと、を含み、
前記方法は、
前記レーザダイオードの熱依存性出力強度分布及び前記光学パッケージの熱依存性結合効率分布を参照することによって、前記波長変換装置の前記光学アライメントを非適応自由度において調整するステップと、
そこで
前記適応アクチュエータを利用して前記波長変換装置の前記光学アライメントを少なくとも１つの適応自由度において調整するステップと、を含み、
前記光学パッケージの所定の動作温度範囲にわたって、比較的低い結合効率によって特徴付けられた前記結合効率分布の一部分が、比較的高いレーザ出力強度によって特徴付けられた前記出力強度分布の部分をオフセットし、かつ、
比較的高い結合効率によって特徴付けられた前記結合効率分布の一部分が、比較的低いレーザ出力強度によって特徴付けられた前記出力強度分布の一部分をオフセットするように、前記非適応自由度における前記調節は定量化される
前記適応自由度における前記調節は、前記光学パッケージの波長変換された出力強度を最適化するよう定量化されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記波長変換装置の前記光学アライメントの前記非適応自由度における調整は、前記光学パッケージの組立中に又は校正中に実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記非適応自由度における前記レーザダイオード、前記カップリングオプティクス、前記波長変換装置のそれぞれの位置は、前記光学パッケージの組立中に又は校正中に固定されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記非適応自由度において特定の固定された調節がなされると、前記適応アクチュエータによる前記適応自由度における前記調節は、前記光学パッケージの前記波長変換された出力強度を最大化するように、定量化されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
定量化されている
【請求項５】
前記波長変換装置の前記光学アライメントの前記非適応自由度における前記調整は、前記光学パッケージの組立中に又は校正中に実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記光学パッケージの前記熱依存性結合効率分布を調整することによって前記パッケージの所定の動作温度範囲にわたって前記光学パッケージの波長変換された出力強度で安定度を増大せしめるよう、前記非適応自由度における前記調節は、定量化されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記光学パッケージの前記熱依存性結合効率分布は、前記レーザダイオードの前記熱依存性出力強度分布が高出力強度を示す動作温度に対する高光学結合効率を維持するために調節されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記光学パッケージの前記波長変換された出力強度が、前記所定の動作温度範囲の一部において、最大利用可能な波長変換された出力強度未満となるように、前記非適応自由度における前記調節は定量化されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記光学パッケージの前記波長変換された出力強度が、前記光学パッケージの動作温度の大部分において、最大利用可能な波長変換された出力強度未満となるように、前記非適応自由度における前記調節は定量化されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記波長変換装置の前記非適応自由度における前記光学アライメントの調整は、前記波長変換装置の前記入力表面上の前記レーザダイオードからのビームスポットの焦点調節として行われ、
前記波長変換装置の前記光学アライメントの前記適応自由度における前記調整は、前記波長変換装置の前記入力表面上の前記レーザダイオードからのビームスポットの横方向の位置調節として行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記波長変換装置の前記非適応自由度における前記光学アライメントの調整は、前記光学パッケージ内の前記レーザダイオード、前記カップリングオプティクス、前記波長変換装置、又は、それらの組み合わせの位置合わせによって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記非適応自由度における前記波長変換装置の前記光学アライメントの前記調整は、前記光学パッケージの前記光路に沿ったＺ方向における前記光学パッケージのうちの1つ以上の光学要素の移動を介して影響され、
