JP2001284694A - 光学サブアセンブリ上の隆起ピン光タップ - Google Patents

光学サブアセンブリ上の隆起ピン光タップ

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JP2001284694A JP2001077666A JP2001077666A JP2001284694A JP 2001284694 A JP2001284694 A JP 2001284694A JP 2001077666 A JP2001077666 A JP 2001077666A JP 2001077666 A JP2001077666 A JP 2001077666A JP 2001284694 A JP2001284694 A JP 2001284694A
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ベンディックス ビルスマ リチャード
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ジェフリー シェークスピア ウォルター
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学サブアセンブリ上の隆起ピン光タップを
提供する。 【解決手段】 １つのレーザ光源から供給される個々の
レーザ光信号を、複数の光学要素に供給する装置及び方
法が、明らかにされている。装置及び方法は第１の光学
要素用の台を用い、それによって１つのレーザ光源から
供給されたレーザ光信号の一部が、第１の光学要素によ
って受けられる。レーザ光信号の残りは、第１の光学要
素を越えて伝搬し、第２の光学要素で受けられる。得ら
れた個々の信号は、ビームスプリッタを用いることなく
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明の背景 Ｉ 本発明の分野 本発明は一般的には、レーザ光システムに関する。より
具体的には、本発明は単一レーザ光源から複数の光学要
素にビームスプリッタを用いることなく、レーザ光を供
給する装置及び方法に関する。
【０００２】ＩＩ 関連技術の記述 レーザ光信号はデータ及び音声信号の伝達のための通信
リンクとして、使用が増しつつある。これらのレーザ光
信号は適切な光強度が照射され、適切な波長が保たれて
いることを確実なものとするため、常にモニターしなけ
ればならない。光検出器及びエタロン要素のような他の
光学要素を、レーザ光源の前面から放射される信号の強
度及び波長を決るため、レーザ源の裏面からレーザ光を
モニターするために用いてよい。これらの複数の部品は
それぞれ、典型的な場合ビームスプリッタにより分割す
べき最初のレーザビームを必要とする未修正のレーザ光
源を必要とする。図１に示されるように、第１の光学要
素１０６は典型的な場合、第２の光学要素２０２から物
理的に分離されている。図２に示されるように、第１及
び第２の光学要素１０６，２０２は、光源１０２の裏面
１９０からレーザ光をモニターするために、用いられ
る。しかし、第１及び第２の光学要素１０６，２０２の
それぞれは、独立の未修正レーザ光源を必要とするか
ら、合成的なレーザ光信号１１４，１１６を生成するた
めに、ビームスプリッタ１０４が用いられる。更に、コ
リメーティングレンズ（これは光信号を平行にするがそ
の特性は変えない）又はエタロン要素のような光信号を
本質的に修正しない要素を、第２の光学要素２０２の前
に、置いてもよい。ビームスプリッタを用いると価格、
製造時間及び系に故障を起させる可能性のある１つ以上
の要素が増す。
【０００３】本発明の要約 本発明の１つのレーザ光源から生じるレーザ光信号を、
レーザ光源から異なる距離にある複数の光学要素に伝え
る装置及び方法を提供する。
【０００４】標準的な光学補助アセンブリ（“ＯＳ
Ａ”）を用い、通常エッチングされた反射空胴上に結合
された第１の光学要素を、マウント支持でＯＳＡ基板表
面に持ち上げる。レーザ光信号の一部は、第１の光学要
素が受ける。第１の光学要素の下を通過するレーザ光の
残りの部分は、レンズを通して平行にされ、第２の光学
要素上に通過する。従って、第２の光学要素はビームス
プリッタを用いることなく、レーザ光の他の部分を受け
ることができる。
【０００５】本発明はビームスプリッタの必要性を除
く。それはまた、単一レーザ光源から複数のレーザ光路
を得るためのコンパクトな解も提供する。
【０００６】好ましい実施例の詳細な記述 図面を参照すると、同様の参照数字は同様の要素をさ
す。図３には、単一のレーザ光源１０２から第１及び第
２の光学要素１０６，２０２にレーザ光を供給するシス
テム３００が示されている。システム３００は２つの基
板３０２，３０４を含む。第１の基板３０２は単一レー
ザ光源１０２、第１の光学要素１０６、反射器３０６、
コリメーティングレンズ１１０及びエタロン要素１１２
を含む。第１の光学要素１０６は本発明では光検出器で
あるが、任意の型の光学要素でよい。第２の基板３０４
