CN101438194B - 使用聚合物致动器的光束操纵 - Google Patents

使用聚合物致动器的光束操纵 Download PDF

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Abstract

用于自对准部件、子组件和/或组件的方法、设备和系统，其中致动器用来物理地移动所述部件、子组件和/或组件，从而提供适当的对准。所述对准的效率可以关于输出信号的定性测量(例如误码率、光强等等)来确定。

Description

使用聚合物致动器的光束操纵
技术领域
本发明总体上涉及对准严格(alignment-critical)的部件、子组件和组件的装配，更特别地，涉及用于诸如光学系统之类的有向能量系统的这样的部件、子组件和组件的自对准。
背景技术
目前，在诸如激光二极管和单模纤维之类的模块内微米大小的光学元件之间所需的高精度对准不成比例地占据了与光通信封装的制造关联的成本的很大部分。由于必须实现高的位置精确度，相对缓慢的劳动密集型技术常常用于制造这样的封装。这种缓慢而昂贵的方法是制造低成本电信装备的主要障碍。已经提出和/或实现了这种方法的替换方案。
由美国马萨诸塞州毕莱卡的Axsun公司提供的一种可替换方法对于所述部件中的每一个采用专用可变形微机电系统(MEMS)次热沉(submount)。这些次热沉利用拾放机器置于基底上并且适当地键合起来。随后，利用专家机器人手臂实现了次热沉的非常精密的定位，所述专家机器人手臂按照已知的方式向所述次热沉施加力以便使其变形，从而实现希望的位置或对准。这种技术的缺点在于初始投资大、装配和配置时间长。而且，通常用来构造专用装备的大量小体积部件限制了成本有效地使用这种方法。此外，这种技术严重依赖于特定于定制次热沉的已知调谐曲线，使得这种技术在适应不同器件方面是不灵活的。
一些研究考查了将MEMS热机械致动器用于光纤的亚微米位置控制(参见例如R.R.A.Syms，H.Zou，DUttamchandani，J.Stagg，J.MicroMech.Microeng.141633(2004)，Active Fiber Optic MEMS Aligner Boeing-US专利号5553182)。这些研究中描述的方法允许轻微调节纤维端面的位置以便提高与光源或者另一纤维的耦合效率。此外，Lin等人(L.Y.Lin，J.L.Shen，S.S.Lee，M.C.Wu，IEEE Photon.Tech.Lett.9，345(1997))已经说明了在XYZ平台(stage)中使用MEMS静电致动器以便进行自由空间光束操纵(steer)。
上述光学封装制造的头两种方法的主要缺点在于没有成本优势，既是劳动密集的并且/或是资金密集的。此外，这两种技术受限于其多样性，因为它们都使用外部操作来改变部件的位置。
所述MEMS器件也具有与其关联的显著缺点。纤维定位器件只能够沿一个方向移动单个纤维并且只能够移动大约二十微米的小距离。Lin等人提出的方法的缺点在于高成本、复杂性和可靠性问题。最后，使用静电激励来操作的基于MEMS的器件具有高电压的要求并且它们通常只能进行小的移位。根据热机械响应操作的MEMS器件通常每微米移位消耗掉大约0.3瓦特的大量能量。
发明内容
本发明致力于解决现有技术的各种缺陷，其方法是对准至少两个有向能量处理部件以便最优化它们之间的能量耦合效率，该方法包括使用受控的致动器推动所述有向能量部件中的至少一个从而平移该部件的位置，所述致动器响应于确定的能量耦合水平来进行控制。
附图说明
通过考虑以下结合附图的详细描述容易理解本发明的教导，在附图中：
图1绘出了有益于理解本发明的有向能量组件100的高级框图；
图2-4绘出了依照本发明第一实施例的可调节部件次热沉的示意性表示；
图5绘出了依照本发明第二实施例的可调节部件次热沉的示意性表示；
图6绘出了依照本发明第三实施例的可调节部件次热沉的示意性表示；
图7绘出了气球状透镜的示意性表示。
为了帮助理解，在可能的地方使用了相同的附图标记来表示这些附图所共有的相同元件。
具体实施方式
