專利名稱：光互連的制作方法
光互連
背景技術(shù)：
光束經(jīng)常被用作光信號(hào)來在長距離上傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，例如，在用于 長距離電話和互聯(lián)網(wǎng)通信的光纖光系統(tǒng)中。在這些系統(tǒng)中，使用各種協(xié) 議來按需要調(diào)制光束以攜帶數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。脈沖光束也可以用于其他目的， 包括運(yùn)動(dòng)感測(cè)，距離測(cè)量等。
因此，光技術(shù)在現(xiàn)代電信和數(shù)據(jù)獲取中扮演重要的角色。這些系統(tǒng) 中使用的光元件的示例包括諸如發(fā)光二極管和激光器的光學(xué)或光源，波 導(dǎo)，光纖光學(xué)器件，透鏡和其他光學(xué)器件，光檢測(cè)器和其他光傳感器， 感光半導(dǎo)體，光調(diào)制器和其他。
利用光元件的系統(tǒng)通常依賴于諸如光束的光能量的精確操縱，來完 成期望的任務(wù)。這在將光用于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的高速，低能量通信的系統(tǒng) 中尤其如此。光信號(hào)的操縱可以包括選擇性地在光信號(hào)的光束中編碼信 息，并將該光信號(hào)的光束引導(dǎo)至檢測(cè)該編碼的光束的傳感器。


附圖示出了這里描述的原理的各種實(shí)施例，并且是說明書的一部 分。所示出的實(shí)施例僅僅是示例而并不限制權(quán)利要求的范圍。
圖1是根據(jù)這里描述的原理的，具有示例性光互連的電子裝置機(jī)架 的頂視圖。
圖2是根據(jù)這里描述的原理的，具有示例性光互連的電子裝置機(jī)架 的頂視圖。
圖3是根據(jù)這里描述的原理的，具有示例性光互連的電子裝置機(jī)架 的頂視圖。
圖4是根據(jù)這里描述的原理的，具有示例性光互連的電子裝置機(jī)架 的頂視圖。
圖5是根據(jù)這里描述的原理的，具有示例性光互連的電子裝置機(jī)架 的頂一見圖。
圖6是根據(jù)這里描述的原理的，具有示例性光互連的電子裝置機(jī)架的前視圖。
圖7是根據(jù)這里描述的原理的，具有示例性光互連的電子裝置機(jī)架 的前視圖。
圖8是示出根據(jù)這里描述的原理的，光板間通信的示例方法的流程圖。
圖9是示出根據(jù)這里描述的原理的，光板內(nèi)通信的示例方法的流程圖。
在全部附圖中，相同的附圖標(biāo)記指相似但不一定相同的特征。
具體實(shí)施例方式
如上所述，光或光學(xué)束可用于各種目的，包括數(shù)據(jù)的傳送。在一些 這樣的系統(tǒng)中，光束被引導(dǎo)或重定向到光路徑中，光束在該光路徑中可 以由指定的元件檢測(cè)或接收。然而，當(dāng)光束被用于在分開的元件，諸如 機(jī)架中的電路板之間傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，元件之間正確的對(duì)準(zhǔn)會(huì)是重要的并且 難以實(shí)現(xiàn)和維持。此外，可能期望最小化這樣的系統(tǒng)中的光阻抗，干擾 和/或失真。
具有電子元件的電路板有時(shí)被容納在多板機(jī)架中。在一些情況下， 為了使這些電路板正常工作，需要將數(shù)據(jù)從機(jī)架中的這些電路板的一個(gè) 電子元件傳送到另一個(gè)電子元件。為了完成這個(gè)任務(wù)，可以提供導(dǎo)電背 板，其允許電路板之間的互連，包括電子數(shù)據(jù)路徑。然而，這種解決方 案不提供元件之間的光學(xué)傳輸系統(tǒng)的更高的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，更短的傳輸 延遲，以及更低的功耗的益處。因此，可能期望提供光互連系統(tǒng)來促進(jìn) 電路板之間的和之內(nèi)的元件間數(shù)據(jù)傳輸。
提供電路板元件之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?一種光學(xué)解決方案包括使用塑 料波導(dǎo)來將光數(shù)據(jù)從電子元件移動(dòng)到該電子元件所位于的電路板的邊 緣，將該數(shù)據(jù)耦合到在機(jī)架的背板中的光波導(dǎo)中，將該數(shù)據(jù)移動(dòng)到第二 電路板上的另一波導(dǎo)上，并最終將數(shù)據(jù)傳導(dǎo)到該第二電路板上的電子元 件。除了波導(dǎo)制造成本和波導(dǎo)接合處的光損耗，這種解決方案在總體上 與元件之間的直接自由空間光數(shù)據(jù)傳輸相比，數(shù)據(jù)路徑長度更長，從而 延遲更大。