は第２の基板３０４の最上部側３２０に固定された第２
の光学要素２０２を含む。光検出器１０６は位置決め器
３０８により、第１の基板３０２の最上面３２２上に上
げられる。位置決め器３０８は単一レーザ光源１０２か
ら出るレーザ光信号３２６を、決して妨げたり、曲げた
り、あるいは修正することはない。図３の実施例中の位
置決め器は、マウント支持３０８である。マウント支持
３０８はセラミック材料、周囲を金属でおおったセラミ
ック、ガラス又は集積化したレンズを有するガラスから
成ってよい。導電性リードを形成する周囲を金属でおお
ったセラミックは、好ましいマウント支持３０８構成で
ある。なぜなら、光検出器１０６からの電流出力は、導
電性材料又は境界をつけ加えることなく、レーザ光強度
を分析するために、基板表面３２２に伝えることができ
るからである。
【０００７】図４はセラミックのような不透明材料から
成るマウント支持３０８を示す。ここで、マウント支持
３０８は第１の光検出器１０６を第１の基板の最上部表
面３２２からはずれて上昇させるため、２ないしそれ以
上の脚４０２をもつ形状でよい。図４のマウント支持３
０８は、エッチングされた空胴１０８又はエッチングさ
れた空胴１０８の横方向の外側の第１の基板３０２に固
定されている。
【０００８】図５はマウント支持３０８の別の実施例を
示し、この場合マウント支持はガラスのようなレーザ光
に対し透明な材料で構成されている。この実施例におい
て、マウント支持３０６は図５に示されるように、光検
出器１０６の表面領域全体を十分に支持する。加えて、
たとえばコリメーティングレンズ５０２のようなレンズ
を、透明なマウント支持３０８に組込んでもよい。
【０００９】動作中、図６に描かれているように、単一
レーザ光源１０２はレーザ光信号３１０を放射し、それ
は第１の基板３０２を横切って伝搬し、一部分は反射器
３０６を含むエッチングされた空胴１０８中を照らす。
反射器３０６はエッチングされた空胴１０８中を照らす
最初のレーザ光の部分が、光検出器１０６上に焦点をあ
わせるように、上方に反射されるような角度をもつ。好
ましい角度は４５度で、それにより信号の消散が最小で
十分な反射が起るであろう。光検出器１０６はレーザ光
信号３１２の強度を測定し、信号を基板表面３２２に送
り、レーザ光源１０２の裏面におけるレーザ光３２６の
強度を表わす。この信号はレーザ光源１０２の前面にお
けるレーザ光強度を決るために用いられる。たとえば、
もし全信号の５パーセントがレーザ光源１０２の裏面か
ら放出され、この２０パーセントが光検出器１０６中で
吸収されるなら、光検出器１０６からの出力電流として
測定される強度に、９５を掛けると、レーザ光源１０２
の前面におけるレーザ光強度が得られる。（この例で
は、２０パーセントの裏面レーザ光３２６の１００パー
セント、全信号の１パーセントが光検出器１０６に当る
と仮定している。従って、測定された強度が全信号の１
パーセントであるから、前面３２４でのレーザ光強度
は、測定された強度の９５倍である。）
【００１０】最初のレーザ光信号３２６の残りの部分３
１４は、その最初の方向に伝搬を続け、コリメーティン
グレンズ１１０により受けられる。コリメーティングレ
ンズ１１０はそれが受けた最初のレーザ光信号の一部分
３１４を平行にし、平行になった信号３１６をエタロン
要素１１２上に通過させる。エタロン要素１１２はどの
波長を用いるかを決めることにより、システム３００を
補助し、従来の制御技術を用いて、信号間の波長分割を
保つようシステム３００を制御する。エタロン要素１１
２は高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）を用いた近年のレ
ーザシステムでは、特に重要である。エタロン要素１１
２端で生成した信号３１８は、第２の基板３０４上にあ
る第２の光学要素２０２上を通過する。もし、ガラスマ
ウント支持３０８（図５参照）を用いるなら、コリメー
ティングレンズ５０２をその中に組込むことができ、そ
の場合第１の基板３０２から分離されているコリメーテ
ィングレンズ１１０を省いてもよい。しかし、導電性材
料を含まないマウント支持３０８は全て、光検出器１０
６から第１の基板表面３０２への１ないし複数の導電性
リードを含むのが好ましい。そのような導電性リード４
０４の１つが、図４に示されている。１ないし複数の導
電性リード４０４は、レーザ光源１０２の前面における
信号強度を導出する解析のため、信号を光検出器１０６
から第１の基板表面３２２に運ぶ。この例において、３
０２及び３０４は異なる基板であるが、同じ基板でもよ
い。
【００１１】図７及び８に示されるように、別の実施例
において、本発明は反射器を用いずに、上昇させた第１
の光学要素７０６で実施できる。そのような場合、第１
の光学要素７０６は最初のレーザ光信号７０４を曲げた
り反射させることなく、レーザ光信号７０４の一部分７
０８を受けるため、第１の光学要素７０６の底面上に、
光入力７１８を有する。レーザ光信号７０４の別の部分
７１０は、図６のレーザ光信号３１４と同様に通過す
る。
【００１２】更に別の実施例において、図１０及び１１