下面将主要在致动器件与光学部件相集成的情况下描述本发明，使得光学部件在安装于一组或一台装备中之后可以按照希望的方式被平移以便在光学上对准自己。然而，本领域技术人员获悉本文的教导之后应当理解，本发明也适用于其中希望自动安装后对准的任何部件或子组件。例如，光能、微波能量以及与其中可能希望安装后对准的部件关联的其他有向能量或信号。
在本发明的情况下，一个或多个光学部件与适于修改光路或者和光学部件关联的对准的致动器封装在一起。通过这种方式，重新调节位置并且改变光束方向的能力固有地置于所述封装的单独部件中。这允许将诸如表面安装技术之类的常规高速制造工艺用于初始的封装装配。通过使用集成的受激励光学元件，那么所述封装内的单独的部件可以按照所需的高精度重新对准自己。为了实现这点，需要若干可调节光学元件，其形成本发明的主体。这里描述了这样的可调节部件的集合，并且其可以在自由空间中操纵光束并且还调节源和接收器的位置。例如，有效(active)(1)次热沉，其可以调节诸如纤维、源或透镜之类的元件的实际位置和取向；(2)可调节棱镜，其可以通过有效地改变棱镜角来操纵光束；(3)基于致动器阵列的可变形镜，其能够改变光束方向并且此外调节其自身的焦距；以及(4)可调节透镜，其中调节来自于将电荷注入到离子电活性聚合物中。
图1绘出了有益于理解本发明的有向能量组件100的高级框图。特别地，图1的组件100引导用于处理的能量输入信号IN以便产生有向能量输出信号OUT[请注意，图1中漏掉了OUT一词]。尽然在光能的情况下进行描述，但是本发明致力于解决与任何有向能量关联的部件对准问题。
有向能量组件100包括输入处理器110、四个能量转向器(例如反射镜)121-124和能量分离器(例如光学分离器)131、第一部件141和第二部件142。有向能量组件100与输出检测器160和信号处理器170协作。
第一部件141和第二部件142可以包括任何其中希望输入和/或输出能量的对准的有向能量或光学部件。尽管没有示出来，但是第一部件141和第二部件142中的每一个都以集成各自的致动器的方式形成，从而可以适配这些部件相对于接收或发送的能量的位置。下面将参照其余附图更加详细地描述完整的部件/致动器拓扑结构的各个实施例。
有向能量或光学输入信号IN由输入处理器110接收并且被转换成预期用于进一步处理的三个信号；即光学波长信号λ1、λ2和λ3。光学波长信号λ1和λ3分别经由第一反射镜121和第二反射镜122耦合到其他处理元件或部件(未示出)。光学波长信号λ2经由分离器131耦合到光学部件141。来自分离器131的光学波长信号λ2的分离部分经由第三反射镜123耦合到部件142。
部件141提供耦合到部件142的输出光学信号λx。部件142提供耦合到第四反射镜124以便随后从有向能量组件100输出的输出光学信号λxx。
部件141通过一个或多个致动器(未示出)与其接收的光学信号λ2对准。部件142通过一个或多个致动器(未示出)与其接收的光学信号λx和λ2中的一个或两个对准。部件141和142可以包括对准输入信号、输出信号或输入和输出信号的任意组合或者相对于输入或输出信号对准该部件本身的致动器。
与部件141和142关联的致动器响应由有向能量组件100接收的致动器控制信号AC。致动器控制信号AC可以包括适于影响与有向能量组件100上的部件关联的一个或多个致动器的电、光、热或其他控制信号。在热致动器的情况下，加热或冷却元件可以与致动器关联，这种加热或冷却元件由致动器控制信号AC控制。
图1的有向能量组件100包括图解的光学组件或子组件、微波或毫米波组件或子组件等等。绘出的所述组件包括与致动器集成的部件(141，142)从而可以实现优选的光束方向性。尽管没有示出来，但是有向能量组件本身可以使得一个或多个输入信号致动器和/或一个或多个输出信号致动器与其关联，所述致动器分别为输入和输出信号提供组件级对准以便例如实现最大的功率传递。
可选地，有向能量组件100产生的输出信号由输出检测器160和信号处理器170进行处理。所述输出检测器监视有向能量组件的输出以便确定与该输出关联的定性参数，例如功率水平、误码率(BER)等等。输出检测器160可以包括光电检测器、前向纠错(FEC)处理器等等。
