CN111919156B

CN111919156B - 用于保持光学装置对准的安装环

Info

Publication number: CN111919156B
Application number: CN201980016900.6A
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·W·迪尤; 卡尔·D·布鲁内特; 托马斯·E·施腾格; 加布里埃尔·S·瑙; 托马斯·C·沃克
Original assignee: Gooch and Housego PLC
Current assignee: Gooch and Housego PLC
Priority date: 2018-03-02
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2022-07-15
Anticipated expiration: 2039-03-04
Also published as: CN111919156A; WO2019166879A1; US20190271863A1; US10481421B2; LT3759537T; EP3759537B1; EP3759537A1

Abstract

一种光学安装架，包括：闭合的几何形状的安装架材料，其外表面的尺寸适于与外部壳体的内部尺寸相匹配，内表面包括多个间隔开的向内延伸的接触特征，每个接触特征提供共同限定出内部开口的接触点，内部开口的尺寸用于固定内部包括晶体的光学装置。在向内延伸的接触特征之间存在至少一个特征间隙或凹入部分。适于容纳光学装置的角部的边缘保持器可以是突出部对或内部凹口。外表面包括在向内延伸的接触特征之间的至少一个外部凹口。边缘保持器和外部凹口均用作铰接点并根据光学安装架上的作用力方向打开或收紧，以在晶体、安装架材料或外壳的尺寸发生变化时以弯曲进行响应。

Description

用于保持光学装置对准的安装环

技术领域

公开的实施例涉及光学组件，更具体地涉及光学安装架，该光学安装架用于将光学装置在壳体内的位置保持在相对于光束的经组装的预定有效操作位置。

背景技术

光学安装架用于安装和定位无源和有源光学装置。安装光学装置的常见挑战是确保光学活性材料(例如晶体)在光学装置和光束线内居中以有效实施。在尽量对光学材料施加尽可能小的应变的同时，光学材料被物理地接触并保持在最有效实施的位置。

光学安装架必须足够坚固，以确保在运输、搬运以及光学装置在正常操作下可能遭受的其他冲击/振动的整个过程中保持对准。此外，由光学安装架提供的装置捕获必须具有足够的顺应性，以允许光学材料有一些膨胀或者收缩的空间，以便考虑到对光学材料和其他壳体部件的热效应。这种光学安装架问题的传统解决方案包括由例如橡胶等顺应性材料制成的开口或者垫片，例如弹簧加载平面等顺应性表面，使用弹性材料粘合剂粘结，以及夹持到光学材料上。

发明内容

提供本发明内容用于以简化形式来介绍所公开的概念的简要选择，下文中对所公开的概念在包括所提供的附图的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不是旨在限制所要求保护主题的范围。

公开的实施例认识到上述传统光学安装架的主要缺点在于，用户通常需要权衡以下各项中的一项或多项：(i)由光学安装架施加给光学装置的应变水平；(ii)安装架的刚性；以及(iii)对光学装置材料的热膨胀或收缩的补偿。人们相信使用任何已知的光学安装架方案来解决所有这三个光学安装架的设计问题是不可能的。使用由例如硅橡胶等顺应性材料制成的开口或垫片的安装方法可以产生对光学材料(通常是晶体)的捕获和居中，光学材料固有地几乎不施加应变并且可承受运输和搬运。然而，这种方法在处理温度偏移时通常表现很差，因为已知这种顺应性材料(例如硅橡胶)会“润湿并粘着”到光学材料的表面，因此不允许在剪切方向上发生膨胀。除非与垫结合使用，否则传统的弹簧和弹簧加载的平板不会出现润湿和粘着的问题，但是在平衡用于提供保持光学材料的足够的力上存在麻烦，而没有太多的力则会损害性能。这些类型的光学安装架通常也不能很好地应对运输和搬运，从而导致光束失准。