前記波長変換装置の前記光学アライメントの前記適応自由度における前記調整は、前記光路の前記Ｚ方向と直交したＸ、Ｙ、又は、Ｘ及びＹ方向における前記光学パッケージのうちの１つ以上の光学要素の移動を介して影響されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記光学パッケージは光学強度モニタをさらに含み、
前記方法は、
前記光学強度モニタを利用して、前期光学パッケージの前記波長変換された出力強度を監視するステップと、
前記波長変換された出力強度を監視して前記光学パッケージの前記波長変換された出力強度を最適化しながら、前記波長変換装置の前記光学アライメントを前記適応自由度において調整するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記非適応自由度における調整は、前記波長変換された出力強度を監視する間及び前記適応自由度における調節の間において除かれることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記適応アクチュエータは、２軸のポジショナーを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
室温にて、前記波長変換装置の前記結合効率がそのピーク値よりも約２０％から約１０％未満となるように、前記波長変換装置の前記光学アライメントは、前記非適応自由度において調整されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
光学パッケージの光学アライメントを最適化する方法であって、
前記光学パッケージは、
レーザダイオードと、
波長変換装置と、
前記レーザダイオードから前記波長変換装置まで延在する光路に沿って設けられたカップリングオプティクスと、
前記レーザダイオード、前記カップリングオプティクス、前記波長変換装置、又はそれらの組み合わせに接続された１つ以上の適応アクチュエータと、を含み、
前記方法は、
前記波長変換装置の前記光学アライメントを非適応自由度において調整し、前記光学パッケージの熱依存性結合効率分布を調整して比較的高い動作温度において高光学結合効率を維持することによって、前記パッケージの所定の動作温度範囲にわたって前記光学パッケージの波長変換された出力強度で安定度を増大せしめるステップと、
前記適応アクチュエータを利用して前記波長変換装置の前記光学アライメントを少なくとも１つの適応自由度において調整するステップと、を含み、
前記波長変換装置の前記光学アライメントの前記非適応自由度における調整は、前記光学パッケージの組立中に、又は、校正中に実行され、
前記レーザダイオード、前記カップリングオプティクス、及び、前記波長変換装置の前記非適応自由度におけるそれぞれの位置は、前記光学パッケージの組立中に又は校正中に固定され、
前記適応自由度における前記調節は、前記光学パッケージの波長変換された出力強度を最適化するよう定量化されている方法。
【請求項１８】
前記非適応自由度において特定の固定された調節がなされると、前記適応アクチュエータによる前記適応自由度における前記調節は、前記光学パッケージの前記波長変換された出力強度を最大化するように、定量化されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記光学パッケージの前記熱依存性結合効率分布を調整することによって前記パッケージの所定の動作温度範囲にわたって前記光学パッケージの波長変換された出力強度で安定度を増大せしめるよう、前記非適応自由度における前記調節は、定量化されていることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２０】
前記光学パッケージの前記熱依存性結合効率分布は、前記レーザダイオードの前記熱依存性出力強度分布が高出力強度を示す動作温度に対する高光学結合効率を維持するために調節されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、２００８年１１月１０日に出願された「光学パッケージのアライメントの最適化」という発明の名称の米国特許出願番号第１２／２６７，７７７号に対する優先権の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
本開示は、半導体レーザと当該半導体と光学的に配置されるべき相補的光学要素を組み込む光学パッケージに関する。より具体的には、本開示は、とりわけ半導体レーザと第二高調波発生（ＳＨＧ）水晶又は別のタイプの波長変換装置を含む光学パッケージの温度依存性アライメントを調整する方法に関する。
【０００３】
短波長光源は、第２若しくは第３高調波発生水晶等の光波長変換装置を有する、例えば、赤外線又は近赤外分布帰還型（ＤＦＢ）レーザ、分布反射型（ＤＢＲ）レーザ、又は、ファブリ−ペローレーザ等の単波長半導体レーザを結合することによって形成され得る。通常、水晶は、基本レーザ信号の高調波を生成するのに使用される。そうするために、レーザ光線を発する波長は望ましくは、波長変換水晶のスペクトル中心に向って調節され、レーザの出力は、水晶の入力表面における水晶の導波部分と光学的に調整される。
