專利名稱：使用聚合物致動器的光束操縱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及對準嚴格(alignment-critical )的部件、子組 件和組件的裝配，更特別地，涉及用于諸如光學系統(tǒng)之類的有向能量系 統(tǒng)的這樣的部件、子組件和組件的自對準。
背景技術(shù)：
目前，在諸如激光二極管和單模纖維之類的模塊內(nèi)微米大小的光學 元件之間所需的高精度對準不成比例地占據(jù)了與光通信封裝的制造關(guān) 聯(lián)的成本的很大部分。由于必須實現(xiàn)高的位置精確度，相對緩慢的勞動 密集型技術(shù)常常用于制造這樣的封裝。這種緩慢而昂貴的方法是制造低 成本電信裝備的主要障礙。已經(jīng)提出和/或?qū)崿F(xiàn)了這種方法的替換方案。 由美國馬薩諸塞州畢萊卡的Ax sun公司提供的 一種可替換方法對于 所述部件中的每 一 個采用專用可變形微機電系統(tǒng)(MEMS )次熱沉
(submount)。這些次熱沉利用拾放機器置于基底上并且適當?shù)劓I合起 來。隨后，利用專家機器人手臂實現(xiàn)了次熱沉的非常精密的定位，所述 專家機器人手臂按照已知的方式向所述次熱沉施加力以便使其變形，從 而實現(xiàn)希望的位置或?qū)?。這種技術(shù)的缺點在于初始投資大、裝配和配 置時間長。而且，通常用來構(gòu)造專用裝備的大量小體積部件限制了成本 有效地使用這種方法。此外，這種技術(shù)嚴重依賴于特定于定制次熱沉的 已知調(diào)諧曲線，使得這種技術(shù)在適應不同器件方面是不靈活的。
一些研究考查了將MEMS熱機械致動器用于光纖的亞微米位置控制
(參見例^口 R. R. A. Syms, H. Zou， D Uttamchandan i, J. Stagg, J. MicroMech. Microeng. 14 1633 (2004) ， ActiveFiberOptic MEMS Al igner Boeing
-US專利號555 3182 )。這些研究中描述的方法允許輕微調(diào)節(jié)纖維端面 的位置以便提高與光源或者另一纖維的耦合效率。此外，Lin等人
(L. Y. Lin， J.L. Shen， S. S. Lee， M. C. Wu, IEEE Photon. Tech. Lett. 9, 345 ( 1 997 ))已經(jīng)說明了在XYZ平臺(stage )中使用MEMS靜電致 動器以便進行自由空間光束操縱(steer)。
上述光學封裝制造的頭兩種方法的主要缺點在于沒有成本優(yōu)勢，既是勞動密集的并且/或是資金密集的。此外，這兩種技術(shù)受限于其多樣 性，因為它們都使用外部操作來改變部件的位置。
所述MEMS器件也具有與其關(guān)聯(lián)的顯著缺點。纖維定位器件只能夠
沿一個方向移動單個纖維并且只能夠移動大約二十微米的小距離。Lin 等人提出的方法的缺點在于高成本、復雜性和可靠性問題。最后，使用 靜電激勵來操作的基于MEMS的器件具有高電壓的要求并且它們通常只 能進行小的移位。根據(jù)熱機械響應操作的MEMS器件通常每微米移位消 耗掉大約0. 3瓦特的大量能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于解決現(xiàn)有技術(shù)的各種缺陷，其方法是對準至少兩個有 向能量處理部件以便最優(yōu)化它們之間的能量耦合效率，該方法包括使用 受控的致動器推動所述有向能量部件中的至少一個從而平移該部件的 位置，所述致動器響應于確定的能量耦合水平來進行控制。


通過考慮以下結(jié)合附圖的詳細描述容易理解本發(fā)明的教導，在附圖
中
圖1繪出了有益于理解本發(fā)明的有向能量組件100的高級框圖； 圖2-4繪出了依照本發(fā)明第 一實施例的可調(diào)節(jié)部件次熱沉的示意性
表示；
圖5繪出了依照本發(fā)明第二實施例的可調(diào)節(jié)部件次熱沉的示意性表