然而，自由空間光數(shù)據(jù)傳輸解決方案通常引起獲得光源和接 收器之間的充分對(duì)準(zhǔn)的問題。因此，可能期望提供這樣一種用于電路板 中的元件間數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖杂煽臻g光互連系統(tǒng)，其能抵抗未對(duì)準(zhǔn)問題，并且能夠有效地將光束導(dǎo)引至需要該數(shù)據(jù)的點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其他目標(biāo)，本說明書揭示了與一種光互連相關(guān)的系 統(tǒng)和方法，該光互連具有設(shè)置在多板機(jī)架上的可平移和可變向的光源； 設(shè)置在該多板機(jī)架中的電路板上的光調(diào)制器元件，其配置為從所述光源
接收光束；以及配置為從該調(diào)制元件接收調(diào)制光束的傳感器。
如本說明書以及所附權(quán)利要求中所使用的，術(shù)語"光能量"指的是 波長大致在IO納米到500微米之間的輻射能量。這樣定義的光能量包 括但不限于紫外光，可見光和紅外光。這里可能將一束光能量稱為"光 束"或"光學(xué)束"。
如本說明書以及所附權(quán)利要求中所使用的，術(shù)語"光源"指的是光 能量所起源的器件。這樣定義的光源的示例包括但不限于發(fā)光二極管， 激光器，電燈泡，燈，以及其他光源。
如本說明書以及所附權(quán)利要求中所使用的，術(shù)語"光互連"廣義地 指鏈接光束傳播所沿的光路徑的部分的元件。光互連可以引導(dǎo)或重定向 光束從而光束入射或到達(dá)配置為接收光束的光元件上。因此，利用適當(dāng) 的光互連，可以按適合特定的應(yīng)用來以任何長度或形狀來配置光路徑。
如本說明書以及所附權(quán)利要求中所使用的，術(shù)語"致動(dòng)器"指的是 驅(qū)使物體機(jī)械動(dòng)作或移動(dòng)的裝置。這樣定義的致動(dòng)器的示例包括但不限 于電動(dòng)機(jī)，壓電器件，液壓臂，微電子機(jī)械(MEMS)器件，以及彈簧。
如本說明書以及所附權(quán)利要求中所使用的，術(shù)語"可平移"將理解 為指的是可以在平面中移動(dòng)或平移的元件。這可以包括在至少兩個(gè)方向 上的受控移動(dòng)。術(shù)語"可變向"將理解為指的是既可平移也可以選擇性 地傾斜以便相對(duì)于在它在其中平移的板調(diào)整它的角度的元件。
在下面的描述中，為了說明的目的，闡述了各種具體細(xì)節(jié)以便提供 對(duì)本系統(tǒng)和方法的透徹理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很明顯， 可以不需要這些具體細(xì)節(jié)來實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)和方法。說明書中提到"一實(shí)施 例"，"一示例"或類似的語言表示結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的特定特 征，結(jié)構(gòu)，或特性至少包括在該一個(gè)實(shí)施例中，但不一定在其他實(shí)施例 中。短語"在一個(gè)實(shí)施例中，，或類似的短語在說明書中各處的各例證不 一定都指相同的實(shí)施例。
現(xiàn)在將參照示例光互連和利用這些示例光互連的示例方法，討論這 里揭示的原理。
9示例光互連
現(xiàn)在參考圖1,示出了具有示例光互連的示例電子裝置機(jī)架(100)
的頂視圖。示例電子裝置機(jī)架(100)包括多個(gè)面板(105, 110， 115, 120),它們配置為物理上容納多個(gè)電路板，例如，第一，第二和第三 電路板(分別為145, 150, 155 )。在該特定視圖中，示出了機(jī)架(100) 的前面板(105),側(cè)面板(115, 120)和背面板(110)。本實(shí)施例的 機(jī)架(100)還可以包括頂部和底部面板(未示出)。任意或者全部面 板(105， 110, 115, 120)可以是可拆卸的，特別是前和/或背面板(105, 110),以允許電路板插入到機(jī)架中。面板可以包括托架(165, 170, 175， 180， 185， 190)，這些托架接合電路板(145, 1 50, 155 )的一 側(cè)或者相對(duì)側(cè)，以將電路板U45, 150, 155 )固定到機(jī)架(100),并 提供電路板(145， 150, 155 )的電互連。電互連可以主要提供電力給 電3各板(145, 1 50, 155 )。