信号处理器170(在这个实施例中)产生致动器控制信号AC。该信号处理器可以包括数字信号处理器(DSP)或者其他计算机制。信号处理器170响应于确定的定性参数适应致动器控制信号AC。通过这种方式，提供反馈环，其中以趋向改善有向能量组件输出信号的定性参数的方式适应有向能量组件100中的一个或多个致动器。实质上，有效的控制环监视该光学信号并且引起所述封装内的致动器中的调节，从而在传输或者与该信号关联的另一参数(例如BER)方面使得该光学信号最优化。
一般说来，一个或多个致动器置于有向能量处理部件的邻近以便向其提供适于允许实现该部件的优选对准的力。如果该部件的优选对准是提供例如具有阈值水平之上的定性参数(例如阈值误码率之下的误码率以及光强阈值水平之上的光强等等)的输出信号的对准，那么所述信号处理器响应于检测的定性参数调节一个或多个致动器，使得所述致动器调节趋向改善检测的定性参数(例如降低误码率或者提高光强)。
另一个实施例是自对准封装，所述封装初始时使用SMT(表面安装技术)来装配并且在没有操作人员的干预或者外部机械操作的情况下调整自身。该封装还能够在光学信号中存在由于诸如机械冲击之类的外部影响而引起的下降的情况下重新调节自身，或者在单独的部件发生故障的情况下重新配置自身。在这个实施例中，关于输出检测器160和信号处理器170描述的功能可以包含在有向能量组件自身内。因此，如以下参照部件、组件等的层级结构所描述的那样，诸如光学系统之类的有向能量系统内的每个部件、子组件或者组件可以包括自对准处理功能，从而有向能量产品的装配、测试和部署的速度可以显著提高，同时增大希望的定性参数。
图2-4绘出了依照本发明第一实施例的可调节部件次热沉的示意性表示。这些图中的每一个绘出了部件次热沉，其中使用包含在所述次热沉中的一个或多个致动器沿着特定方向物理地推动诸如光学部件之类的部件。因此，组件内简化的光学部件对准是通过控制包含在具有该光学部件的次热沉内的一个或多个致动器来实现的。
图2绘出了包括纤维定位器的可调节部件次热沉。具体而言，光纤物理地安装在根据图2A的水平布置(x轴)或者根据图2B的竖直布置(y轴)中的两个致动器之间。在图2A的布置中，致动器用来沿着x轴适应光纤的位置。类似地，在图2B的布置中，致动器用来沿着y轴适应光纤的位置。在另一个实施例中，使用x轴和y轴致动器，从而通过致动器的控制提供所述纤维的二维定位。
图3绘出了包括激光源次热沉(例如用于激光二极管)的可调节部件次热沉。具体而言，激光源物理地安装在两个致动器上，其中激光源的近侧部分处于第一致动器之上，激光源的远侧部分处于第二致动器之上。激光源可以直接安装在这些致动器上或者安装在搁在这些致动器上的平台或基底区域之上。图3A绘出了静止或松弛状态下的激光源次热沉(即致动器支撑激光源，从而提供基本上水平的光束)。图3B绘出了有效状态下的激光源次热沉，其中致动器适于将激光源的发射端提升高于激光源的非发射端，从而提供高于水平的光束。应当指出，所述致动器可以用来提供角度高于或低于水平的输出光束，这取决于致动器对于激光源的部分偏斜。可选地，组合多个致动器，从而实现关于两个或多个轴的运动，例如倾斜和滚转。
图4绘出了包括透镜次热沉的可调节部件次热沉，例如用于适于在两个光纤之间耦合光的透镜。如图4所示，透镜包括基本上为球形的物体，其响应于来自致动器的压力而发生平移或者适应其光学属性，从而可以将从第一纤维接收的光导向邻近第二纤维的不同点。尽管示为基本上呈球形的物体，但是应当理解的是，本发明可用于响应于致动器的推动而进行适配的任何透镜结构(例如球形、椭圆形、棱柱等等)的情况下。因此，图4中绘出的“球形透镜”只是可以用来提高光纤之间的耦合效率的多个光学部件之一。下面将参照图7更加详细地描述球形透镜。
图5绘出了依照本发明第二实施例的可调节部件次热沉的示意性表示。如图5所示，可调节部件次热沉包括激光源次热沉，例如用于激光二极管。特别地，通过平台可操作地定位激光源和可调节棱镜，使得由所述源提供的光穿过该棱镜。
所述可调节棱镜包括表示为PW1和PW2的两个透明棱镜壁(例如玻璃、塑料等等)，其间设置了表示为TLMM的透明低模量材料以及至少一个致动器A。在图5的实施例中，示出表示为A1和A2的两个致动器置于透明棱镜壁之间的上部分(A1)和下部分(A2)。所必需的是，一个或多个致动器可操作来扰动通常共面的透明棱镜壁，使得由所述源产生的光路可以通过改变例如这种光在所述棱镜壁的一个或两个上的入射角来进行控制。