示；
圖6繪出了依照本發(fā)明第三實施例的可調(diào)節(jié)部件次熱沉的示意性表
示；
圖7繪出了氣球狀透鏡的示意性表示。
為了幫助理解，在可能的地方使用了相同的附圖標記來表示這些附 圖所共有的相同元件。
具體實施例方式
下面將主要在致動器件與光學部件相集成的情況下描述本發(fā)明，使 得光學部件在安裝于 一組或 一 臺裝備中之后可以按照希望的方式被平移以便在光學上對準自己。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員獲悉本文的教導之后 應當理解，本發(fā)明也適用于其中希望自動安裝后對準的任何部件或子組 件。例如，光能、微波能量以及與其中可能希望安裝后對準的部件關(guān)聯(lián) 的其他有向能量或信號。
在本發(fā)明的情況下， 一個或多個光學部件與適于修改光路或者和光 學部件關(guān)聯(lián)的對準的致動器封裝在一起。通過這種方式，重新調(diào)節(jié)位置 并且改變光束方向的能力固有地置于所述封裝的單獨部件中。這允許將 諸如表面安裝技術(shù)之類的常規(guī)高速制造工藝用于初始的封裝裝配。通過 使用集成的受激勵光學元件，那么所述封裝內(nèi)的單獨的部件可以按照所 需的高精度重新對準自己。為了實現(xiàn)這點，需要若干可調(diào)節(jié)光學元件， 其形成本發(fā)明的主體。這里描述了這樣的可調(diào)節(jié)部件的集合，并且其可 以在自由空間中操縱光束并且還調(diào)節(jié)源和接收器的位置。例如，有效
(active) ( 1 )次熱沉，其可以調(diào)節(jié)諸如纖維、源或透鏡之類的元件 的實際位置和取向；(2)可調(diào)節(jié)棱鏡，其可以通過有效地改變棱鏡角 來操縱光束；(3)基于致動器陣列的可變形鏡，其能夠改變光束方向 并且此外調(diào)節(jié)其自身的焦距；以及(4)可調(diào)節(jié)透鏡，其中調(diào)節(jié)來自于 將電荷注入到離子電活性聚合物中。
圖1繪出了有益于理解本發(fā)明的有向能量組件IOO的高級框圖。特 別地，圖1的組件100引導用于處理的能量輸入信號IN以便產(chǎn)生有向 能量輸出信號OUT[請注意，圖1中漏掉了 OUT—詞]。盡然在光能的情 況下進行描述，但是本發(fā)明致力于解決與任何有向能量關(guān)聯(lián)的部件對準 問題。
有向能量組件100包括輸入處理器110、四個能量轉(zhuǎn)向器(例如反 射鏡)121-124和能量分離器(例如光學分離器)131、第一部件141和 第二部件142。有向能量組件100與輸出檢測器160和信號處理器170 協(xié)作。
第一部件141和第二部件142可以包括任何其中希望輸入和/或輸 出能量的對準的有向能量或光學部件。盡管沒有示出來，但是第一部件 141和第二部件142中的每一個都以集成各自的致動器的方式形成，從 而可以適配這些部件相對于接收或發(fā)送的能量的位置。下面將參照其余 附圖更加詳細地描述完整的部件/致動器拓樸結(jié)構(gòu)的各個實施例。
有向能量或光學輸入信號IN由輸入處理器110接收并且被轉(zhuǎn)換成預期用于進一步處理的三個信號；即光學波長信號人！、入2和入3。光學
波長信號八和八分別經(jīng)由第一反射鏡121和第二反射鏡l"耦合到其
他處理元件或部件(未示出)。光學波長信號入2經(jīng)由分離器耦合到
光學部件141。來自分離器131的光學波長信號入2的分離部分經(jīng)由第三 反射鏡123耦合到部件142。
部件141提供耦合到部件142的輸出光學信號？w。部件142提供耦 合到第四反射鏡124以便隨后從有向能量組件IOO輸出的輸出光學信號
入XX。
部件141通過一個或多個致動器(未示出)與其接收的光學信號入 2對準。部件142通過一個或多個致動器(未示出)與其接收的光學信號 入x和入2中的一個或兩個對準。部件141和142可以包4舌對準l命入信號、 輸出信號或輸入和輸出信號的任意組合或者相對于輸入或輸出信號對 準該部件本身的致動器。