已知的将弹性材料粘合剂作为用于安装光学装置的封装剂的使用大体代表解决这些光学安装架设计问题的最可靠的已知方法，并且在某些情况下可以很大程度上解决所有这些问题。然而，弹性材料粘合剂的膨胀特性需要基本上与光学材料的膨胀特性完全匹配，否则相应的热膨胀系数的差异将会对光学材料施加应变。另外，封装剂的使用需要固定装置以在粘合剂固化的同时将相应的部件保持在适当的位置，并且在固化生效时通常还需要长的组装时间。

公开的光学安装架在其内表面上与光学装置相一致，并且在其外表面上与它的外部壳体相一致。光学安装架包括呈闭合的几何形状的安装架材料，其外表面的尺寸适于与壳体的内部尺寸相匹配，其内表面包括间隔开的向内延伸的接触特征，接触特征提供共同限定出内部开口的接触点，内部开口的尺寸用于固定内部包括晶体的光学装置。在向内延伸的接触特征之间还存在至少一个特征间隙或凹入部分。边缘保持器适于容纳光学装置的角部并且包括突出部对或者在本文中被称为“内部凹口”的内部开口区域。外表面在向内延伸的接触特征之间包括至少一个外部凹口。边缘保持器和外部凹口均用作铰接点并根据光学安装架上的作用力方向打开或收紧，以在晶体、安装架材料或外壳的尺寸发生变化时以弯曲进行响应。

因此，公开的光学安装架形成了对立的铰链接头的系统，铰链接头吸收由于例如热膨胀等产生的力而在光学装置的部件中发生的挠曲或尺寸变化，同时使光学装置上的应变最小化。因此，公开的间隙和/或凹口使在光学装置和壳体之间的安装架材料具有可模拟橡胶或硅的硬度特性的弯曲特性，同时消除了基于加热或冷却而可能导致光学装置的晶体组件发生应变的已知弹性体的粘性表面。

附图说明

现在参考附图，这些附图不一定按比例绘制，其中：

图1A是根据一个示例性实施例的示例性光学安装架的俯视透视图，该光学安装架具有适于容纳光学装置的角部的边缘保持器，边缘保持器包括突出部对，突出部对包括相邻的突出部，在突出部对的突出部之间具有特征间隙。

图1B是根据一个示例性实施例的图1A中的示例性光学安装架在将光学装置放置到该光学安装架内之前的视图。

图1C是根据示例性实施例的在图1A中所公开的光学安装架内的光学装置在放置在示出的壳体中之前的视图。

图1D是根据示例性实施例的在图1A中所公开的光学安装架内的光学装置在放置在示出的壳体中之后的视图，以及图1E是根据示例性实施例的在图1A中所公开的光学安装架内的光学装置在壳体内，并且提供了在一个方向(示为y方向)上的膨胀示例(例如，由于温度升高)的视图，其中，示出的箭头指示突出部对和外部凹口对膨胀的反应。

图2A是根据示例性实施例的另一示例光学安装架的俯视图，该光学安装架具有适于容纳光学装置的角部的边缘保持器，该边缘保持器包括内部凹口。

图2B是根据示例性实施例的图2A中示出的光学安装架的视图，该光学安装架的内部具有光学装置，外部具有壳体，并且提供了在一个方向(示为y方向)上的膨胀示例(例如，由于温度升高)，箭头指示内部凹口和外部凹口对膨胀的反应。

图2C是根据示例性实施例的图2A中示出的光学安装架的视图，该光学安装架具有复合光学装置，当前示出的复合光学装置具有两个金属板，这两个金属板具有将晶体夹持在内部的导电环氧树脂，外部具有壳体。