電路板(145, 150， 155)可以包括各種電組件，諸如處理器芯片 和存儲(chǔ)器模塊，其中的 一些可能要求與其他電組件通信以便執(zhí)行它們期 望的功能。在本實(shí)例中，數(shù)據(jù)傳輸通過示例光互連從第一電路板(145 ) 的組件到第二電路板(160)的組件發(fā)生。
示例光互連包括可平移并可變向的光源(125),其設(shè)置在電子裝 置機(jī)架(100)的側(cè)面板(120)上。光源是沿側(cè)面板(120)可平移的， 如圖1中的箭頭所示，可以被傾斜來進(jìn)行光束變向，并且被配置為向設(shè) 置在第一電路板(145 )上的選擇性透射或者反射調(diào)制器元件(135 )發(fā) 射光束(130)。本實(shí)施例的第一電路板(145 )具有開口 ( 140),光 束(130)通過該開口傳到調(diào)制器元件(135 )。
調(diào)制器元件(135)是選擇性透射或者反射的，意味著可以控制調(diào) 制器元件(134)來或者透射或者反射來自光源(125)的光。在一些示 例中，調(diào)制器元件(135)包括致動(dòng)器和不透明部件，該不透明部件由 所迷致動(dòng)器移入和移出光束，來選擇性地反射或者阻斷光束，從而將數(shù) 據(jù)調(diào)制到光束中。在其他示例中，調(diào)制器元件(135 )可以設(shè)置在光束 的光路中，但是選擇性改變光特性以透射或阻斷光束，從而將數(shù)據(jù)調(diào)制 到光束中。換言之，可以通過選擇性改變調(diào)制器元件(135)的光透射 性或反射性，并且由此選擇性的改變從調(diào)制器元件(135 )出現(xiàn)的光束 (130)的強(qiáng)度或者亮度而在光束(135)中編碼數(shù)據(jù)。因此，光束(no)可以選擇性地通過調(diào)制器元件(135)或者由調(diào)制器元件(135)反射， 以便在光束(130)中編碼數(shù)據(jù)。
光接收器(160)位于第二電路板(150)上，并且基本與調(diào)制器元 件(135 )對(duì)齊。光接收器(160)配置為接收從調(diào)制器元件(135 )發(fā) 出的經(jīng)過調(diào)制的光束(130),并解調(diào)在光束(130)中編碼的信息。
光接收器(160)可以被配置為輸出代表光束(130)的一個(gè)或多個(gè) 方面的電信號(hào)。例如，光接收器(160)可以產(chǎn)生攜帶了被編碼或者調(diào) 制到接收的光束中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號(hào)。以這種方式，從第一電路板(145) 的組件傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以由第二電路板(150)的組件接收和利用。
在一些實(shí)施例中，光接收器U60)包括一個(gè)或多個(gè)光電二極管。 在其他實(shí)施例中，光接收器(160)可以包括，但不限于一個(gè)或多個(gè)波 導(dǎo)，光纖光學(xué)材料，光纜，光傳感器，透鏡，半導(dǎo)體和以上的組合。
在本實(shí)施例中，光接收器(160)位于第二電路板(150)的一側(cè)上， 并且基本與調(diào)制器元件(135)對(duì)齊，從而光接收器(160)可以直接從 調(diào)制器元件(135)接收光束(130)。在一些實(shí)施例中，光束在到達(dá)光 接收器(160)之前可以穿過第二電路板(150)中的開口。在其他實(shí)施 例中，光束(130)可以被重定向，或者經(jīng)受利用額外的光互連諸如鏡 子或透鏡，和/或其他光學(xué)設(shè)備的額外的操縱和/或變向，以將經(jīng)過調(diào)制 的光束定向到一個(gè)或另一個(gè)目標(biāo)接收器。
光源(125)可以包括致動(dòng)器(195)，其配置為通過沿電子裝置機(jī) 架(100)的側(cè)面板(120)平移光源(125),將光源(125)基本與調(diào) 制器元件(135)對(duì)齊。在各種實(shí)施例中，致動(dòng)器(195)可以能夠相對(duì) 于側(cè)面板(120)表示的平面調(diào)節(jié)光源(125)的位置或角度。從調(diào)制器 元件和/或光接收器(160)的讀取可以用于與致動(dòng)器相聯(lián)系的反饋回路， 以實(shí)現(xiàn)光源(125)與調(diào)制器元件(135)的最佳對(duì)準(zhǔn)，以及在一些實(shí)施 例中光源(125)與光接收器(160)的最佳對(duì)準(zhǔn)。