與部件141和142關(guān)聯(lián)的致動器響應由有向能量組件100^接收的致 動器控制信號AC。致動器控制信號AC可以包括適于影響與有向能量組 件100上的部件關(guān)聯(lián)的一個或多個致動器的電、光、熱或其他控制信號。 在熱致動器的情況下，加熱或冷卻元件可以與致動器關(guān)聯(lián)，這種加熱或 冷卻元件由致動器控制信號AC控制。
圖1的有向能量組件100包括圖解的光學組件或子組件、微波或毫 米波組件或子組件等等。繪出的所述組件包括與致動器集成的部件 (141， 142)從而可以實現(xiàn)優(yōu)選的光束方向性。盡管沒有示出來，但是 有向能量組件本身可以使得一個或多個輸入信號致動器和/或一個或多 個輸出信號致動器與其關(guān)聯(lián)，所述致動器分別為輸入和輸出信號提供組 件級對準以便例如實現(xiàn)最大的功率傳遞。
可選地，有向能量組件IOO產(chǎn)生的輸出信號由輸出檢測器160和信 號處理器170進行處理。所述輸出檢測器監(jiān)視有向能量組件的輸出以便 確定與該輸出關(guān)聯(lián)的定性參數(shù)，例如功率水平、誤碼率(BER)等等。 輸出檢測器160可以包括光電檢測器、前向糾錯(FEC)處理器等等。
信號處理器170 (在這個實施例中)產(chǎn)生致動器控制信號AC。該信 號處理器可以包括數(shù)字信號處理器(DSP)或者其他計算機制。信號處 理器170響應于確定的定性參數(shù)適應致動器控制信號AC。通過這種方 式，提供反饋環(huán)，其中以趨向改善有向能量組件輸出信號的定性參數(shù)的方式適應有向能量組件100中的一個或多個致動器。實質(zhì)上，有效的控
制環(huán)監(jiān)視該光學信號并且引起所述封裝內(nèi)的致動器中的調(diào)節(jié)，從而在傳
輸或者與該信號關(guān)聯(lián)的另一參數(shù)(例如BER)方面使得該光學信號最優(yōu)化。
一般說來， 一個或多個致動器置于有向能量處理部件的鄰近以便向 其提供適于允許實現(xiàn)該部件的優(yōu)選對準的力。如果該部件的優(yōu)選對準是 提供例如具有閾值水平之上的定性參數(shù)(例如閾值誤碼率之下的誤碼率 以及光強閾值水平之上的光強等等)的輸出信號的對準，那么所述信號 處理器響應于檢測的定性參數(shù)調(diào)節(jié)一個或多個致動器，使得所述致動器 調(diào)節(jié)趨向改善檢測的定性參數(shù)(例如降低誤碼率或者提高光強)。
另一個實施例是自對準封裝，所述封裝初始時使用SMT(表面安裝 技術(shù))來裝配并且在沒有操作人員的干預或者外部機械操作的情況下調(diào) 整自身。該封裝還能夠在光學信號中存在由于諸如機械沖擊之類的外部 影響而引起的下降的情況下重新調(diào)節(jié)自身，或者在單獨的部件發(fā)生故障 的情況下重新配置自身。在這個實施例中，關(guān)于輸出檢測器160和信號 處理器170描述的功能可以包含在有向能量組件自身內(nèi)。因此，如以下 參照部件、組件等的層級結(jié)構(gòu)所描述的那樣，諸如光學系統(tǒng)之類的有向 能量系統(tǒng)內(nèi)的每個部件、子組件或者組件可以包括自對準處理功能，從 而有向能量產(chǎn)品的裝配、測試和部署的速度可以顯著提高，同時增大希 望的定性參數(shù)。
圖2 - 4繪出了依照本發(fā)明第 一 實施例的可調(diào)節(jié)部件次熱沉的示意性 表示。這些圖中的每一個繪出了部件次熱沉，其中使用包含在所述次熱 沉中的一個或多個致動器沿著特定方向物理地推動諸如光學部件之類 的部件。因此，組件內(nèi)簡化的光學部件對準是通過控制包含在具有該光 學部件的次熱沉內(nèi)的 一 個或多個致動器來實現(xiàn)的。