图3A示出了根据示例性实施例的在将光学装置放置到光学安装架内之前的光学装置和在图2A中示出的所公开的光学安装架。

图3B示出了根据示例性实施例的在放置在示出的壳体中之前的在图2A中示出的所公开的光学安装架内的光学装置。

图3C示出了根据示例性实施例的在放置在壳体中之后的在图2A中示出的所公开的光学安装架内的光学装置。

具体实施方式

参考附图描述示例性实施例，其中相似的附图标记用于表示相似或等同的元件。动作或事件的图示顺序不应被认为是限制性的，因为某些动作或事件可能以不同的顺序发生和/或与其他动作或事件同时发生。此外，根据本公开，实施一种方法时可能不需要某些所示的动作或事件。

图1A是根据示例性实施例的示例性光学安装架100的俯视透视图，光学安装架100具有适于容纳光学装置的角部的边缘保持器，边缘保持器包括突出部对103，突出部对103包括相邻的突出部103a、突出部103b，在相邻的突出部之间具有特征间隙104。在突出部对103之间，在光学安装架100的外表面上示出了多个外部凹口102。

光学安装架100通常可以制成任何形状以与光学装置相匹配，并且可以通过模制或切除的方式来提供其对应的特征。光学安装架100包括厚度通常为大约2mm，例如1mm～5mm厚的安装架材料。根据应用情况，安装架材料可以包括塑料、各种弹性体或金属。例如，安装架材料可包含弹性聚合物，例如包含聚芳醚酮(PAEK)。聚芳醚酮(PAEK)是包括PEK、聚醚醚酮(PEEK，由ICI命名的在VICTREX商标名称下的品牌名称)、PEKK和PEKEKK等在内的热塑性聚酮化合物家族的名称。PEEK通常在25℃时的杨氏模量为3.76～3.95GPa。杨氏模量(或弹性模量)在物理学上已知是弹性材料硬度的量，其中弹性是材料的基本特性。为光学安装架选择的塑料材料通过具有低蒸气压而可以是低脱气的，以避免影响光学器件的性能，例如通过选择PEEK。

如本文中所使用的，“弹性材料”在25℃时的弹性为0.1～10GPa，通常为1～10GPa，包括PEEK。由于下文中将描述的图2A中所示的外部凹口102和/或内部凹口205，安装架材料的弹性可能不是必须的，外部凹口102和/或内部凹口205自身有时即可以产生足够的铰链作用和弹性力。

外部凹口102和突出部对103的突出部103a、突出部103b使光学安装架100在被拉伸时在其构造中能够产生足够的弹性回复力，并且通常包含不会产生可以粘附到光学装置表面的“润湿”的成分。如上所述，传统的顺应性安装架材料(例如橡胶)可以顺应装置表面并“润湿”，该过程从橡胶材料到装置表面以分散力的形式(范德华结合)形成弱结合。在本文中意识到该润湿特性会粘附到光学装置的表面，这会对装置产生不希望的应变源。这种传统的安装架材料(例如橡胶)还会产生脱气，这会污染光学装置的晶体。

安装架材料还可以考虑光学装置的热膨胀系数(CTE)和壳体材料的CTE，以便它可以补偿任何CTE失配的情况。通常，用于光学装置的晶体的CTE<光学安装架的材料的CTE<壳体的CTE。晶体的CTE一般在0～20ppm之间，用于光学安装架的金属的CTE一般在15～40ppm之间，而包括塑料的壳体材料的CTE一般在10～200ppm之间。在普克尔斯盒(Pockels Cell)的应用中，例如，金属安装架材料由于其导电性而不合适。但是，金属对于非电光装置(例如波片、偏振器和谐波发生器)来说可能是可行的安装架材料。

图1B是图1A中的光学安装架100在将包括晶体的光学装置(以210示出)放置在光学安装架100内之前的视图。该放置可以通过机器或手动进行。由突出部对103中的相对面对的突出部对之间的间隔限定的、用于容纳光学装置的开口尺寸通常仅略小于光学装置，例如小约0.005英寸(0.127mm)，使得在室温下光学装置可以滑动通过开口与光学安装架接触，且受到的阻力最小。可以对光学安装架100的夹持牢固性进行权衡，以避免光学装置210在操作过程中打滑，但可能会在进入光学安装架100时对晶体施加更大的应变。权衡在于，随着对光学材料的夹持的加紧，光学材料上的应变量会更大，这会阻碍光学装置210的性能。而且，光学安装架100的紧密度可能会产生更大的表面摩擦，并且防止光学材料在温度循环期间沿z方向膨胀或收缩时能够滑动通过光学安装架100。这对光学材料增加了剪切应变，降低了光学装置210的性能，并可能使光学材料断裂。

