用于在空腔内存储波信号的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种装置，包括:空腔，空腔包括多个内表面或反射元件；一个或多个发射器，其被配置为接收电信号，将电信号转换成电磁波信号，并将电磁波信号引入空腔的内部；以及一个或多个接收器，其被配置为提取电磁波信号，将电磁波信号转换成相应的电信号，并将相应的电信号传输到空腔的外部。通过在空腔的多个内表面或多个反射元件之间或在空腔内经历一系列的反射或来回传播，使电磁波信号被限制在空腔的内部。该装置进一步包括一个或多个再生器，该再生器被配置为再放大、再整形和/或再定时在所述空腔的所述内部传播的所述电磁波信号。号。号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在空腔内存储波信号的装置和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本非临时专利申请要求2018年8月2日提交的美国临时专利申请62/713,735的权益和优先权，该临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术涉及本专利技术涉及信息存储
，具体地涉及一种用于在空腔内以波信号存储信息的装置和方法。

技术介绍

[0004]数据中心、宽带通信和计算密集型信号处理的发展促进了对功耗更低的高容量数据存储的需求。此外，现代数据中心通常要求快速访问存储在同一公共驱动器上的同一数据以执行例如高性能计算(HPC)。另外，信息技术(IT)存储行业的许多参与者(例如，终端客户、数据中心、在系统编程(ISP)程序员、在电路编程(ICP)程序员等)对能够立即地、确定地、且完全地擦除敏感数据(例如，政府数据、军事数据)的兴趣越来越大。
[0005]目前，用于在数据中心中存储数据的示例存储装置有固态存储器(SSD，如基于非易失性NAND闪存的存储器)和硬盘驱动器(HDD)。以固态存储装置为基础的传统数据中心具有各种缺点。例如，使用上述传统存储装置的数据存储消耗大量功率并且需要昂贵的维护。此外，涉及许多传统存储装置的数据存储产生大量热量，因此需要冷却系统，这又需要额外的成本和能耗。另外，受限于电子装置的速率，上述传统的电磁波存储装置的数据读取或写入的处理能力为例如几Gb/s。此外，当从传统的非易失性固态存储器中擦除数据时，通常会留下被擦除数据的印记，并且通过适当的技术手段可以提取被擦除的数据。进一步地，当使用这些传统存储装置扩展数据中心时，需要购买更多的存储装置，或者需要用性能更好的存储装置来替换当前的存储装置。因此，使用传统存储装置构建和升级数据中心成本高且耗时。
[0006]因此，需要一种数据存储装置和方法，其能够克服使用传统存储装置的数据存储的一个或多个上述和其他缺陷。

技术实现思路

[0007]现已发现，本专利技术的上述和相关目的是由几个相关联方面实现的，包括一种用于在空腔内存储波信号(例如移动中数据)的装置和方法。
[0008]更具体地，本专利技术涉及一种装置，该装置包括:空腔，该空腔包括多个内表面或反射元件；一个或多个发射器，其被配置为接收电信号，将电信号转换成电磁波信号，并将电磁波信号引入该空腔的内部；以及一个或多个接收器，其被配置为提取电磁波信号，将电磁波信号转换成相应的电信号，并将相应的电信号传输到该空腔的外部，其中通过在空腔的多个内表面或反射元件之间或在空腔内经历一系列的反射或来回传播，使电磁波信号被限制在空腔的内部。
[0009]在至少一个实施例中，该装置还包括一个或多个再生器，该再生器被配置为再放大、再整形和/或再定时在空腔内部传播的电磁波信号。在至少一个实施例中，该再生器可以包括全光再生器或光电再生器。
[0010]在至少一个实施例中，空腔内部被配置为能够实现不同于空腔外部大气压水平的大气压水平。在至少一个实施例中，空腔内部被配置为使得大气压水平低于空腔外部大气压水平。
[0011]在至少一个实施例中，该装置还包括真空泵，该真空泵被配置为将空腔内部基本维持在真空条件下。
[0012]在至少一个实施例中，电磁波信号包括调制激光束。
[0013]在至少一个实施例中，电磁波信号包括任何波束形状。在至少一个实施例中，电磁波信号包括高斯波束。在至少一个实施例中，电磁波信号包括非高斯波束。
[0014]在至少一个实施例中，电磁波信号包括空间模式。在至少一个实施例中，电磁波信号包括轨道角动量(OAM)模式。
[0015]在至少一个实施例中，空腔基本上是密封的。
[0016]在至少一个实施例中，空腔包括立方体空腔、矩形空腔、管状空腔、圆环体空腔、球形空腔、多面体空腔、平行四边形空腔、棱柱形空腔或卵形空腔。
[0017]在至少一个实施例中，空腔包括谐振腔，该谐振腔被配置为在电磁波信号的一个或多个频率下产生谐振。
[0018]在至少一个实施例中，一个或多个发射器包括至少一个激光器和至少一个调制器。
[0019]在至少一个实施例中，一个或多个发射器包括至少一个直调激光器。
[0020]在至少一个实施例中，一个或多个接收器包括至少一个光电探测器。