【発明の概要】
【０００４】
酸化マグネシウムによりドーピングされた周期分極反転リチウムニオブ酸（PPLN:periodically poled lithium niobate）結晶等の通常の第二高調波発生（ＳＨＧ）結晶の導波光学モードフィールド直径は、数ミクロンの範囲にあり得る。そのため、本発明の発明者は、ＳＨＧ水晶の導波路を有するレーザダイオードからのビームを適切に調節すること及び光学パッケージの寿命及び大なる動作温度の変動においてアライメントを維持することは、とても挑戦的であり得ることを認識している。例えば、光学パッケージの光学ミスアライメントは、水晶の入力表面上のビームスポットの焦点誤差又は横方向におけるミスアライメントとして示され得る。したがって、例えば、パッケージのＸ、Ｙ、及びＺ軸に対するレーザ、カップリングオプティクス、水晶のそれぞれの位置は、パッケージの光学アライメントにおいて集団的に影響を及ぼし得る。
【０００５】
微小光電気機械システム（MOEMS:Micro-opto-electromechanical systems）、微小電気機械システム（MEMS:micro-electrical mechanical systems）、又は、同様のアクチュエータシステムは、レーザ、カップリングオプティクス、水晶、又は光学パッケージの他の光学要素のいずれに対しても動作可能となるように接続されて、光学アライメントを確立し又は維持し得る。しかし、この種のアクチュエータの大規模な使用は、高価であって、実現するのは、難しい場合がある。１つの実施例によれば、光学パッケージの光学アライメントを最適化する方法が提供される。光学パッケージは、レーザダイオードと、波長変換装置と、前記レーザダイオードから前記波長変換装置まで延在する光路に沿って設けられたカップリングオプティクスと、１つ以上の適応アクチュエータと、を含む。方法は、前記レーザダイオードの熱依存性出力強度分布及び前記光学パッケージの熱依存性結合効率分布を参照することによって、前記波長変換装置の前記光学アライメントを非適応自由度において調整するステップを含む。前記非適応自由度における前記調節は定量化されているので、前記光学パッケージの所定の動作温度範囲にわたって、比較的低い結合効率によって特徴付けられた前記結合効率分布の一部分が、比較的高いレーザ出力強度によって特徴付けられた前記出力強度分布の部分をオフセットし、比較的高い結合効率によって特徴付けられた前記結合効率分布の一部分が、比較的低いレーザ出力強度によって特徴付けられた前記出力強度分布の部分をオフセットする。
【０００６】
別の実施例によれば、光学パッケージの光学アライメントを最適化する方法が提供されている。当該方法において、前記波長変換装置の前記光学アライメントは非適応自由度において調整されて、前記パッケージの所定の動作温度範囲にわたって、前記光学パッケージの波長変換された出力強度で安定度を増大せしめる。安定度は、光学パッケージの熱依存性結合効率分布を調整することによって高められ、比較的高い動作温度において高光学結合効率を維持する。前記波長変換装置の前記光学アライメントの前記調整は、光学パッケージの組立中に又は校正中に実行され得る。前記レーザダイオード、前記カップリングオプティクス、及び、前記波長変換装置の前記非適応自由度におけるそれぞれの位置は、組立後又は校正後に固定され得る。
【０００７】
特定の実施例の以下の詳細な説明は、同様な構造が同様の参照番号により示されている次の図面を参照しながら読むと最もよく理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本明細書に開示された光学アライメント方法を実施するのに適切である多くの想定された光学パッケージの１つの概略図である。
【図２】図２は、光学パッケージの波長変換された出力において示される不利益な光学パッケージのアライメントの概略図である。
【図３】図３は、光学パッケージの波長変換された出力において示される最適化された光学パッケージのアライメントの概略図である。
【発明の詳細な説明】
【０００９】
まず、図１を参照すると、波長変換された様々な光学パッケージの光学アライメントを最適化する方法が、光学パッケージ１００を参照して図示され得る。光学パッケージ１００は、レーザダイオード１０と、波長変換装置２０と、レーザダイオード１０から波長変換装置２０まで延在する光路に沿って設けられたカップリングオプティクス３０と、カップリングオプティクス３０に接続された１つ以上の適応アクチュエータ４０と、を含む。図示された実施形態では、２軸の適応アクチュエータ４０がカップリングオプティクス３０の各構成部に接続されているが、（複数の）適応アクチュエータ４０が１軸又は２軸のアクチュエータであり得るし、カップリングオプティクス３０の１つ以上の要素に接続され得るさほど複雑でない設計が想定されている。さらに、適応型のアクチュエータ４０は、例えばレーザダイオード１０又は波長変換装置２０を含む光学パッケージ１００の光学要素のいずれか１つ又は当該光学要素のあらゆる組み合わせに接続され得ることが想定されている。