圖2繪出了包括纖維定位器的可調(diào)節(jié)部件次熱沉。具體而言，光纖 物理地安裝在根據(jù)圖2A的水平布置(x軸)或者根據(jù)圖2B的豎直布置 (y軸)中的兩個致動器之間。在圖2A的布置中，致動器用來沿著x軸 適應光纖的位置。類似地，在圖2B的布置中，致動器用來沿著y軸適 應光纖的位置。在另一個實施例中，使用x軸和y軸致動器，從而通過 致動器的控制提供所述纖維的二維定位。
圖3繪出了包括激光源次熱沉(例如用于激光二極管)的可調(diào)節(jié)部件次熱沉。具體而言，激光源物理地安裝在兩個致動器上，其中激光源 的近側(cè)部分處于第一致動器之上，激光源的遠側(cè)部分處于第二致動器之 上。激光源可以直接安裝在這些致動器上或者安裝在擱在這些致動器上 的平臺或基底區(qū)域之上。圖3A繪出了靜止或松弛狀態(tài)下的激光源次熱
沉(即致動器支撐激光源，從而提供基本上水平的光束)。圖3B繪出 了有效狀態(tài)下的激光源次熱沉，其中致動器適于將激光源的發(fā)射端提升 高于激光源的非發(fā)射端，從而提供高于水平的光束。應當指出，所迷致 動器可以用來提供角度高于或低于水平的輸出光束，這取決于致動器對 于激光源的部分偏斜?？蛇x地，組合多個致動器，從而實現(xiàn)關(guān)于兩個或 多個軸的運動，例如傾斜和滾轉(zhuǎn)。
圖4繪出了包括透鏡次熱沉的可調(diào)節(jié)部件次熱沉，例如用于適于在 兩個光纖之間耦合光的透鏡。如圖4所示，透鏡包括基本上為球形的物 體，其響應于來自致動器的壓力而發(fā)生平移或者適應其光學屬性，從而 可以將從第 一纖維接收的光導向鄰近第二纖維的不同點。盡管示為基本 上呈球形的物體，但是應當理解的是，本發(fā)明可用于響應于致動器的推 動而進行適配的任何透鏡結(jié)構(gòu)(例如球形、橢圓形、棱柱等等)的情況 下。因此，圖4中繪出的"球形透鏡"只是可以用來提高光纖之間的耦 合效率的多個光學部件之一。下面將參照圖7更加詳細地描述球形透鏡。
圖5繪出了依照本發(fā)明第二實施例的可調(diào)節(jié)部件次熱沉的示意性表 示。如圖5所示，可調(diào)節(jié)部件次熱沉包括激光源次熱沉，例如用于激光 二極管。特別地，通過平臺可操作地定位激光源和可調(diào)節(jié)棱鏡，使得由 所述源提供的光穿過該棱鏡。
所述可調(diào)節(jié)棱鏡包括表示為PW1和PW2的兩個透明棱鏡壁(例如玻 璃、塑料等等)，其間設(shè)置了表示為TLMM的透明低模量材料以及至少 一個致動器A。在圖5的實施例中，示出表示為Al和A2的兩個致動器 置于透明棱鏡壁之間的上部分(Al)和下部分(A2)。所必需的是，一 個或多個致動器可操作來擾動通常共面的透明棱鏡壁，使得由所述源產(chǎn) 生的光路可以通過改變例如這種光在所述棱鏡壁的一個或兩個上的入 射角來進行控制。
圖5A繪出了靜止或松弛狀態(tài)下的可調(diào)節(jié)棱鏡(即致動器支撐激光 源，從而提供基本上水平的光束)。在這種狀態(tài)下，由所述源產(chǎn)生的光 按照基本上筆直的方式穿過第一棱鏡、TL畫以及第二棱鏡壁。圖5B繪出了有效狀態(tài)下的可調(diào)節(jié)棱鏡，其中第二致動器A2已經(jīng)擴 展，使得棱鏡壁之間的距離從鄰近致動器Al的壁部分到鄰近致動器A2 的壁部分逐漸增大。應當指出，所述透明低沖莫量材料優(yōu)選地適應兩個棱 鏡壁之間的可用空間，使得穿過棱鏡的光僅穿過棱鏡壁材料和TLMM材 料。還應當指出，盡管圖5繪出第二棱鏡壁PW2被致動器移位，但是所 述棱鏡壁中的任何一個或者全部兩個都可以這樣;故移位。這種移位可以 通過使用任何一個或者全部兩個所述致動器來發(fā)生。而且，在圖5繪出 的可調(diào)節(jié)棱鏡中可選地包括附加的致動器。例如，附加的致動器可以置 于棱鏡壁內(nèi)，以便沿任何方向相對于彼此調(diào)節(jié)所述壁的相對位置。換言 之，除了所繪出的圖5的"頂部"和"底部"致動器之外或者替換這些 致動器，可選地在依照本發(fā)明的各種配置中提供"左側(cè)"和/或"右側(cè)" 致動器。