に示されるように、本発明は反射器を用いずに、降下さ
せた第１の光学要素１００６で実施できる。そのような
場合、位置決め器１０２４は第１の光学要素１００６が
その中にある空胴１０２４でよい。この実施例におい
て、第１の光学要素１００６は最初のレーザ光信号１１
２２を曲げるか反射することなく、レーザ光信号１１２
２の一部分１１０２を受けるため、最上部表面上に光入
力１０２０をもつ。レーザ光信号１１２２の別の部分１
１０４は、図６のレーザ光信号３１４と同様に、通過す
る。
【００１３】本発明は位置決め器を形成するために用い
られる各種の材料で実施できる。加えて、順次各光学要
素とともに高さを下るマウント支持の形で、複数の位置
決め器を用いることにより、２つを越える光学要素を用
いてもよい。このことが図９に示されている。ここで、
３個の光学要素７０６，２０２，９０４のそれぞれが最
初のレーザ光７０４の一部分を受ける。このことはマウ
ント支持３０８，９０２を用いて、各光学要素７０６，
２０２，９０４を異なる高さに配置することにより、実
現される。この場合、第１の光学要素７０６はマウント
支持３０８により、基板最上部表面９２０より上に上げ
られる。第２の光学要素２０２も、マウント支持９０２
により、上昇させる。この支持は基板最上部表面９２２
上で、マウント支持３０８より短い、第３の光学要素９
０４は基板９２４の最上部上にある。光学要素７０６，
２０２，９０４は異なる高さにあるから、それぞれ最初
のレーザ光７０４の一部を受けることができる。更に、
上昇させた光学要素と同様、降下させた光学要素の組合
せを用いてもよい。その構成が図１１に示されている。
この場合、第１の光学要素１００６は空胴１０２４の形
の位置決め器により、基板最上部表面１０２６下に配置
される。第２の光学要素２０２は基板３０４最上部表面
３２０上のより高い位置にある。次に、第３の光学要素
１０１２を、マウント支持１０１０の形の位置決め器に
より、基板３０６最上部表面１０１４上に上昇させる。
この構成によりまた、各光学要素１００６，２０２，１
０１２に、最初のレーザ光１１２２の一部が加えられ
る。
【００１４】本発明の視野はこれまで述べ図示された具
体的な構造の指示によって限定されると考えるべきでな
く、特許請求の範囲の視野によってのみ、限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ビームスプリッタを用いた光サブアセンブリの
側面図である。
【図２】図示されたレーザ光路を有するビームスプリッ
タを用いた光サブアセンブリの側面図である。
【図３】本発明の一実施例に従い上昇させた第１の光学
要素を用いた光サブアセンブリの側面図である。
【図４】マウント支持の第１の実施例に従う図３のマウ
ント支持の最上部上にある第１の光学要素の側面図であ
る。
【図５】マウント支持の第２の実施例に従う図３のマウ
ント支持の最上部上にある第１の光学要素の前面図であ
る。
【図６】レーザ光路を有する図３の光サブアセンブリの
側面図である。
【図７】本発明の第２の実施例に従い上昇させた第１の
光学要素を用いた光サブアセンブリの側面図である。
【図８】レーザ光路を有する図７の光サブアセンブリの
側面図である。
【図９】追加された光学要素及びマウント支持を有する
図８の光サブアセンブリの側面図である。
【図１０】本発明の第３の実施例に従い、降下させた第
１の光学要素と上昇させた第３の光学要素を用いた光サ
ブアセンブリの側面図である。
【図１１】レーザ光路を有する図１０の光サブアセンブ
リの側面図である。
【符号の説明】
１０２ 光源 １０４ ビームスプリッタ １０６ 第１の光学要素、光検出器 １０８ 空胴 １１０ コリメーティングレンズ １１２ エタロン要素 １１４，１１６ レーザ光信号 １９０ 裏面 ２０２ 第２の光学要素 ３００ システム ３０２，３０４ 基板 ３０６ 反射器 ３０８ 位置決め器、マウント支持 ３１０ レーザ光信号 ３１４ レーザ光信号、一部分 ３１６，３１８ 信号 ３２２ 最上面、基板表面、最上部表面 ３２６ レーザ光信号、レーザ光 ４０２ 脚 ４０４ 導電性リード ５０２ コリメーティングレンズ ７０４ レーザ光信号 ７０６ 第１の光学要素 ７１０ 部分 ７１８ 光入力 ９０２ マウント支持 ９０４ 第１の光学要素 ９２０，９２２ 最上部表面 ９２４ 基板 １００６ 第１の光学要素 １０１０ マウント支持 １０１２ 第３の光学要素 １０１４ 最上部表面 １０２０ 光入力 １０２４ 位置決め器 １０２６ 最上部表面 １１０２，１１０４ 部分 １１２２ 光信号、レーザ光
フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 リチャード ベンディックス ビルスマ アメリカ合衆国 18103 ペンシルヴァニ ア，アレンタウン，ヴィクトリア サーク ル 1679 (72)発明者 ドミニク ポール リナウド アメリカ合衆国 19510 ペンシルヴァニ ア，ブランドン，フェイス ドライヴ 209 (72)発明者 ウォルター ジェフリー シェークスピア アメリカ合衆国 18062 ペンシルヴァニ ア，ロウヤー マキュンギー タウンシッ プ，メドウヴュー ドライヴ 4769