[0021]在至少一个实施例中，一个或多个发射器中的至少一个和一个或多个接收器中的至少一个共同设置在收发器中。
[0022]在至少一个实施例中，空腔的内表面至少部分由反射镜、反射涂层、光栅或被配置为反射或再生或分离或处理入射电磁波信号的光子微结构材料制成。
[0023]在至少一个实施例中，一个或多个再生器包括晶体或光纤。
[0024]在至少一个实施例中，晶体或光纤被掺杂。在至少一个实施例中，晶体或光纤掺杂有荧光元件。
[0025]在至少一个实施例中，一个或多个再生器包括至少一个放大器和至少一个吸收器。
[0026]在至少一个实施例中，一个或多个再生器包括至少一个被配置为在饱和状态下工作的放大器。
[0027]在至少一个实施例中，一个或多个再生器包括非线性滤波器。
[0028]在至少一个实施例中，一个或多个再生器包括全光再生器或光电再生器。
[0029]在至少一个实施例中，该装置还包括透镜、光栅、超材料和光学材料中的至少一种，该透镜、光栅、超材料和光学材料中的至少一种被配置为重聚焦或重整形在空腔内部传播的电磁波信号。
[0030]在至少一个实施例中，反射元件包括位于空腔内部的多个第一平行板，其中每个
第一平行板的每一边的至少一部分包括反射表面或其上设置有反射元件的表面。在至少一个实施例中，第一平行板设置成彼此基本等距。
[0031]在至少一个实施例中，反射元件还包括垂直于第一平行板设置的多个第二平行板和垂直于第一和第二平行板设置的多个第三平行板，使得第一、第二和第三平行板在空腔内部限定多个子空腔，其中第二和第三平行板中的每一个的每一边的至少一部分包括反射表面或其上设置有反射元件的表面，并且电磁波信号被限制在至少一个子空腔的内部直至被提取。在至少一个实施例中，第二平行板设置成彼此基本等距。在至少一个实施例中，第三平行板设置成彼此基本等距。
[0032]在至少一个实施例中，该装置还包括信号聚焦装置，该信号聚焦装置设置在空腔的一个或多个内表面或反射元件上或邻近该一个或多个内表面或反射元件，并被配置为分离两个相邻的重叠电磁波束，并将它们聚焦到反射内表面或反射元件上的分离点。
[0033]在至少一个实施例中，信号聚焦装置包括梯度折射率材料、光子晶体结构、反射镜结构或衍射结构。
[0034]在至少一个实施例中，空腔包括立方体空腔，并且立方体空腔的两个相对侧的内表面的部分包括多个反射镜，该多个反射镜被配置为反射入射电磁波信号，使得该电磁波信号在基本垂直于立方体空腔的两个相对侧的一第一平面内以曲折方式传播。
[0035]在至少一个实施例中，每个上述反射镜被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用电磁波存储的装置，其特征在于，包括:空腔，所述空腔包括多个内表面或反射元件；一个或多个发射器，其被配置为接收电信号，将所述电信号转换成电磁波信号，并将所述电磁波信号引入所述空腔的内部；以及一个或多个接收器，其被配置为提取所述电磁波信号，将所述电磁波信号转换成相应的电信号，并将所述相应的电信号传输到所述空腔的外部，其中通过在所述空腔的所述多个内表面或反射元件之间或在所述空腔内经历一系列的反射或来回传播，使所述电磁波信号被限制在所述空腔的所述内部。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：一个或多个再生器，其被配置为再放大、再整形和/或再定时在所述空腔的所述内部传播的所述电磁波信号。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：真空泵，所述真空泵被配置为将所述空腔的所述内部基本维持在真空条件下。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述电磁波信号包括调制激光束。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述电磁波信号包括高斯波束。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述电磁波信号包括空间模式。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述空腔基本上是密封的。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述空腔包括立方体空腔、矩形空腔、管状空腔、圆环体空腔、球形空腔、多面体空腔、平行四边形空腔、棱柱形空腔或卵形空腔。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述空腔包括谐振腔，所述谐振腔被配置为在所述电磁波信号的一个或多个频率下产生谐振。10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述一个或多个发射器包括至少一个激光器和至少一个调制器。11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述一个或多个发射器包括至少一个直调激光器。