在一些實(shí)施例中，多個(gè)光源可以類似于示出的光源(125),設(shè)置 在可平移，可變向的致動(dòng)器上，該致動(dòng)器可以設(shè)置在電子裝置機(jī)架(100) 的側(cè)面板(120)上，并且該多個(gè)光源配置為向多個(gè)調(diào)制器元件發(fā)射多 個(gè)光束，該多個(gè)調(diào)制器元件接著將數(shù)據(jù)編碼到這些光束中，并且將光束 傳到多個(gè)相對(duì)應(yīng)的光接收器。每個(gè)調(diào)制器元件和光接收器可以根據(jù)具體 的數(shù)據(jù)通信需求而設(shè)置在不同的電路板(145, 1 50， 155)上。此外，在一些實(shí)施例中，光源(125),調(diào)制器元件(135)和光接 收器(160)可以設(shè)置在電路板(145， 1 50, 1 55 )的邊緣上，并且不需 要依靠中間電路板開口 ( 140)來將光束(130)從一個(gè)電路板傳到另一個(gè)。
現(xiàn)在參考圖2,示出了另一個(gè)示例電子裝置機(jī)架(200 )的截面?zhèn)纫?圖。示例電子裝置機(jī)架(200 )具有第一側(cè)面板(209 )，兩個(gè)前和后面 板(201, 202 ),以及第二側(cè)面板(210),并且被配置為容納多個(gè)電 路板，例如，第一，第二，第三，第四，第五和第六電路板(分別為203, 204, 205, 206, 207, 208)。
類似于圖l的示例，電^各板(203， 204, 205， 206, 207， 208 )可 以每個(gè)支持多種電組件，其中的 一 些可能要求與其他電組件通信以便執(zhí) 行它們期望的功能。在本實(shí)例中，數(shù)據(jù)傳輸通過示例光互連從第三電路 板(205 )的組件到第六電路板(208 )的組件發(fā)生。
示例光互連包括可平移并可變向的光源(215)，其設(shè)置在示例機(jī) 架(200 )的第二側(cè)面板(210)上。光源(215)被配置為產(chǎn)生光束(217), 由第三電路板(205 )上的選擇性透射或者反射調(diào)制器元件(220 )接收。 第三電路板(205 )的電子組件通過選擇性地改變調(diào)制器元件(220 )的 透射性或反射性選擇性地操縱光束(217)，以在要傳送到第六電路板 (208 )的光束(217)中編碼數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的原理，經(jīng)過調(diào)制的光 束(217)接著由第六電路板(208 )上的光接收器(223 )接收并解碼。
第一，第二和第三電路板(分別為203, 204， 205 )每個(gè)都具有在 可平移的光源(215)和選擇性透射或反射調(diào)制器元件(220 )之間的基 本對(duì)齊的開口 (216， 218, 219)?？善揭频暮涂勺兿虻墓庠?215)可 以具有致動(dòng)器來選擇性地平移或者傾斜光源(215),使得光源(215) 基本與調(diào)制器元件(220 )和中間電路板開口 (216, 218, 219)對(duì)準(zhǔn)。 如前所述，來自調(diào)制器元件(220 )和/或光接收器(223 )的反饋可以 與致動(dòng)器協(xié)同使用，來獲得光源與調(diào)制器元件(220 )和/或光接收器 (223 )的最佳對(duì)準(zhǔn)。
第四和第五電路板(206, 207 )中的開口 (221， 222 )是中間的， 并且基本與選擇性透射或反射調(diào)制器元件(220 )和光接收器(223 )對(duì) 準(zhǔn)。在本實(shí)施例中，第五電路板(207 )中的開口 ( 222 )包括透鏡，其 配置為提供光束(217)在光接收器(223 )上的最佳聚焦?，F(xiàn)在參考圖3，示出了另一示例電子裝置機(jī)架(300 )的橫截面?zhèn)纫?圖。示例性電子裝置機(jī)架(300 )具有側(cè)面板(309 ),前面板和背面板 (301 , 302 ),以及第二側(cè)面板(310),并且配置為容納多個(gè)電路板， 例如，第一，第二，第三，第四，第五和第六電路板(分別為303, 304， 305， 306, 307, 308)。
如前面的示例中說明過的，電路板(303， 304, 305, 306, 307, 308 )可以每個(gè)支持多種電組件，其中的一些可能要求與同一或者另一 電路板上的其他電組件通信以便執(zhí)行它們期望的功能。在本實(shí)例中，數(shù) 據(jù)傳輸發(fā)生在第二和第三電路板(分別為304和305 )之間，第四和第 五電路板(分別為306和307 )之間，以及第六和第四電路板(分別為 308和306 )之間。
第一和第二可平移和可變向光源(分別為315, 317)設(shè)置在機(jī)架 (300 )的第一側(cè)面板(310)上，而第三可變向光源(333 )設(shè)置在機(jī) 架(300 )的第二側(cè)面板(309 )上。每個(gè)光源(M5， 31乙3")是可