一旦光学装置210位于光学安装架100内，光学安装架100的突出部对103就施加连续的向内的弹性回复力，使光学装置210相对于光学安装架100的位置固定。一旦内部具有光学装置的光学安装架组装在壳体中，该公开的特征有助于保持光学装置210的晶体的居中。保持光学装置210的晶体位置，使得在运输过程中或者在加热或冷却时，晶体轴线基本上不相对于壳体(作为安装基准的外侧圆柱面)移动。如果将晶体传统地胶合或夹紧到具有不同CTE的材料的表面上，光学安装架100还最小化了将在晶体上产生的应变。

尽管可以直接保持晶体，但是通常光学器件210是复合结构，例如具有两个带有导电环氧树脂的金属板，导电环氧树脂将晶体夹设在中间，例如图2C中所示以及将在下文描述的。图1C是在图1A中的光学安装架100内的光学装置210在放置在壳体115中之前的视图。图1D是在图1A中公开的光学安装架100内的光学装置210在放置在壳体115中之后的视图。

观察光学安装架100，可以得知光学安装架如何在包括晶体的光学装置210上滑动。如果突出部对103的相对面对的突出部对之间的距离比光学装置210的高度略小，则光学装置210一旦进入光学安装架200内部，就被突出部对103牢固地保持在内部。

图1E是在图1A中的光学安装架100内的光学装置210在壳体115内，并且提供了在一个方向(示为y方向)上的膨胀示例(例如，由于温度升高)的视图，其中，示出的箭头指示突出部对103的突出部103a、突出部103b和外部凹口102对膨胀的反应。在工作范围内，据估计，光学安装架100通常将在约10℃之上适应至少约200ppm CTE的失配。

可以理解，在相应的外部凹口102和突出部对103(或图2A中的内部凹口205)之间的安装架材料在本文中称为“桥”，其响应于所施加的力而发生挠曲(即，弯曲)。使这些凹口102与突出部对103(或图2A中的内部凹口205)之间的桥更长或更窄趋向于减少使桥发生弯曲所需的力的量。例如，已知这些桥的用于适应光学装置210的晶体的变化尺寸的位移与除以杨氏模量的力成正比，但与宽度与长度之比的三次方幂(3^rd)成正比。因此，在实践中，选择的安装架材料可以是弹性材料，并且可以适当调整桥的宽度(或长度，如果有空间这样做的话)，以在不压紧晶体而引起明显应变和不太松弛而使惯性力(在移动组件时)将会明显使晶体发生偏转之间获得适当的平衡。

尽管在本文中示出突出部103a、突出部103b的远端之间的角度为90度，但是突出部103a、突出部103b的远端之间的角度更通常为80～100度。小于90度的角度可能会有利，因为即使在光学设备210的晶体正在膨胀并且角度相应地增加时，它也可以将与光学设备210的接触点保持在相同位置并且远离角部(可能有不规则的斜角)。

此外，尽管示出的光学装置210是矩形的，但是光学装置210可以是矩形之外的其他形状，只要安装的光学装置是棱柱形状并且具有在光学装置210的角部相交的平坦侧面即可。其他示例的具有四个面的光学装置210的横截面在除正方形和矩形以外，包括梯形、菱形或者甚至不规则的四边形。光学装置210还可具有四个以上的角部，例如具有六边形或八边形形状。偏离矩形的一个原因可能是在给定的壳体直径下将孔径最大化。例如，在望远镜中可能令人感兴趣的是，光收集在最大化的同时，成本也随着管的尺寸而增加。如果光学装置具有四个以上的角部，则可能不需要所有的角部都与突出部对103接触。例如，六边形可以与三个突出部对103一起使用，而八边形可以与四个突出部对103一起。因此，取决于光学装置的横截面的形状，两个相邻的棱柱面之间的角度可以是90度或其他的角度，例如六边形为120度，八边形为135度的角度。