12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述一个或多个接收器包括至少一个光电探测器。13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述一个或多个发射器中的至少一个和所述一个或多个接收器中的至少一个共同设置在收发器中。14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述一个或多个发射器中的至少一个或所述一个或多个接收器中的至少一个位于空腔内。15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述空腔的所述内表面至少部分由反射镜、反射涂层、光栅或光子微结构材料制成，所述反射镜、反射涂层、光栅或光子微结构材料被配置为反射或再生或分离或处理入射电磁波信号。16.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，其中所述一个或多个再生器包括晶体或光纤。17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，其中所述晶体或所述光纤被掺杂。18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，其中所述晶体或所述光纤掺杂有荧光元件。
19.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，其中所述一个或多个再生器包括至少一个放大器和至少一个吸收器。20.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，其中所述一个或多个再生器包括至少一个被配置为在饱和状态下工作的放大器。21.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，其中所述一个或多个再生器包括非线性滤波器。22.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括透镜、光栅、超材料和光学材料中的至少一种，其中所述透镜、光栅、超材料和光学材料中的至少一种被配置为重聚焦或重整形在所述空腔的所述内部传播的所述电磁波信号。23.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述反射元件包括位于所述空腔的所述内部的多个第一平行板，其中每个所述第一平行板的每一边的至少一部分包括一反射表面或其上设置有一反射元件的表面。24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，其中所述第一平行板设置成彼此基本等距。25.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，其中所述反射元件进一步包括垂直于所述多个第一平行板设置的多个第二平行板和垂直于所述多个第一和第二平行板设置的多个第三平行板，使得所述多个第一、第二和第三平行板在所述空腔的所述内部限定多个子空腔，其中所述第二和第三平行板中的每一个的每一边的至少一部分包括一反射表面或其上设置有一反射元件的表面，并且所述电磁波信号被限制在所述多个子空腔中的至少一个子孔腔的内部直至被提取。26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，其中所述第二平行板设置成彼此基本等距。27.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，其中所述第三平行板设置成彼此基本等距。28.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括信号聚焦装置，所述信号聚焦装置设置在所述空腔的一个或多个所述内表面或反射元件上或邻近所述一个或多个内表面或反射元件，并被配置为分离两个相邻的重叠电磁波束，并将它们聚焦到所述反射内表面或反射元件上的分离点。29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，其中所述信号聚焦装置包括梯度折射率材料、光子晶体结构、反射镜结构或衍射结构。30.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述空腔包括立方体空腔，并且所述立方体空腔的两个相对侧的所述内表面的部分包括多个反射镜，所述多个反射镜被配置为反射入射电磁波信号，使得所述电磁波信号在基本垂直于所述立方体空腔的所述两个相对侧的一第一平面内以曲折方式传播。31.根据权利要求30所述的装置，其特征在于，其中所述多个反射镜中的每...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：利特洛普技术有限公司，
类型：发明
国别省市：