(315, 317, 333 )包括致動(dòng)器，其配置為根據(jù)本說明書的原理，通過 平移和/或傾斜光源，將光源(315, 317， 333 )與相應(yīng)的選擇性透射調(diào) 制器元件(分別為327, 331, 337 )基本對(duì)準(zhǔn)。
在示例中，根據(jù)本說明書的原理，第一光源(315)配置為向第一 選擇性透射或者反射調(diào)制器元件(327 )發(fā)射光束(321 )，該第一選摔 性透射或者反射調(diào)制器元件(327 )在光束(321)中編碼來自第二電路 板(304 )的數(shù)據(jù)。光束(321)傳過第一和第二電路板(分別為303和 304 )中的開口 ( 318, 324 )到第一選擇性透射或反射調(diào)制器元件(327 )。 開口 ( 318, 324 )與第一光源(315)和第一調(diào)制器元件(327 )基本對(duì) 準(zhǔn)。經(jīng)過調(diào)制的光束(321 )從選擇性透射或反射調(diào)制器元件(327 )傳 到第三電路板(305 )上的第一光接收器(328 )。
根據(jù)本說明書的原理，第二光源(317)配置為向第二選擇性透射 或者反射調(diào)制器元件(331 )發(fā)射光束(323 ),該第二選擇性透射或者 反射調(diào)制器元件(331)在光束(323 )中編碼來自第四電路板(306 ) 的數(shù)據(jù)。光束(323 )傳過第一，第二，第三和第四電路板(分別為303, 304, 305， 306 )中的開口 (320, 326， 329， 330)到第二選擇性透射 或反射調(diào)制器元件(331)。開口 ( 320, 326, 329, 330)與第二光源
13(3")和第二調(diào)制器元件(331 )基本對(duì)準(zhǔn)。第三電路板(305 )上的 開口 ( 329 )包括透鏡來將光束(323 )聚焦到第二調(diào)制器元件(331) 上。經(jīng)過調(diào)制的光束(323 )從選擇性透射或反射調(diào)制器元件(331 )傳 到或反射到第五電路板(307 )上的第二光接收器(332 )。
根據(jù)本說明書的原理，第三光源(333 )配置為向第三選擇性透射 或者反射調(diào)制器元件(337 )發(fā)射光束(334 ),該第三選擇性透射或者 反射調(diào)制器元件(337 )在光束(334 )中編碼來自第六電路板(308 ) 的數(shù)據(jù)。光束(334 )傳過第六電路板(308 )中的開口 ( 335 )到第三 選擇性透射或反射調(diào)制器元件(337 )。開口 ( 335 )與第三光源(333 ) 和第三調(diào)制器元件(337 )基本對(duì)準(zhǔn)。經(jīng)過調(diào)制的光束(334 )通過第五 電路板(307 )中的開口，從選擇性透射或反射調(diào)制器元件(337 )傳到 或反射到第四電路板(306 )中的第三光接收器(336 )。
現(xiàn)在參考圖4，示出了另一示例電子裝置機(jī)架(400 )的橫截面視圖。 示例性電子裝置機(jī)架(400 )包括第一側(cè)面板(408 ),前面板和背面板
(405, 407 ),以及第二側(cè)面板(406 ),并且配置為容納多個(gè)電路板， 例如，第一，笫二和第三電路板(分別為409, 41 0, 411 )。第一和第 二電路板(分別為409和410)都包括用于板內(nèi)通信的示例光互連系統(tǒng)
(420, 421 )。電^^反(409, 410 )上的單獨(dú)組件之間的光通信可以以 比某些傳統(tǒng)板內(nèi)通信方法更高的速率，更高的帶寬和更少的功耗來完 成。
在第一電路板(409 )的示例性光互連系統(tǒng)(420 )中，第一可平移 和可變向光源(412)設(shè)置在背面板(407 )上，并配置為向第一調(diào)制器 元件(414)發(fā)射光束(413)。光源(412)是相對(duì)于背面板(407 )可 平移和可變向的，并且可以包括致動(dòng)器來將光束(413)與第一調(diào)制器 元件(414)基本對(duì)準(zhǔn)。第一調(diào)制器元件(414)配置為在光束(413) 中編碼數(shù)據(jù)，并將經(jīng)過調(diào)制的光束(413 )定向到第一光接收器(415 ), 第一光接收器(415)接收經(jīng)過調(diào)制的光束(413)并解碼其中編碼的數(shù) 據(jù)。