图2A是根据示例性实施例的示例性光学安装架200的俯视图。光学安装架200包括成形为具有中空中心235的闭合几何形状的安装架材料，光学安装架200被示出为环形，其中沿着内表面的内突出部203限定出矩形。光学安装架200沿其周向具有交替的内部凹口202和外部凹口205，如上所述，提供了铰链接头系统。可以看到，凹口202和凹口205彼此交错，并且所有凹口彼此均等地间隔彼此45度，如图2A所示。

光学安装架200具有外表面和内表面，外表面具有外部突出部201和外部凹口202，外部突出部201的尺寸设计成与外部壳体115的内部尺寸相匹配，外部凹口202在外部突出部201之间并且在凹入部分204的上方，以在拉伸或者压缩时增加挠曲。内表面包括多个内侧壁，在图2A中示例性示出四个壁，分别是顶侧壁(T)、底侧壁(B)、左侧壁(L)和右侧壁(R)。然而，中空中心235通常可以基于在体内居中的物体而具有任何形状。尽管正方形或圆柱形光学装置是常见的，但是用于其他应用(例如棱柱应用)的中空中心235的其他几何形状可以包括三角形或梯形。

通常至少有两个壁沿着插入的光学装置210的晶体的每个平面。因此，对于三角形晶体而言，至少有六个壁(即与晶体接触的突出部，无论什么方向)，对于矩形晶体(正方形是特例)，如图所示可能至少有八个壁。这些晶体壁通常相对于内部凹口205和在外部凹口202上的弯曲而被谨慎设置。

位于凹入部分204上方的外部凹口202为光学安装架200提供了增加的弯曲。凹口202、凹口205处的安装架材料的厚度通常应相等，并围绕光学装置210均匀地设置以彼此平衡，并为壳体或者光学材料受到的尺寸变化或振动产生缓冲效果。突出部201和203分别用作与壳体和光学材料的界面。

在图2A中，每个内侧壁具有两个内部突出部203。内部突出部203的尺寸设计成以与光学装置接触，以及通常延伸出光学装置210的宽度的大约四分之一(15～35％)。内部突出部203的最小厚度通常比在外部凹口202上的凹入部分204的最大厚度大至少30％。凹入部分204与凹入部分204的长度相等，用于在凹口202、凹口205之间产生相等的弹性力。

与如上所述的光学安装架100一样，光学安装架200通常可以制成任何形状以与光学装置相匹配，并且可以模制或切除以提供凹口202、凹口205。凹口202、凹口205可视为在光学安装架200的内部和外部交替，并且围绕光学安装架200的周向均匀地间隔开。光学安装架200主要由于相反的凹口202、凹口205的均匀间隔而使得接触均匀，并施加通常尽可能低的相等的力，以模拟居于壳体中心的浮动晶体。与被居中的光学装置210相比，通过凹口202、凹口205的尺寸公差，通常可以使力为任何值。

图2B是图2A中示出的光学安装架200的视图，光学安装架200内部具有光学装置210，外部具有壳体115，并且提供了在一个方向(示为y方向)上的膨胀示例(例如，由于温度升高)，箭头指示内部凹口205和外部凹口202对膨胀的反应。根据示例性实施例，该图表示光学安装架200的挠曲。凹口202、凹口205之间的“桥”用作铰接点，根据由光学装置210施加到光学安装架200的力的方向，凹口打开或收紧。作为工作范围，与上述的光学安装架100一样，据估计，光学安装架200通常在约10℃之上将适应大约200ppm CTE的失配。