图5A绘出了静止或松弛状态下的可调节棱镜(即致动器支撑激光源，从而提供基本上水平的光束)。在这种状态下，由所述源产生的光按照基本上笔直的方式穿过第一棱镜、TLMM以及第二棱镜壁。
图5B绘出了有效状态下的可调节棱镜，其中第二致动器A2已经扩展，使得棱镜壁之间的距离从邻近致动器A1的壁部分到邻近致动器A2的壁部分逐渐增大。应当指出，所述透明低模量材料优选地适应两个棱镜壁之间的可用空间，使得穿过棱镜的光仅穿过棱镜壁材料和TLMM材料。还应当指出，尽管图5绘出第二棱镜壁PW2被致动器移位，但是所述棱镜壁中的任何一个或者全部两个都可以这样被移位。这种移位可以通过使用任何一个或者全部两个所述致动器来发生。而且，在图5绘出的可调节棱镜中可选地包括附加的致动器。例如，附加的致动器可以置于棱镜壁内，以便沿任何方向相对于彼此调节所述壁的相对位置。换言之，除了所绘出的图5的“顶部”和“底部”致动器之外或者替换这些致动器，可选地在依照本发明的各种配置中提供“左侧”和/或“右侧”致动器。
本发明的上述各个实施例包括含有受益于对准的部件以及操作来实现所述对准的一个或多个致动器的组件或设备。这些致动器可以通过使用若干技术中的任何一种来实现。例如，热致动器可以通过使用响应于热而按照可预测的方式膨胀或收缩的热机械聚合物来实现。电致动器可以通过使用响应于电压或电流而按照可预测的方式膨胀或收缩的电活性聚合物、压电陶瓷等等来实现。其他的致动器包括MEMS器件、电磁致动器等等。一般而言，实现光学重新对准或者其他效果所需的机械调节的量相对较小，约为几十微米。然而，这几十微米可能造成在光学组件的功率传递、效率以及使用依照本发明教导适配的部件的一般操作方面的巨大差异。
应当指出，MEMS型器件一般需要10-100V并且提供10-20微米的移位。更具体而言，静电致动器在移位约为数微米时工作最佳。可以形成行程高达100微米的梳状驱动致动器，但是电压变高并且横向稳定性降低。支撑这些梳齿的弹簧也是较大的并且非常易碎。相比较而言，聚合物致动器在小于2V下能够进行大于40微米的移位。使用由于光、热和电功率而引起膨胀/收缩的聚合物不需要诸如嵌齿(cog)、齿轮(gear)、铰链、万向节等等的运动部件。这样的聚合物能够以200nm精度实现例如40微米的运动范围。
图6绘出了依照本发明第三[我不清楚你们是如何计数的，但是这可能是第五个]实施例的可调节部件次热沉的示意性表示。如图6所示，所述可调节部件次热沉包括致动器阵列发射镜，其中通过致动器阵列适应光反射表面(或者更一般地说，能量反射表面)，从而改变所述反射镜的焦点。该发射镜通过柔性反射膜来形成，其安装在小间距致动器的阵列上。在一个实施例中，该致动器阵列包括安装在单个电活性聚合物材料上的电极阵列。向这些电极施加电压以受控的方式导致聚合物的变形，其调节反射膜的曲率以及从而与所述反射镜关联的焦点。这种调节可以是对称的，导致所述发射镜的焦距的变化。这种调节可以是非对称的，导致光束焦点的横向平移和/或焦点的变化。在另一个实施例中，所述单个电活性聚合物由小间隙分隔的单独电极的阵列替换，所述间隙例如是空气或者其他某种电介质材料的间隙。
图7绘出了如以上参照图4所讨论的气球状透镜的示意性表示。特别地，该气球状透镜包括可调节电活性透镜，其中示意性地，湿/离子电活性聚合物包封于柔性气球状电极中。一旦将电荷注入到电活性聚合物中，该材料由于所注入电荷的相互排斥而膨胀或收缩，所述膨胀或收缩将改变所述透镜的形状并且从而改变其焦距。此外，电荷的注入将改变电活性聚合物的折射率，这也导致透镜焦距的变化。因此，焦距的变化使用两种机制来实现；即透镜形状的几何适应和/或形成透镜的材料的折射率的修改。而且，所述气球状透镜由于与其关联的膨胀和收缩性质而可以用作激励器件。