【００１０】
図１に示す実施形態では、各適応アクチュエータ４０は２軸のアクチュエータを含み、２つの適応自由度を定義する。２つの適応自由度において、光学アライメントが調整され得る。これら適応自由度は、Ｘ及びＹ方向として図１に概略的に図示されている。適応自由度は、本明細書において「適応」と称される。なぜならば、Ｘ及びＹ方向に沿った調整は適応アクチュエータ４０の動作を介して実現され得るからである。対照的に、ＸとＹ方向とは直交しているＺ軸方向の非適応自由度に沿った光学アライメントについてアクチュエータにより可能にされた調節のための光学パッケージにおいては、条件が全くない。光学パッケージ１００のアライメントは、Ｚ軸の方向に沿った図１に図示されている波長変換装置２０のアライメントを非適応自由度において調整することによって、最適化され得るし、適応自由度は、Ｘ及びＹ軸に沿った図１に図示されている。
【００１１】
図２及び３を参照すると、波長変換装置２０の光学アライメントを非適応自由度において調整するために、光学パッケージ１００の熱依存性結合効率分布Ａ及びレーザダイオード１０の熱依存性出力強度分布Ｂを参照する。図２に示されているように、最適化の欠如、主として熱依存性結合効率分布Ａ及び熱依存性出力強度分布Ｂの関数である光学パッケージの出力強度分布Ｃは、通常の動作温度範囲にわたって、例えば、約１０℃から約６０℃まで広く変動し得る。しかしながら、これらのタイプの強度変化は、適切な調節を光学パッケージの非適応自由度において実行することによって、かなり緩和され得る。
【００１２】
具体的には、図３に図示されているように、波長変換された出力強度Ｃの安定度は、所定の動作温度範囲にわたって、例えば、約１０℃から約６０℃まで高められ得る。波長変換装置２０の非適応自由度における調整が定量化されているので、(i)結合効率分布Ａの比較的低い結合効率部分ＡＬＯＷは、出力強度分布Ｂの比較的高レーザ出力部分ＢＨＩＧＨをオフセットし得るし、（ｉｉ）結合効率分布Ａの比較的高い結合効率部分ＡＨＩＧＨは、出力強度分布Ｂの比
較的低いレーザ出力部分ＢＬＯＷをオフセットし得る。結合効率分布Ａと出力強度分布Ｂとの間における前述のオフセット相関を形成するために、光学パッケージ１００の熱依存性結合効率分布Ａは、レーザダイオード１０の熱依存性出力強度分布Ｂを補完するよう調整される。例えば、波長変換装置２０の光学アライメント調整は、非適応自由度において調整され得るので、室温にて、波長変換装置２０の結合効率は、そのピークより約２０％から約１０％である。熱依存性出力強度分布Ｂは、レーザダイオード１０の動作特性に従うし、結合効率分布Ａと同程度容易に調整され得ない。
【００１３】
図２及び３に示されているように、熱依存性結合効率分布Ａは、比較的低い結合効率部分ＡＬＯＷ及び比較的高い結合効率部分ＡＨＩＧＨを奏し得る。動作温度に対する結合効率分布Ａのこれら部分の位置及び程度は、光路に沿った波長変換装置２０の位置が決定される手法の関数として変動するだろう。例えば、図２において、波長変換装置２０は非適応自由度、すなわち、Ｚ軸に沿って調整されて、Ｔ２における結合効率を最適化する。一方、効率はＴ２の上下においてドロップする。対照的に、図３を参照すると、波長変換装置２０は、非適応自由度、すなわち、Ｚ軸に沿って調整されるので、結合効率は、比較的広い動作温度範囲にわたって、すなわち、Ｔ１からＴ４まで継続的に増大する。このように、光学パッケージ１００の熱依存性結合効率分布Ａは、動作温度に対する高光学結合効率を維持するために調節され得る。当該動作温度において、レーザダイオード１０の熱依存性出力強度分布Ｂは、低出力強度、すなわち、Ｔ１からＴ４を示している。
【００１４】
明白に、非適応自由度における上述の調節は、ある温度、例えば、図３のＴ１，Ｔ２及びＴ３において最大変換度未満をもたらすであろう。しかしながら、図３に図示された得られる出力強度分布Ｃは、光学パッケージ１００における重大な断熱化を示している。なぜならば、図２の出力強度分布Ｃに存在する広範な強度変動がかなり緩和され、非適応自由度における上述の調節に帰属され得るからである。さらに、前述の温度における波長で変換された出力は、図１に示されたいくつかの最大値よりも低く、本明細書に記載されたアライメントの最適化について欠如するものの、図２に示された最大値Ｔ４の１つ所定の最小出力閾値ＰＴ下におそらく落ちるであろう。一方、図３に示された得られた出力強度分布Ｃにおいて対応する最大値Ｔ４は、最小出力閾値ＰＴを超えて維持するだろう。したがって、本明細書に記載されたアライメントの最適化方法は、所定の最小出力閾値ＰＴ以上の波長変換された出力強度分布を維持するのに使用され得る。