本發(fā)明的上述各個實施例包括含有受益于對準的部件以及操作來 實現(xiàn)所述對準的 一個或多個致動器的組件或設(shè)備。這些致動器可以通過 使用若干技術(shù)中的任何一種來實現(xiàn)。例如，熱致動器可以通過使用響應 于熱而按照可預測的方式膨脹或收縮的熱機械聚合物來實現(xiàn)。電致動器 可以通過^f吏用響應于電壓或電流而纟妄照可預測的方式膨力長或收縮的電 活性聚合物、壓電陶瓷等等來實現(xiàn)。其他的致動器包括MEMS器件、電 磁致動器等等。 一般而言，實現(xiàn)光學重新對準或者其他效果所需的機械 調(diào)節(jié)的量相對較小，約為幾十微米。然而，這幾十微米可能造成在光學 組件的功率傳遞、效率以及使用依照本發(fā)明教導適配的部件的 一般操作 方面的巨大差異。
應當指出，MEMS型器件一般需要10-100V并且提供10-20微米的移 位。更具體而言，靜電致動器在移位約為數(shù)微米時工作最佳?？梢孕纬?行程高達IOO微米的梳狀驅(qū)動致動器，但是電壓變高并且橫向穩(wěn)定性降 低。支撐這些梳齒的彈簧也是較大的并且非常易碎。相比較而言，聚合 物致動器在小于2V下能夠進行大于40微米的移位。使用由于光、熱和 電功率而引起膨脹/收縮的聚合物不需要諸如嵌齒(cog )、齒輪(gear )、 鉸鏈、萬向節(jié)等等的運動部件。這樣的聚合物能夠以200腦精度實現(xiàn)例 如40微米的運動范圍。
圖6繪出了依照本發(fā)明第三[我不清楚你們是如何計數(shù)的，但是這 可能是第五個]實施例的可調(diào)節(jié)部件次熱沉的示意性表示。如圖6所示，所述可調(diào)節(jié)部件次熱沉包括致動器陣列發(fā)射鏡，其中通過致動器陣列適 應光反射表面(或者更一般地說，能量反射表面)，從而改變所述反射 鏡的焦點。該發(fā)射鏡通過柔性反射膜來形成，其安裝在小間距致動器的 陣列上。在一個實施例中，該致動器陣列包括安裝在單個電活性聚合物 材料上的電極陣列。向這些電極施加電壓以受控的方式導致聚合物的變 形，其調(diào)節(jié)反射膜的曲率以及從而與所述反射鏡關(guān)聯(lián)的焦點。這種調(diào)節(jié) 可以是對稱的，導致所述發(fā)射鏡的焦距的變化。這種調(diào)節(jié)可以是非對稱 的，導致光束焦點的橫向平移和/或焦點的變化。在另一個實施例中， 所述單個電活性聚合物由d、間隙分隔的單獨電極的陣列替換，所述間隙 例如是空氣或者其他某種電介質(zhì)材料的間隙。
圖7繪出了如以上參照圖4所討論的氣球狀透鏡的示意性表示。特
別地，該氣球狀透鏡包括可調(diào)節(jié)電活性透鏡，其中示意性地，濕/離子 電活性聚合物包封于柔性氣球狀電極中。 一旦將電荷注入到電活性聚合 物中，該材料由于所注入電荷的相互排斥而膨脹或收縮，所述膨脹或收 縮將改變所述透鏡的形狀并且從而改變其焦距。此外，電荷的注入將改 變電活性聚合物的折射率，這也導致透鏡焦距的變化。因此，焦距的變
化使用兩種機制來實現(xiàn)；即透鏡形狀的幾何適應和/或形成透鏡的材料 的折射率的修改。而且，所述氣球狀透鏡由于與其關(guān)聯(lián)的膨脹和收縮性
質(zhì)而可以用作激勵器件。
圖7A繪出了靜止或松弛狀態(tài)下的氣球狀透鏡(即不存在被注入以 便適應該透鏡的形狀和/或折射率的電荷)。在這種狀態(tài)下，輸入光束 入射到透鏡表面上并且繪成會聚到透鏡之外的點，其中透鏡的焦點和外 表面之間的距離表示為焦距。圖7B繪出了有效狀態(tài)下的氣球狀透鏡， 其中注入了電荷，使得透鏡尺寸增大或者"像氣球那樣膨脹"。在這種 狀態(tài)下，輸入光束會聚到不同的焦點。特別地，通過增大氣球狀透鏡的 尺寸和/或折射率，焦距像所示的那樣增大。通過這種方式，注入電荷 和焦距之間的關(guān)系可以有利地用來適應光學信號的焦點。
