光互连制造技术

技术编号:5370952 阅读:282 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种光互连(100,200,300,400,445)包括:具有光源(110,210,240,305,440)和光接收器(125,220,235,315,441)的第一电路板(140,260,350,405);以及具有数据源(105,205,250)和光调制器(225,230,310,425,430,435)的第二电路板(145,265,355,410),所述光调制器与光源(110,210,240,305,440)和光接收器(125,220,235,315,441)光耦合,其中,光调制器(225,230,3?10,425,430,435)配置成将来自数据源(105,205,250)的数据编码到来自光源(110,210,240,305,440)的光信号中。光接收器(125,220,235,315,441)配置成接收来自光调制器(225,230,310,425,430,435)的光信号。一种光通信方法,包括:在第一电路板(140,260,350,405)上产生被引导至第二电路板(145,265,355,410)的光信号;在第二电路板(145,265,355,410)处用数据来调制光信号;将光信号反射到第一电路板(140,260,350,405);以及在第一电路板(140,260,350,405)处对光信号进行解调以接收所述数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光互连
技术介绍
在电子系统中,光束或光信号被用于各种目的。例如,光信号可以被用于传输数据,以便于位置或运动检测、进行测量或任何其它任务。 结果,光学技术在现代电子学中扮演重要的角色,许多电子器件都使用光学组件。 这种光学组件的示例可以包括光源,比如发光二极管和激光器;波导;光纤光学器件;透 镜和其它光学器件;光检测器和其它光传感器;光敏半导体等等。 使用光学组件的系统通常依赖于光能(比如光束)的精确操纵,以实现期望的任 务。如上所述,光信号常常被用于在多个电子器件之间传输数字数据,这种传输可以是长距 离传输、相邻电路板之间的传输、甚至单块电路板上多个组件之间的传输。在这种光信号 中,可以用数据信号对光束进行调制,使得光束可以携带并传输数据。这一过程被称为编 码。经编码的光信号接下来被引导至传感器,在传感器处接收该光信号并解码出数据。附图说明 附图示出了本文所描述的原理的各实施方式,并且构成本申请的一部分。所示的实施方式仅仅是示例,但并不限制权利要求书的范围。图1是根据本文所描述的原理的典型光互连的框图。图2是根据本文所描述的原理的典型光互连的框图。 图3是根据本文所描述的原理的典型光互连的示意图。 图4是根据本文所描述的原理的典型光互连的示意图。 图5是根据本文所描述的原理的典型光通信方法的流程图。 图6是根据本文所描述的原理的典型光通信方法的流程图。 在这些附图中,完全一样的标号表示相似但并不必然完全相同的元件。具体实施例方式如上所述,光束或光信号可以被用于各种目的,包括数据的传输。在一些这样的系 统中,光信号被引导至或改变方向到一光路中,在该光路中指定的组件检测或接收该光信 号。另外,在一些实施方式中,可能期望使用单一信道在多个电路板中传输数据,目的是优 化效率并使每个电路板上所使用的空间最小化。 当以光学方式传输数据时,可以在发送与接收组件之间通过一个或多个波导来传 输光信号,或者可以在发送与接收组件之间通过自由空间直接地传输光信号。两种选择方 案会有不同的问题。 使用自由空间传输时,发送和接收组件需要恰当地对准。当使用波导时,对准就更 容易实现,光路可以采用任何形状。然而,有额外的制造成本,波导结处有光损耗,在电路板 上波导会占用额外的空间。 在许多示例中,不管这些问题,仍然使用波导,以使关于对准的担忧达到最小。例 如,塑料波导可以被用于将携带数据的光信号发送到电路板的边缘。然后,该光信号可以被引导至电路板支架的底板中的光波导中,再然后,被引导至另一个波导或另一个电路板中。 然而,与各组件之间的自由空间光数据传输相比,这些波导解决方案一般都具有更长的物 理数据路径。 结果,期望提供一种自由空间光互连系统,以用于在多个电路板之间进行组件之间的数据传输,该系统能够抵抗对不准的情况,同时占据最小的电路板空间。 为了实现这些和其它目的,本申请揭示了涉及一种光互连的典型系统和方法,这种光互连具有光源、光调制器和光接收器,光接收器配置成接收来自调制器的反射的调制的光信号。更具体地讲,当通信仅需要是单向的时候,典型的自由空间光互连系统包括一个支持光源和接收器的电路板,同时另一个电路板包括光调制器。 在说明书和权利要求书中,术语"光束"或"光能"是指其波长一般介于10纳米到 500微米之间的辐射能量。如此定义的光能包括但不限于紫外光、可见光和红外光。 一束光 能可以被称为"光束"或"光信号"。 在说明书和权利要求书中,术语"光源"是指发出光能的器件。