在第二電路板(410)的示例性光互連系統(tǒng)(421 )中，第二可平移 和可變向光源(416)設(shè)置在前面板(405 )上，并配置為向第二調(diào)制器 元件(418 )發(fā)射光束(417 )。光源(416 )是相對(duì)于前面板(405 )可 平移和可變向的，并且可以包括致動(dòng)器來將光束(417)與第二調(diào)制器元件(418 )基本對(duì)準(zhǔn)。第二調(diào)制器元件(418 )配置為在光束(417 ) 中編碼數(shù)據(jù)，并將經(jīng)過調(diào)制的光束(417)定向到第二光接收器(419)， 第二光接收器(419)接收經(jīng)過調(diào)制的光束(417)并解碼其中編碼的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參考圖5,示出了另一示例電子裝置機(jī)架(500 )的橫截面頂視 圖。示例性電子裝置機(jī)架(500 )包括第一側(cè)面板(504 ),前面板和背 面板(505， 507 ),以及第二側(cè)面板(506 ),并且配置為容納多個(gè)電 路板，例如，第一，第二，第三和第四電路板(分別為508， 509, 51 0, 511 )。
電子裝置機(jī)架(500 )包括的光互連系統(tǒng)允許板內(nèi)和板間數(shù)據(jù)傳輸 兩者。首先，提供根據(jù)本說明書原理的第一，第二，第三和第四可平移 和可變向光源(分別為512, 514, 515, 517)。這些光源(512, 514, 515, 517 )透過第一電路板(508 )中的第一，第二，第三和第四開口 (分別為524, 528, 529, 534 ),向第一，第二，第三和第四選擇性透 射或反射調(diào)制器元件(分別為535， 527, 530, 533 )發(fā)射相應(yīng)的第一， 第二，第三和第四光束(分別為518, 520， 521, 523 )。在被調(diào)制器元 件(525, 527， 530, 533 )用數(shù)據(jù)編碼之后，光束(518, 520, 521, 523 )從調(diào)制器元件(535, 527， 530, 533 )傳到笫三電路板(510 )上 的第一，第二，第三和第四光接收器(分別為537, 538， 541, 542 )。 符合本說明書原理的第五可平移和可變向光源(543 )設(shè)置在前面 板(505 )上，并配置為向笫五選擇性透射或反射調(diào)制器元件(545 )發(fā) 射光束(544 )。數(shù)據(jù)由第五調(diào)制器元件(545 )編碼到光束(544 )中， 之后光束(544 )由鏡子(546 )(或者由反射調(diào)制器)反射或者轉(zhuǎn)向到 第四電路板(511)上的第五光接收器(547 ),并在第四電路板(511) 上解調(diào)制。
符合本說明書原理的第六可平移光源(548 )設(shè)置在機(jī)架(500 )的 背面板(507 )上，并配置為向第六選擇性透射或反射調(diào)制器元件(550 ) 發(fā)射光束(549 )。 一旦數(shù)據(jù)由第六調(diào)制器元件(55 0 )編碼到光束(549 ) 上，光束(549 )由在光束(549 )的行進(jìn)所指示的方向上從調(diào)制器元件 (550 )移位的第六光接收器(551)接收和解調(diào)制。
現(xiàn)在參考圖6，示出了另一示例性電子裝置機(jī)架(600 )的前視圖。 示出了示例性的頂面板(610)，側(cè)面板(605， 615),和底面板(620 )。示例性電子裝置機(jī)架(600 )配置為容納可以滑入或者滑出機(jī)架(600 )中的四個(gè)層的高達(dá)二十個(gè)電路板。在本實(shí)例中，示例性電子裝置機(jī)架
(600 )容納十六個(gè)電路板(621, 623， 624， 625, 626, 627， 628, 629,630, 631, 632， 633, 634, 635, 636, 637)。
示例性電子裝置機(jī)架(600 )包括根據(jù)本文描述的原理的光互連，其使得能夠進(jìn)行在該四層的每層上堆疊的電路板(624， 626, 628, 629 )之間的垂直光通信。該光互連包括配置為發(fā)射光束(639 )的光源(638 )。第一，第二，第三和第四光器件(分別為640， 642, 644, 646 )分別設(shè)置在第一，第二，第三和第四電路板(分別為624， 626, 628， 629 )上。光器件(640， 642, 644, 646 )可以選擇性地位于光組件或者才幾架(600 )的框架中的對(duì)應(yīng)開口 ( 641, 643, 645 )之間，以選^H"生地將數(shù)據(jù)調(diào)制到光束(639 )中或者接收和解碼光束(639 )。
在本實(shí)例中，第一電路板(624 )示出為傳送數(shù)據(jù)到第四電路板
(629 ),從而第一光器件(640 )被定位在光源(638 )和第一開口 ( 641 )之間。第一光器件(640 )被配置為在光束(639 )中調(diào)制來自第一電路板(624 )的數(shù)據(jù)。光束傳過第一，第二和第三開口 (分別為641， 643,645 )到第四光器件(646 ),其配置為接收光束(639 )并解碼編碼于其中的數(shù)據(jù)。