图7A绘出了静止或松弛状态下的气球状透镜(即不存在被注入以便适应该透镜的形状和/或折射率的电荷)。在这种状态下，输入光束入射到透镜表面上并且绘成会聚到透镜之外的点，其中透镜的焦点和外表面之间的距离表示为焦距。图7B绘出了有效状态下的气球状透镜，其中注入了电荷，使得透镜尺寸增大或者“像气球那样膨胀”。在这种状态下，输入光束会聚到不同的焦点。特别地，通过增大气球状透镜的尺寸和/或折射率，焦距像所示的那样增大。通过这种方式，注入电荷和焦距之间的关系可以有利地用来适应光学信号的焦点。
这里参照图7绘出的气球状透镜适用于例如以上参照图4所讨论的用于在光纤之间耦合光能的透镜的情况中。特别地，电荷到气球状透镜的受控注入用来适应与该透镜关联的焦距，从而由第一光纤的输出端提供的最大数量的光可以聚焦到第二光纤的输入端上。
上述结构有利地适于光学和其他有向能量次热沉和子组件以及更高级组件和装备或者装备的部分的快速装配。在一个实施例中，提供了层级装配和测试方案。特别地，具有与其关联的严格对准参数的每个所述部件在其各自的次热沉上包括适于可控制地补偿对准误差的一个或多个激励装置。在下一级上，各个次热沉包含在更高级子组件或组件内。该子组件或组件也具有与其关联的适于可控制地补偿其自身的对准误差的一个或多个激励装置。换言之，就在子组件之间必需光学或有向能量对准的程度而言，在一个或多个所述子组件内包含激励装置允许在这些子组件之间导向的能量的可控对准。最后，可以组合多个部件和/或多个子组件以便产生网络元件、计算元件、光学或有向能量传输元件等等，可以快速地对所述元件进行配置和测试以保证适当的操作。具有集成激励装置的各层级元件的计算机控制的测试提供了与用来实现光学或其他有向能量器件的特定层级结构的每一级上的部件、子组件等等关联的成本的显著降低。
除了本发明的上述实施例之外，本发明的发明人设想了其他不同的实施例。
在一个实施例中，本发明用来提供光学封装，其中要求严格对准的部件具有集成的致动器(作为激励的次热沉或者微定位器)，可以控制所述致动器，以便补偿这些部件的初始放置相对于彼此的任何偏移，从而最优化通过所述封装的光学信号。
在另一个实施例中，本发明用来提供包含光束操纵器件的光学封装，所述光束操纵器件能够使用致动器操纵光束以便补偿初始对准偏移。例如，棱镜、透镜或反射镜，其诸如位置和形状之类的属性可以加以调节以便最优化通过所述封装的光学信号。
在各个实施例中，提供了具有足够范围和操作特性以便适合用于其中对准偏移来自于使用诸如SMT(表面安装技术)之类的高速制造工艺的放置的应用并且能够工作于与标准CMOS技术兼容的功率/电压下的致动器。此外，各个实施例采用了能够容易地集成到光学封装中而无需高程度的处理(其将抵消采用这种方法节省的成本)的致动器，例如使用聚合物致动器。聚合物致动器相比于压电致动器可以具有高应变，相比于用于MEMS的静电致动器具有低的功耗/电压和低的处理要求。
本发明的上述实施例可以在方法、计算机可读介质和计算机程序流程的情况中实现。一般而言，依照本发明的方法可以使用具有处理器以及用于存储各种控制程序、其他程序和数据的存储器的计算器件来实现。所述存储器还可以存储支持这些程序的操作系统。处理器与诸如电源、时钟电路、高速缓存之类的常规支持电路以及协助执行存储在所述存储器中的软件例程的电路协作。因此，可以设想，本文讨论的一些步骤可以在例如与处理器协作以便执行各个步骤的电路的硬件中实现。输入/输出(I/O)电路形成与所述器件通信的各种功能元件之间的接口。
计算器件被设想为例如通用计算机，其经过编程执行依照本发明的各种控制功能，本发明可以在例如专用集成电路(ASIC)或者现场可编程门阵列(FPGA)的硬件中实现。因此，本文中描述的过程步骤意在被广义地解释为由软件、硬件或其组合等效地实现。
本发明还可以实现为计算机程序产品，其中计算机指令在由计算机处理时适应计算机的操作，从而调用或者换言之提供本发明的方法和/或技术。用于调用本发明方法的指令可以存储在固定或可移除介质中，在诸如广播媒介之类的信号承载媒介中通过数据流传输，和/或存储在依照这些指令操作的计算器件内的工作存储器中。
尽管上面针对的是本发明的各个实施例，但是在不脱离本发明的基本范围的情况下可以设计出本发明的其他和另外的实施例。因此，本发明的适当范围应当依照以下的权利要求来确定。

Claims (9)

1.一种用于光束操纵的设备，包括：