图2C是根据示例性实施例的图2A中示出的光学安装架的视图，光学安装架具有复合光学装置210a，当前示出的复合光学装置210a具有两个金属板230a、230b，这两个金属板230a、230b具有将晶体218夹持在内部的导电环氧树脂231，外部具有壳体115。金属板230a和金属板230b用作电极，具有例如导电环氧树脂的粘合剂231以将晶体218夹持在内部。在这种布置中，光学装置的被保持的主体仍然是靠近角部被保持，不过是金属板230a、金属板230b的角部而不是晶体218的角部被直接保持。用于复合光学装置210a的光学安装架200仍能最小化在光学装置210a的晶体218上的压力，因为用于保持夹持的作用力将直接传递给晶体218。

中空中心235的尺寸通常仅略小于光学装置，例如小约0.005英寸(0.127毫米)，使得在室温下光学装置可以滑动通过开口与光学安装架接触，且受到的阻力最小。一旦光学装置210a在光学安装架200内，光学安装架就施加连续的向内的弹性回复力，向内弹性回复力指向中空中心235的中心，使光学装置210a相对于光学安装架200的位置固定。一旦内部装有光学装置的光学安装架被组装在壳体中，该特征有助于保持光学装置210a的晶体的居中。保持光学装置210a的晶体218的位置，使得在运输期间或者在加热或冷却时，晶体轴线基本上不相对于壳体(作为安装基准的外侧圆柱面)移动。如果将光学晶体胶合或夹紧到具有不同热膨胀系数的材料的表面，光学安装件200还能最小化可能在晶体上产生的应变。

为了制造光学安装架100或光学安装架200，可以切除或模制(例如，注塑成型)由单片安装架材料组成的单固体结构体，以为其提供与壳体的内部尺寸基本相匹配的外部尺寸和形状，以及其内部尺寸和形状限定出中空中心235，或者具有突出部对103，用于安装入光学装置210或者光学装置210a并接收向内指向的弹性回复力。可以使用例如下文中描述的材料去除方法来形成特征间隙104。光学安装架100和光学安装架200上的其他特征，例如内部凹口205、凹入部分204、内部突出部203、外部凹口102或外部凹口202，以及外部突出部201可以在第二步中通过去除材料而形成。材料去除方法可以包括铣削、水喷射切割、激光雕刻，或者可以用刀具切除安装架材料。

可以将包括销或突出部的附加保持部件增加到光学安装架100和光学安装架200，以影响附加的捕获。例如，对于光学安装架200的附加的突出部(例如延伸到凹入部分204中的附加销)定位成进入光学装置中的凹口，或者从光学安装架的外表面向外延伸出的附加销可以定位成进入壳体115上的凹口。这样的附加保持部件进一步限制了光学装置210或光学装置210a在某些方向上的移动。这允许光学装置210或光学装置210a更牢固地保持在壳体的一端上，并允许其沿着装置的长度膨胀以解决热漂移。

例如，光学装置可以具有被保持在圆柱体中的棒，棒的两端由公开的光学安装环支撑。在一侧上，安装环可包括在用于光学安装架200或用于光学安装架100的凹入部分204中的一个或多个附加销或突出部，突出部103a或突出部103b可以改变为在端部具有钩形，该端部将安装在被安装的材料上的凹槽或空缺中，该凹槽或空缺与光学材料中的空缺对接。这样可以有效地在一侧将光学材料固定于光学安装架。光学材料棒的另一侧可以不连接到光学安装架，因此，如果光学材料在z方向上膨胀或收缩，则其可以在一侧固定的同时在z方向上自由滑动。

图3A示出了根据示例性实施例的在将光学装置210放置光学安装架200内之前的光学装置210和公开的光学安装架200。如上所述的放置可以通过机器或手动进行。图3B示出了在放置在示出的壳体之后的在公开的光学安装架200内的光学装置210。图3C是具有光学装置210的图2A中示出的光学安装架200的视图。