這里參照圖7繪出的氣球狀透鏡適用于例如以上參照圖4所討論的 用于在光纖之間耦合光能的透鏡的情況中。特別地，電荷到氣球狀透鏡 的受控注入用來適應與該透鏡關(guān)聯(lián)的焦距，從而由第一光纖的輸出端提 供的最大數(shù)量的光可以聚焦到第二光纖的輸入端上。
上述結(jié)構(gòu)有利地適于光學和其他有向能量次熱沉和子組件以及更高級組件和裝備或者裝備的部分的快速裝配。在一個實施例中，提供了 層級裝配和測試方案。特別地，具有與其關(guān)聯(lián)的嚴格對準參數(shù)的每個所 述部件在其各自的次熱沉上包括適于可控制地補償對準誤差的一個或 多個激勵裝置。在下一級上，各個次熱沉包含在更高級子組件或組件內(nèi)。 該子組件或組件也具有與其關(guān)聯(lián)的適于可控制地補償其自身的對準誤 差的一個或多個激勵裝置。換言之，就在子組件之間必需光學或有向能 量對準的程度而言，在一個或多個所述子組件內(nèi)包含激勵裝置允許在這 些子組件之間導向的能量的可控對準。最后，可以組合多個部件和/或 多個子組件以便產(chǎn)生網(wǎng)絡元件、計算元件、光學或有向能量傳輸元件等 等，可以快速地對所述元件進行配置和測試以保證適當?shù)牟僮?。具有?成激勵裝置的各層級元件的計算機控制的測試提供了與用來實現(xiàn)光學 或其他有向能量器件的特定層級結(jié)構(gòu)的每一級上的部件、子組件等等關(guān) 聯(lián)的成本的顯著降低。
除了本發(fā)明的上述實施例之外，本發(fā)明的發(fā)明人設(shè)想了其他不同的 實施例。
在一個實施例中，本發(fā)明用來提供光學封裝，其中要求嚴格對準的 部件具有集成的致動器(作為激勵的次熱沉或者微定位器)，可以控制 所述致動器，以便補償這些部件的初始放置相對于彼此的任何偏移，從 而最優(yōu)化通過所述封裝的光學信號。
在另 一 個實施例中，本發(fā)明用來提供包含光束操縱器件的光學封 裝，所述光束操縱器件能夠使用致動器操縱光束以便補償初始對準偏 移。例如，棱鏡、透鏡或反射鏡，其諸如位置和形狀之類的屬性可以加 以調(diào)節(jié)以便最優(yōu)化通過所述封裝的光學信號。
在各個實施例中，提供了具有足夠范圍和操作特性以便適合用于其
中對準偏移來自于使用諸如SMT (表面安裝技術(shù))之類的高速制造工藝 的放置的應用并且能夠工作于與標準CMOS技術(shù)兼容的功率/電壓下的致 動器。此外，各個實施例采用了能夠容易地集成到光學封裝中而無需高 程度的處理(其將抵消采用這種方法節(jié)省的成本)的致動器，例如使用 聚合物致動器。聚合物致動器相比于壓電致動器可以具有高應變，相比 于用于MEMS的靜電致動器具有低的功耗/電壓和低的處理要求。
本發(fā)明的上述實施例可以在方法、計算機可讀介質(zhì)和計算機程序流 程的情況中實現(xiàn)。 一般而言，依照本發(fā)明的方法可以使用具有處理器以及用于存儲各種控制程序、其他程序和數(shù)據(jù)的存儲器的計算器件來實 現(xiàn)。所述存儲器還可以存儲支持這些程序的操作系統(tǒng)。處理器與諸如電 源、時鐘電路、高速緩存之類的常規(guī)支持電路以及協(xié)助執(zhí)行存儲在所述 存儲器中的軟件例程的電路協(xié)作。因此，可以設(shè)想，本文討論的一些步
:輸出(i/o7電路溫成與所述器件i信的(種功能元件之間:妾n。
計算器件被設(shè)想為例如通用計算機，其經(jīng)過編程執(zhí)行依照本發(fā)明的 各種控制功能，本發(fā)明可以在例如專用集成電路(ASIC)或者現(xiàn)場可編
程門陣列(FPGA)的硬件中實現(xiàn)。因此，本文中描述的過程步驟意在4皮 廣義地解釋為由軟件、硬件或其組合等效地實現(xiàn)。
本發(fā)明還可以實現(xiàn)為計算機程序產(chǎn)品，其中計算機指令在由計算機 處理時適應計算機的操作，從而調(diào)用或者換言之提供本發(fā)明的方法和/ 或技術(shù)。用于調(diào)用本發(fā)明方法的指令可以存儲在固定或可移除介質(zhì)中， 在諸如廣播媒介之類的信號承載媒介中通過數(shù)據(jù)流傳輸，和/或存儲在 依照這些指令操作的計算器件內(nèi)的工作存儲器中。
