[发明专利]用于保持光学装置对准的安装环

说明书

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。

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。