【００１５】
通常、波長変換装置２０の非適応自由度における光学アライメントは、光学パッケージ１００の組立中に又は校正中に実行され、組立後又は校正後に固定され得る。光学パッケージ１００の動作中に、適応型のアクチュエータ４０は、適応自由度における調節をなすのに使用されて、光学パッケージ１００の波長変換された出力強度を最大化する。通常、非適応自由度における調節は、波長変換装置２０の入力表面上のレーザダイオード１０からのビームスポットの焦点調節として示される。適応自由度における調節は、波長変換装置２０の入力表面上のビームスポットの横方向の位置調節として示される。
【００１６】
図１において、波長変換装置２０のアライメントは、カップリングオプティクス３０のレンズ構成部の位置をＺ軸の方向に沿って手動的に調整することによって及び適応アクチュエータ４０を使用して、Ｘ／Ｙ面におけるカップリングオプティクス３０のレンズ構成の位置決めを行うことによって、調整される。あるいは、波長変換装置２０のアライメントは、傾斜された直交軸を含む種々の直交線形軸若しくは非直交線形軸又は回転軸のうちのいずれかに沿って適応自由度及び非適応自由度を確立することによって、調整され得る。例えば、図１のスキームの比較的簡単な変形例は、カップリングオプティクス３０のレンズ構成部の位置をＹ軸の方向に沿って手動的に調整することによって及び適応アクチュエータ４０を使用して、Ｘ／Ｙ面におけるカップリングオプティクス３０のレンズ構成の位置決めを行うことによって波長変換装置２０のアライメントの調整をともなう。また、本明細書に記載された方法は、例えば、Ｘ軸に沿った単一の適応自由度及びＺ軸に沿った単一の非適応自由度を確立することを伴い得ることも意図されている。さらに、波長変換装置２０のアライメントを調整する代替例は、手動的位置合わせ及び適応アクチュエータを利用して、レーザダイオード１０、波長変換装置２０，又は、光学パッケージ１００の異なる構成要素の様々な組み合わせの位置決めを行い、再配置し得る。
【００１７】
実際には、本明細書に記載された方法の実施し、光学パッケージ１００の波長変換された出力強度を監視し且つ適応自由度におけるアライメント調節を最適化するために、部分ビームスプリッタ５０、関連光学強度モニタ６０、及びプログラム可能なコントローラ７０を含む光学パッケージ１００を提供することは有利であるだろうことが想定されている。これら特徴は、波長変換装置２０の光学アライメントの適応自由度における調整を適切なものとする際に、特に、有益であろう。なぜならば、調整がなされる際に、光学パッケージ１００の前記波長変換された出力強度を最適化することを可能にせしめるからである。通常、非適応自由度における上述の調節は、デバイスの動作の際に除外され、動作に置換される。当該デバイスにおいて、監視された波長変換された出力強度は、パッケージ１００の適応自由度における調節をなすのに使用される。
【００１８】
本願発明を、特定の実施形態を参照して詳細に説明してきたが、添付された特許請求の範囲において画定された発明の範囲から逸脱することなく、修正と変更が可能であることが明らかであろう。例えば、本開示の概念は、比較的簡単なデザインの比較的簡単な光学要素を含む光学パッケージに関して図示されているが、本開示の概念は、従来の光学配置で配置された従来の光学要素、新規な光学構成若しくは従来の光学構成で配置された付加的な光学要素若しくはさらに少ない光学要素、又は、図示された光学構成を単純化し又は改良するために導入された新規な光学要素を含む種々の光学パッケージにおいて実施され得ることが想定されている。いかなる場合において、本発明のアライメントの最適化方法は、図示された光学構成を有するアプリケーションに排他的に限定されるべきでなない。
【００１９】
尚、「望ましくは、」「通常、」「典型的に」と「通常、」等の用語は、本明細書において使用する際には、本発明の範囲を限定することには用いられていないし、特定の特徴が、重要であり、不可欠であり、特許請求の範囲に記載された発明の構造及び機能に対して重要であることを意味することには、用いられていない。むしろ、これら用語は、本開示の実施例の特定の態様を特定し、本開示の特定の実施例において用いられる代替的特徴若しくは付加的特徴を強調することを、単に目的としている。
【００２０】
尚、本発明を開示し、かつ、画定するために、「およそ」という用語は、あらゆる定量的比較、値、測定、又は他の表示に帰属され得る固有の不確実性の程度を表すのに、本明細書において用いられている。用語は、本明細書において、程度を表すために用いられているおり、かかる程度によって、定量的表現は、発明の内容の基本機能における変化の結果をもたらさることなく、述べられた基準から変動し得る。
【００２１】
尚、以下の1つ以上の請求項は、移行句として「wherein」を用いている。尚、本発明を確定するために、この用語は、構造の一連の特徴の列挙を導入するために用いられたオープンエンドな移行句として、請求項に導入されており、「comprising」というオープンエンドのプレアンブルの一般的に用いられる用語として、同様に解釈されるべきである。