在其他實(shí)施例中，光器件(640, 642, 644, 646 )的不同組合可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸需求，選擇性地位于光束(639 )的路徑中。
在本實(shí)例中，光器件(640, 642， 644, 646 )可以每個(gè)^皮重新配置來作為光調(diào)制器或者光接收器工作。以這種方式，可以隨著各單獨(dú)的電路板被重新放置到或者移動(dòng)到機(jī)架中的不同位置，提供光通信中的更大的靈活性。
在其他實(shí)施例中，每個(gè)電路板(624， 626， 628， 629 )上可能存在分開的光調(diào)制器和光接收器，并且以類似的方式選擇性地定位在光束(639 )的路徑中。此外，可以根據(jù)本文描述的原理采用額外的光互連和光接收器，來操縱光束(639 )通過電子裝置機(jī)架(600 )中的三個(gè)維度。
此外，在某些實(shí)施例中，可以通過在具有基本對(duì)準(zhǔn)的開口的電路板的系統(tǒng)的相對(duì)側(cè)上提供分開的光源，實(shí)現(xiàn)雙向的光通信?？善揭频膯蜗蚧蛘唠p向的光器件可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蚝桶l(fā)送數(shù)據(jù)的電路板選擇性地放置在這些開口之上。
現(xiàn)在參考圖7,示出了另一示例性電子裝置機(jī)架(700 )的前視圖。示例性機(jī)架(700 )類似于前一圖中所示的機(jī)架(600,圖6)。因而，示例性機(jī)架(700 )包括分別設(shè)置在第一，第二，第三和第四電路板(分別為624, 626, 628， 629 )上的第一，第二，第三和第四光器件(分別為740， 742， 744， 746 )。
本實(shí)例的光器件(740, 742， 744， 746 )配置為選擇性地通過，調(diào)制，或接收來自光源(738 )的多個(gè)光束(739, 747 )。以這種方式，從多個(gè)光束(739， 747 ),可以在不同的電路板(624, 626， 628, 629 )編碼信息，并在不同的電i 各板(624, 626， 628, 629 )檢測(cè)信息。在本實(shí)例中，第一光束(739 )由第一電路板(624 )處的第一光器件(740 )調(diào)制，并在被第四電路板(629 )上的第四光器件(7")接收和解調(diào)制之前，傳過第一開口 (741),第二光器件(742 ),第二開口 ( 743 ),第三光器件(744 )和第三開口 ( 745 )。
類似地，來自光源(738 )的第二光束(747 )在第一電路板(624 )上的第一光器件處被調(diào)制，并被傳過第一開口 ( 741 ),第二光器件(742 )和第二開口 ( 743 )。第二光束(747 )由第三電路板(628 )上的第三光器件(744 )接收和解碼。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到的，這里描述的配置僅是示例性的?？梢允褂眠@里描述的原理，最恰當(dāng)適合特定應(yīng)用地實(shí)施不同電路板或者電路板組件之間的任意數(shù)量的光數(shù)據(jù)路徑。
示例'f生方法
現(xiàn)在參考圖8,示出的流程圖示例說明了根據(jù)本說明書原理的光學(xué)板間通信的示例性方法(800 )。該方法(800 )包括在電路板機(jī)架上，提供(步驟805 )可平移和可變向的光源，以及平移或傾斜(步驟810)光源來提供與設(shè)置在第一電路板上的選擇性透射或反射調(diào)制器元件的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。
在調(diào)制器元件接收(步驟815)來自光源的光束，并選擇性地改變(步驟820 )所述調(diào)制器元件的光透射性或反射性，以在光束上編碼數(shù)據(jù)。然后將經(jīng)過調(diào)制的光束透射或反射(步驟825 )到第二電路板上的光接收器。方法(800 )可以還包括在光接收器解調(diào)編碼的光束，并從光接收器輸出代表光束中編碼的數(shù)據(jù)的數(shù)字或模擬信號(hào)。在一些實(shí)施例
17中，來自光接收器的反饋可以用于確定光源何時(shí)與調(diào)制器元件光對(duì)準(zhǔn)。此外，在一些實(shí)施例中，可以從多個(gè)光源發(fā)射多個(gè)光束到多個(gè)選擇性透射或反射調(diào)制器元件，并且到多個(gè)對(duì)應(yīng)的光接收器上。
現(xiàn)在參考圖9,示出的流程圖示例說明了根據(jù)本說明書原理的光學(xué)