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザ光信号を生成するためのレーザ光
    源；及び第１の光学要素及び第２の光学要素を含み、前
    記第１及び第２の光学要素は、前記レーザ光信号をビー
    ムスプリッタを通すことなく、前記レーザ光源からの前
    記レーザ光信号を同時に受けるよう配置される複数の光
    学要素にレーザ光信号を供給する装置。
  2. 【請求項２】 前記レーザ光信号の少くとも一部を、前
    記第１の光学要素が受け、前記レーザ光信号の他の部分
    の少くとも一部を、前記第１の光学要素下を通過させる
    よう、前記第１の光学要素を上昇させるためのマウント
    支持を更に含む請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記レーザ光信号の少くとも一部を、前
    記第１の光学要素が受け、前記レーザ光信号の他の部分
    の少くとも一部を、前記第１の光学要素上を通過させる
    よう、前記第１の光学要素のための空胴を更に含む請求
    項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記第１の光学要素下を前記第１の光学
    要素まで、通過するよう前記レーザ光信号の少くとも一
    部を反射する空胴内の反射器を更に含む請求項１記載の
    装置。
  5. 【請求項５】 前記第１の光学要素は第１の光検出器を
    含む請求項１記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記第２の光学要素は、第２の光検出器
    を含む請求項１記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記レーザ光信号の他の部分の前記少く
    とも一部の波長をモニターするために、エタロン要素を
    更に含む請求項２又は３記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記第１の光学要素を通過する前記レー
    ザ光信号の他の部分の前記少くとも一部を受けるため、
    コリメーティングレンズを更に含む請求項２又は３記載
    の装置。
  9. 【請求項９】 前記コリメーティングレンズにより平行
    になったレーザ光信号を受けるため、エタロン要素を更
    に含む請求項８記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記マウント支持はセラミック材料を
    含む請求項２記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記マウント支持は前記セラミック材
    料上の外部金属層を更に含む請求項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記マウント支持は、レーザ光の他の
    部分の前記少くとも一部がその中を通過できるような透
    明材料を含む請求項２記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記透明材料はガラスを含む請求項１
    ２記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記ガラスはレンズを含む請求項１３
    記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記第１の光学要素に接触する導電性
    リードを更に含む請求項１０記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記第１の光学要素の下に反射器を含
    むくぼんだ空胴を更に含む請求項１記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記第１の光学要素が前記レーザ光信
    号の少くとも一部を受け、前記第２の光学要素が前記レ
    ーザ光信号の他の部分の少くとも一部を受け、前記レー
    ザ光信号は単一レーザビームである位置決め器を更に含
    む請求項１記載の装置。
  18. 【請求項１８】 第１又は第２の光学要素の両方又は一
    方が、前記レーザ光源の一部を直接受けるよう位置決め
    器を更に含む請求項１記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記第１又は前記第２の光学要素が前
    記反射器からずれて反射された前記レーザ信号から、妨
    げられずに反射された信号を受けるように、位置決め器
    を更に含む請求項４記載の装置。
  20. 【請求項２０】 光信号を生成するための光源；第１の