由此定义的光源的 示例包括但不限于发光二极管、激光器、灯泡和灯。 在说明书和权利要求书中,术语"光互连"宽泛地指代将光束传播的光学路径的各 个部分链接起来的组件。光互连可以弓I导光束或使光束改变方向,使得该光束入射到或到 达一个配置成接收该光束的光学组件。结果,通过使用合适的光互连,可以将光学路径配置 成具有任何长度或形状,以适于特定的应用。 在说明书和权利要求书中,术语"准直"是指使多个发散的光线改变方向变为彼此 基本上平行取向的这么一个过程。来自单个源的发散光束可以相对于自身进行准直。或者, 来自分离的多个源的光束也可以相对于彼此进行准直。 在说明书和权利要求书中,术语"重新聚焦"是指在基本上平行的方向上传播的多 个光信号被操纵成基本上会聚到一点的过程。 在下面的描述中,为了解释,阐明了大量的具体细节,为的是透彻理解本专利技术。然 而,对于本领域技术人员而言,很明显,在没有这些具体细节的情况下也能够实施本专利技术的 系统与方法。说明书中提及"实施方式"、"示例"等相似的措词都是指,结合该实施方式或 示例所描述的特定的特点、结构或特征被包括在至少那个实施方式中,但并不必然被包括 在其它实施方式中。在本说明书的各个段落中出现的"在一个实施方式中"或"实施方式" 这种表述并不必然指代同一实施方式。 现在,结合典型光互连以及使用典型光互连的典型系统和方法,来讨论本申请的原理。 典型的光互连 现在参照图l,示出了典型的光互连(100)的框图。典型的光互连(100)包括第一 电路板(140),该第一电路板(140)支持光源(110)、光接收器(125)、信号处理模块(130) 以及至少一个数据接受者(135)。数据接受者(135)可以是一个进程、控制器或其它器件, 能够接收并使用电子数据。 第二电路板(145)也被设置在第一电路板(140)附近。第二电路板(145)支持数 据源(105)和反射调制器(115)。 在所示的示例中,第一电路板(140)上的数据接受者(135)需要来自第二电路板(145)上的数据源(105)的数据。因此,如下文所详细描述的那样,以光学方式将来自数据 源(105)的数据从第二电路板(145)发送到第一电路板(140)。第一电路板(140)上的信 号处理模块(130)对从第二电路板(145)上的数据源(105)处接收到的数据进行解码,并 将其输出到数据接受者(135)。 在所示的示例中,第一电路板(140)上的光源(110)产生一光束,该光束被引导至 第二电路板(145)上的反射调制器(115)。由此,光源(110)和反射调制器(115)以光学方 式耦合。这种耦合可以是图l所示的自由空间光路,或者可以包括波导或其它光学元件以 使该耦合弯曲和定形,从而最佳地适于特定的应用。 光调制器(115)可以配置成选择性地接通和关闭,或者以其它方式操纵由光源 (110)产生的光束,以响应于来自数据源(105)的数据信号,由此,将来自数据源(105)的数 据编码成适于数据传输的光信号。本领域技术人员应该理解,各种可能的光学调制方案都 是存在的,并且可以被用于将来自数据源(105)的数据编码到光源(110)所产生的光信号 中。 本示例中的光调制器(115)也可以配置成一种反射调制器,该调制器在调制之后 通过第一和第二电路板(分别是140、145)之间的光耦合将光束反射回去。由此,该光耦合 将经调制的光束或光信号提供给第一电路板(140)上的光接收器(125)。 光接收器(125)检测经调制的光束,并且将相应的信号输出给信号处理和解调模 块(130)。信号处理和解调模块(130)对经调制的光束所携带的数据进行解调,并且以可用 的形式将数据提供给数据接受者(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光互连(100,200,300,400,445),包括:具有光源(110,210,240,305,440)和光接收器(125,220,235,315,441)的第一电路板(140,260,350,405);以及具有数据源(105,205,250)和光调制器(225,230,310,425,430,435)的第二电路板(145,265,355,410),所述光调制器与所述光源(110,210,240,305,440)和光接收器(125,220,235,315,441)光耦合,其中,所述光调制器(225,230,310,425,430,435)配置成将来自所述数据源(105,205,250)的数据编码到来自所述光源(110,210,240,305,440)的光信号中;其中,所述光接收器(125,220,235,315,441)配置成接收来自所述光调制器(225,230,310,425,430,435)的所述光信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:D法塔勒R比克内尔C圣托里W吴
申请(专利权)人:惠普发展公司有限责任合伙企业
类型:发明
国别省市:US[美国]

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