盡管上面針對的是本發(fā)明的各個實施例，但是在不脫離本發(fā)明的基 本范圍的情況下可以設(shè)計出本發(fā)明的其他和另外的實施例。因此，本發(fā) 明的適當范圍應當依照以下的權(quán)利要求來確定。
權(quán)利要求
1. 一種設(shè)備，包括有向能量處理部件，具有與其關(guān)聯(lián)的和接收的能量以及提供的能量中的一個或全部兩個的優(yōu)選對準；至少一個聚合物致動器，置于有向能量處理部件的鄰近以便向其提供適于允許實現(xiàn)所述優(yōu)選對準的力；檢測器，用于檢測與所述提供的能量關(guān)聯(lián)的定性參數(shù)；以及處理器，用于以趨向改善檢測的定性參數(shù)的方式調(diào)節(jié)所述致動器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括安裝裝置，適于固定所述有向能量處理部件以及至少一個致動器， 從而提供可調(diào)節(jié)的部件次熱沉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述有向能量處理部件包括 光纖，所述至少一個致動器適于沿至少一個方向推動該光纖的一端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述有向能量處理部件包括 具有近端和遠端的光源，所述至少一個致動器適于以趨向重新引導光束 遠離正常i 各徑的方式推動該光源的至少 一端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述有向能量處理部件包括 適于在兩個光纖之間耦合光能的透鏡，該透鏡響應于至少一個致動器的 推動而變形和/或平移，^v而適應與該透4竟關(guān)if關(guān)的焦點。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述有向能量處理部件包括 棱鏡，該棱鏡具有設(shè)置在兩個基本上透明的板之間的基本上透明的低模 量材料，至少一個板響應于至少一個致動器的推動而設(shè)置成與另一個板 成非共面關(guān)系，從而穿過這些板的光束由于來自不垂直于光束傳播方向 的表面的折射而改變方向。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述有向能量處理部件以及 至少一個致動器在適于安裝在有向能量處理組件中的公共平臺上形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述有向能量處理組件包括 多個平臺，每個所述平臺包含有向能量處理部件以及至少一個相應的致動器，所述有向能量處理組件適于以趨向提供各自的優(yōu)選對準的方式調(diào) 節(jié)每個所述有向能量處理部件。
9. 一種對準至少兩個有向能量處理部件以便最優(yōu)化其間的能量耦 合效率的方法，該方法包括使用受控致動器推動所述有向能量部件中的至少一個，從而使該部 件的位置平移，所述致動器響應于確定的能量耦合水平而進行控制。
10. —種光學組件，包括 置光學對準到l適當:光學對準的l少二個致動器關(guān)聯(lián)。$ 全文摘要
用于自對準部件、子組件和/或組件的方法、設(shè)備和系統(tǒng)，其中致動器用來物理地移動所述部件、子組件和/或組件，從而提供適當?shù)膶?。所述對準的效率可以關(guān)于輸出信號的定性測量(例如誤碼率、光強等等)來確定。
文檔編號G02B6/35GK101438194SQ200780016607
公開日2009年5月20日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者A·M·利昂斯, G·喬丹, P·J·休斯 申請人:盧森特技術(shù)有限公司