观察光学安装架200，可以得知光学安装架200如何在包括晶体的光学装置上滑动。如果在T壁和B壁(因此在相对侧)上的内部突出部203之间的距离比光学装置210的高度略小，并且在L壁和R壁(因此在相对侧)上的内部突出部203之间的距离也比光学装置的宽度略小，则一旦光学装置210进入光学安装架200内部，就被这些突出部牢固地保持在内部。

公开的可选安装架允许光学材料及子组件的较低的应变捕获和对中，从而提供更高质量和性能的光学产品。光学装置的较低应变允许光学装置以较高的重复率和较高的光功率使用。光学安装架还使产品的组装更加容易，降低了组装时间和产品散落性，这两者都有效降低了总体生产成本。

示例

通过以下具体示例进一步说明公开的实施例，其不应以任何方式解释为限制本公开的范围或内容。

与几乎所有的晶体偏振或偏振改变装置一样，已知普克尔斯盒对入射光的入射角和偏振方向敏感。这通常需要在所有三个方向(俯仰，偏摆和滚转)上对普克尔斯盒进行角度调整，并在组装后保持这些调整以保持良好的装置性能。对于普克尔斯盒而言，当施加的电场产生与晶体的光轴线垂直的快轴线和慢轴线时，滚转通常变得很重要。

带有电极子组件的普克尔斯盒悬浮或“漂浮”在电介质体内，通过电质体可进行电连接，电极子组件包括光学活性晶体材料，光学活性晶体材料具有粘结在一起的电极板。如本领域中众所周知的，普克尔斯盒是一种电光装置，包括电光晶体，光通过该电光晶体透射，其中光的偏振方向由跨电极板施加到晶体的电压电平控制。光学子组件通过使用组装固定装置被居中以进行对准，由组装技术人员使用低脱气的导电粘合剂固定在一起，并使用根据上述的基于光学安装架100或光学安装架200的公开的光学安装环按照下面描述的在图1B-1D中和在图3A-3C中示出的组装步骤的顺序组装到外部壳体内。

光学安装环100或光学安装环200允许在其中的普克尔斯盒子组件随温度循环膨胀和收缩，同时保持均匀的接触，接近恒定的压力和对中。如上所述，光学安装架可以由例如PEEK的塑料安装架材料制成，塑料安装架材料是不导电的(电介质)，其将不会“润湿并粘着”到光学子组件的表面。这允许子组件在长度上增长和收缩，而不会给子组件或光学安装架施加任何明显的剪切应变。

通过测量稳定的固有对比度(Intrinsic Contrast Ratio，ICR)和电压对比度(Voltage Contrast Ratio，VCR)，可以证明有效的普克尔斯盒捕获。对于在俯仰和偏摆中正确对准的普克尔斯盒而言，ICR与滚转无关。经过测试的普克尔斯盒单元在-20℃～50℃的扩大的温度范围内也显示出稳定的温度循环性能(ICR/VCR)。将普克尔斯盒的温度从-20℃循环到50℃，然后在达到室温后重新测试。发现普克尔斯盒保留了与循环前相同的ICR/VCR值。这证明了在这些温度下的生存能力。普克尔斯盒还在脉冲激光工作台上连续进行24小时的VCR测量，在实验过程中，单元的温度在+5～10℃之间变化。还以+10℃的状态检验了ICR/VCR，性能没有明显降低。

与本公开相关的技术领域的技术人员将理解，在所要求保护的发明的范围内，许多其他实施例和实施例的变型是可能的，并且可以在不脱离本公开的前提下，可以对所描述的实施例进行进一步的添加、删减、替换和修改。