    受光要素及び第２の受光要素を含み、前記第１及び第２
    の受光要素は、前記光信号がビームスプリッタを通るこ
    となく、前記光源からの前記光信号を同時に受けるよう
    配置される複数の受光要素に光信号を供給するための装
    置。
  21. 【請求項２１】 前記第１の受光要素が前記光信号の少
    くとも一部を受け、前記光信号の他の部分の少くとも一
    部が前記第１の受光要素の下を通過するよう、前記第１
    の受光要素を上昇させるためのマウント支持を更に含む
    請求項２０記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記第１の受光要素が前記光信号の少
    くとも一部を受け、前記光信号の他の部分の少くとも一
    部が、前記第１の受光要素上を通過するよう、前記第１
    の受光要素用の空胴を更に含む請求項２０記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記第１の受光要素は受けた光信号強
    度を描く信号用の出力を含む請求項２０記載の装置。
  24. 【請求項２４】 前記光信号の他の部分の前記少くとも
    一部を受けるエタロン要素を更に含む請求項２１又は２
    ２記載の装置。
  25. 【請求項２５】 前記光信号は前記光源の裏面から供給
    される請求項２０記載の装置。
  26. 【請求項２６】 前記第１の受光要素が前記光信号の少
    くとも一部を受けられる位置に、前記第１の受光要素を
    支持するための第１の位置決め器を更に含む請求項２０
    記載の装置。
  27. 【請求項２７】 前記第２の受光要素が前記光信号の他
    の部分の少くとも一部を受けられる位置に、前記第２の
    受光要素を支持するための第２の位置決め器を更に含む
    請求項２６記載の装置。
  28. 【請求項２８】 レーザ光源からのレーザ光信号を伝送
    すること；第１の光学要素で前記レーザ光の少くとも一
    部を受けること；及び第２の光学要素で前記レーザ光信
    号の他の部分の少くとも一部を受け、前記伝送されたレ
    ーザ光信号は、ビームスプリッタを通過することなく、
    前記第１及び第２の光学要素により受けられることを含
    む複数の光学要素にレーザ光信号を供給する方法。
  29. 【請求項２９】 前記レーザ光信号を伝送する前記工程
    後、前記レーザ光信号の前記少くとも一部を、前記第１
    の光学要素に上向けるために、反射することを更に含む
    請求項２８記載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記レーザ光信号は前記第１又は第２
    の光学要素の両方又は一方で、前記レーザ光源から直接
    受ける請求項２８記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記レーザ光信号の他の部分の前記少
    くとも一部は、前記第２の光学要素に到達する前に、コ
    リメーティングレンズを通過する請求項２８記載の方
    法。
  32. 【請求項３２】 前記レーザ光信号の他の部分の前記少
    くとも一部は、前記第２の光学要素に到達する前に、エ
    タロン要素を通過する請求項２８記載の方法。
  33. 【請求項３３】 前記レーザ光源から供給される前記レ
    ーザ光信号の他の部分の前記少くとも一部の波長をモニ
    ターすることを更に含む請求項２８記載の方法。
  34. 【請求項３４】 前記第１の光学要素は、前記レーザ光
    信号の前記少くとも一部の強度を検出する請求項２８記
    載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記第１の光学要素が受けた出力に基
    き、前記レーザ光源から供給された前記レーザ光信号の
    前記少くとも一部の強度を制御することを更に含む請求
    項３４記載の方法。
  36. 【請求項３６】 前記レーザ光信号の少くとも一部は、
    前記第１の光学要素が受け、前記レーザ光信号の他の部
    分の少くとも一部は、前記第２の光学要素が受け、前記
    レーザ光信号の少くとも一部及び前記レーザ光信号の他
    の部分の前記少くとも一部の両方が単一レーザ光源から
    放出される請求項２８記載の方法。
  37. 【請求項３７】 レーザ光源からレーザ光信号を伝送す
    ること；第１の光検出器において、前記レーザ信号の少
    くとも一部を直接受けること；及び前記レーザ光信号の
    他の部分の少くとも一部を、第２の光検出器まで、位置
    決め器を通過させることを含む複数の検出器にレーザ光
    信号を供給する方法。
  38. 【請求項３８】 前記レーザ光信号は前記レーザ光源の
    裏面から送られる請求項３７記載の方法。
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