【図１】
2012508400.tif 000003
【図２】
2012508400.tif 000004
【図３】
2012508400.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月11日(2011.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオードと、波長変換装置と、前記レーザダイオードから前記波長変換装置まで延在する光路に沿って設けられたカップリングオプティクスと、前記レーザダイオード、前記カップリングオプティクス、前記波長変換装置、又はそれらの組み合わせに接続された１つ以上の適応アクチュエータと、を含む光学パッケージの光学アライメントを最適化する方法であって、
前記方法は、
前記レーザダイオードの熱依存性出力強度分布及び前記光学パッケージの熱依存性結合効率分布を参照することによって、前記波長変換装置の前記光学アライメントを非適応自由度において調整するステップと、
そこで
前記適応アクチュエータを利用して前記波長変換装置の前記光学アライメントを少なくとも１つの適応自由度において調整するステップと、を含み、
前記光学パッケージの所定の動作温度範囲にわたって、比較的低い結合効率によって特徴付けられた前記結合効率分布の一部分が、比較的高いレーザ出力強度によって特徴付けられた前記出力強度分布の部分をオフセットし、かつ、
比較的高い結合効率によって特徴付けられた前記結合効率分布の一部分が、比較的低いレーザ出力強度によって特徴付けられた前記出力強度分布の一部分をオフセットするように、前記非適応自由度における前記調節は定量化される
前記適応自由度における前記調節は、前記光学パッケージの波長変換された出力強度を最適化するよう定量化されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記波長変換装置の前記光学アライメントの前記非適応自由度における前記調整は、前記光学パッケージの組立中に又は校正中に実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記波長変換装置の前記光学アライメントの前記非適応自由度における前記調整は、前記波長変換装置の前記入力表面上の前記レーザダイオードからのビームスポットの焦点調節として行われ、
前記波長変換装置の前記光学アライメントの前記適応自由度における前記調整は、前記波長変換装置の前記入力表面上の前記レーザダイオードからのビームスポットの横方向の位置調節として行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記光学パッケージは光学強度モニタをさらに含み
前記方法は、
前記光学強度モニタを用いて、前記光学パッケージの前記波長変換された出力強度を監視するステップと、
前記波長変換された出力強度を監視して前記光学パッケージの前記波長変換された出力強度を最適化しながら、前記波長変換装置の前記光学アライメントを前記適応自由度において調整するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
レーザダイオードと、波長変換装置と、前記レーザダイオードから前記波長変換装置まで延在する光路に沿って設けられたカップリングオプティクスと、前記レーザダイオード、前記カップリングオプティクス、前記波長変換装置、又はそれらの組み合わせに接続された１つ以上の適応アクチュエータと、を含む光学パッケージの光学アライメントを最適化する方法であって、
前記方法は、
前記波長変換装置の前記光学アライメントを非適応自由度において調整し、前記光学パッケージの熱依存性結合効率分布を調整して比較的高い動作温度において高光学結合効率を維持することによって、前記パッケージの所定の動作温度範囲にわたって前記光学パッケージの波長変換された出力強度で安定度を増大せしめるステップと、
前記適応アクチュエータを利用して前記波長変換装置の前記光学アライメントを少なくとも１つの適応自由度において調整するステップと、を含み、
前記波長変換装置の前記光学アライメントの前記非適応自由度における調整は、前記光学パッケージの組立中に、又は、校正中に実行され、
前記レーザダイオード、前記カップリングオプティクス、及び、前記波長変換装置の前記非適応自由度におけるそれぞれの位置は、前記光学パッケージの組立中に又は校正中に固定され、
前記適応自由度における前記調節は、前記光学パッケージの波長変換された出力強度を最適化するよう定量化されることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2012508400.tif 000006
2012508400.tif 000007