Claims

1.一种光学安装架，包括：

成形为闭合的几何形状的安装架材料，其外表面的尺寸适于与外部的壳体的内部尺寸相匹配，内表面包括多个间隔开的向内延伸的接触特征，每个所述接触特征提供共同限定出内部开口的接触点，所述内部开口的尺寸用于将光学装置固定在其内部，所述光学装置包括晶体，所述光学装置是棱柱形状并且具有在其角部相交的平坦侧面，所述内表面还包括在所述向内延伸的接触特征之间的特征间隙或凹入部分；

适于容纳所述光学装置的所述角部的边缘保持器，其包括突出部对或内部凹口；

所述外表面包括在所述向内延伸的接触特征之间的至少一个外部凹口；

其中，所述边缘保持器和所述外部凹口均用作铰接点并根据所述光学安装架上的作用力方向打开或收紧，以在所述晶体的尺寸、所述安装架材料的尺寸或所述壳体的尺寸发生变化时以弯曲进行响应。

2.根据权利要求1所述的光学安装架，其特征在于，所述向内延伸的特征包括所述突出部对，所述突出部对中的突出部之间具有所述特征间隙，并且所述突出部对中的所述突出部均包括相对于彼此成80 ~100度的远端。

3.根据权利要求1所述的光学安装架，其特征在于，所述向内延伸的特征包括侧壁面，并且所述凹入部分在所述向内延伸的特征之间。

4.根据权利要求1所述的光学安装架，其特征在于，所述安装架材料包括在室温下具有0.1~10 GPa的弹性的聚合物。

5.根据权利要求4所述的光学安装架，其特征在于，所述聚合物包括聚芳醚酮（PAEK）聚合物。

6.根据权利要求1所述的光学安装架，其特征在于，所述安装架材料是单固体结构体。

7.根据权利要求3所述的光学安装架，其特征在于，所述外表面包括在所述内部凹口上方的外部突出部。

8.根据权利要求3所述的光学安装架，其特征在于，存在多个所述外部凹口，多所述个外部凹口与所述内部凹口一起围绕所述光学安装架的周向均匀地间隔开。

9.一种将光学装置安装在外部的壳体内的方法，包括：

提供光学安装架，所述光学安装架包括成形为闭合的几何形状的安装架材料，所述安装架材料的外表面的尺寸适于与所述壳体的内部尺寸相匹配，所述安装架材料的内表面具有多个间隔开的向内延伸的接触特征，每个所述接触特征提供共同限定出内部开口的接触点，所述内部开口的尺寸用于将所述光学装置固定在其内部，所述光学装置包括晶体，所述光学装置是棱柱形状并且具有在其角部相交的平坦侧面，所述内表面还具有在所述向内延伸的接触特征之间的特征间隙或凹入部分，所述光学安装架还包括适于容纳所述光学装置的所述角部的边缘保持器，所述边缘保持器包括突出部对或内部凹口，其中所述外表面包括在所述向内延伸的接触特征之间的至少一个外部凹口；

将所述光学装置定位在所述光学安装架内以将所述光学装置的所述角部定位在所述边缘保持器中；

将在所述光学安装架内的所述光学装置定位在所述壳体内；

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述光学装置包括在一对电极之间的晶体。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述向内延伸的特征包括所述突出部对，所述突出部对中的突出部之间具有所述特征间隙，并且所述突出部对中的所述突出部均包括相对于彼此成80 ~100度的远端。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述向内延伸的特征包括侧壁面，并且所述凹入部分在所述向内延伸的特征之间。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述外表面还包括在所述内部凹口上方的外部突出部。

14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述安装架材料包括在室温下具有0.1~10 GPa的弹性的聚合物。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述聚合物包括聚芳醚酮（PAEK）聚合物。

16.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述闭合的几何形状包括环形，并且所述内表面限定出矩形。

17.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述安装架材料是单固体结构体。

18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述外表面包括多个外部突出部和在所述多个外部突出部之间的多个外部凹口。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述多个外部凹口与所述内部凹口一起围绕所述光学安装架的周向均匀地间隔开。