有向能量处理部件，具有与其关联的和接收的能量以及提供的能量中的一个或全部两个的优选对准；
至少一个聚合物致动器，置于有向能量处理部件的邻近以便向其提供适于允许实现所述优选对准的力；
检测器，用于检测与所述提供的能量关联的定性参数；以及
处理器，用于以趋向改善检测的定性参数的方式调节所述至少一个聚合物致动器，
其特征在于，所述有向能量处理部件包括棱镜，该棱镜具有设置在两个基本上透明的板之间的基本上透明的低模量材料，至少一个板响应于所述至少一个聚合物致动器的推动而设置成与另一个板成非共面关系，从而穿过这些板的光束由于来自不垂直于光束传播方向的表面的折射而改变方向，以及
当两个板被设置为彼此成非共面关系时，透明低模量材料适应两个板之间的可用空间，使得穿过棱镜的光束仅穿过所述板和所述透明低模量材料。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括
安装装置，适于固定所述有向能量处理部件以及所述至少一个聚合物致动器，从而提供可调节的部件次热沉。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述有向能量处理部件包括光纤，所述至少一个聚合物致动器适于沿至少一个方向推动该光纤的一端。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述有向能量处理部件包括具有近端和远端的光源，所述至少一个聚合物致动器适于以趋向重新引导光束远离正常路径的方式推动该光源的至少一端
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述有向能量处理部件包括适于在两个光纤之间耦合光能的透镜，该透镜响应于所述至少一个聚合物致动器的推动而变形和/或平移，从而适应与该透镜关联的焦点。 
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述有向能量处理部件以及所述至少一个聚合物致动器在适于安装在有向能量处理组件中的公共平台上形成。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述有向能量处理组件包括多个平台，每个所述平台包含有向能量处理部件以及至少一个相应的致动器，所述有向能量处理组件适于以趋向提供各自的优选对准的方式调节每个所述有向能量处理部件。
8.一种对准至少两个有向能量处理部件以便最优化其间的能量耦合效率的方法，该方法包括
使用受控致动器推动所述有向能量部件中的至少一个，从而使该部件的位置平移，所述致动器响应于确定的能量耦合水平而进行控制，
其特征在于，所述至少一个有向能量处理部件包括棱镜，该棱镜具有设置在两个基本上透明的板之间的基本上透明的低模量材料，至少一个板响应于所述致动器的推动而设置成与另一个板成非共面关系，从而穿过这些板的光束由于来自不垂直于光束传播方向的表面的折射而改变方向，以及
当两个板被设置为彼此成非共面关系时，所述透明低模量材料适应两个板之间的可用空间，使得穿过棱镜的光束仅穿过所述板和所述透明低模量材料。
9.一种光学组件，包括：
多个光学部件，每个所述光学部件与适于推动该光学部件从初始放置光学对准到达适当的光学对准的至少一个致动器关联，
其中，所述多个光学部件中至少一个包括：
棱镜，该棱镜具有与其关联的和接收的能量以及提供的能量中的一个或全部两个的优选对准；
聚合物致动器，置于棱镜的邻近以便向其提供适于允许实现所述优选对准的力：
检测器，用于检测与所述提供的能量关联的定性参数；以及
处理器，用于以趋向改善检测的定性参数的方式调节所述聚合物致动器，
其特征在于，该棱镜具有设置在两个基本上透明的板之间的基本上透明的低模量材料，至少一个板响应于所述聚合物致动器的推动而设置成与另一个板成非共面关系，从而穿过这些板的光束由于来自不垂直于光束传播方向的表面的折射而改变方向，以及
当两个板被设置为彼此成非共面关系时，透明低模量材料适应两个板之间的可用空间，使得穿过棱镜的光束仅穿过所述板和透明低模量材料。 
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