板內(nèi)通信的示例性方法(800 )。該方法(900 )包括在電路板機(jī)架上，提供(步驟9Q5)可平移和可變向的光源，以及平移和/或傾斜(步驟910)光源來提供與設(shè)置在電路板機(jī)架中的電路板上的選擇性透射或反射調(diào)制器元件的最佳對(duì)準(zhǔn)。
在調(diào)制器元件從光源接收(步驟915)來自光源的光束，并選擇性地改變(步驟920 )所述調(diào)制器元件的光透射性或反射性，以在光束上編碼數(shù)據(jù)。然后將經(jīng)過調(diào)制的光束傳到電路板上在光束的方向上從調(diào)制器移位的光接收器。再次地，在一些實(shí)施例中，來自光接收器的反饋可以用于確定光源何時(shí)與調(diào)制器元件光對(duì)準(zhǔn)。此外，在一些實(shí)施例中，可以從多個(gè)光源發(fā)射多個(gè)光束到多個(gè)選擇性透射調(diào)制器元件，并且到多個(gè)對(duì)應(yīng)的光接收器上。
僅為了示例說明和描述所描迷的原理的實(shí)施例和示例而呈現(xiàn)了前面的描述。該描述并不意在是窮盡的或者限制這些原理到任何確切的公開的形式。根據(jù)上面的教導(dǎo)很多修改和變化是可能的。
權(quán)利要求
1.一種光互連，包括可平移的光源(125，215，315，317，333，412，416，512，514，515，517，638，738)；光調(diào)制器元件(135，220，327，331，337，414，418，525，527，530，533，545，550)，設(shè)置在電路板(145，150，155，203，204，205，206，207，208，300，303，304，305，306，307，308，409，410，411，508，509，510，511，621，623，624，625，626，627，628，629，630，631，632，633，634，635，636，637)上，并配置為從所述光源(125，215，315，317，333，412，416，512，514，515，517，638，738)接收光束(130，217，321，323，334，413，417，518，520，521，523，544，549，679，739，747)；以及光接收器(160，223，328，332，336，415，419，537，538，541，542，547，551)，設(shè)置在電路板(145，150，155，203，204，205，206，207，208，300，303，304，305，306，307，308，409，410，411，508，509，510，511，621，623，624，625，626，627，628，629，630，631，632，633，634，635，636，637)上，并配置為從所述調(diào)制器元件(135，220，327，331，337，414，418，525，527，530，533，545，550)接收調(diào)制光束(130，217，321，323，334，413，417，518，520，521，523，544，549，679，739，747)。
2. 如權(quán)利要求1所述的光互連，其中所述可平移的光源(125, 215， 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515， 517, 638, 7 38)包括致 動(dòng)器(195),該致動(dòng)器(195)配置為將所述光源(125， 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738 )與所述調(diào)制器 元件(1 35, 220, 327, 331， 337, 414， 418, 525, 527, 530, 533, 545， 550 )基本對(duì)準(zhǔn)。
3. 如權(quán)利要求1所述的光互連，其中所述光源(125, 215, 315， 317, 333， 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738 )是可變向的， 并且包括致動(dòng)器(195),該致動(dòng)器(195)配置為將所述光源(125, 215， 315, 317, 333, 412, 416， 512, 514， 515, 517， 638, 738)與 所述調(diào)制器元件(135， 220, 327, 331， 337, 414, 418, 525， 527，·530, 533, 545, 550 )基本對(duì)準(zhǔn)。
4. 如權(quán)利要求l所述的光互連，其中所述光調(diào)制器元件(135, 220， 327, 331 , 337, 414, 418, 525, 527, 530, 5 33, 545, 550 )是從一 組中選擇的，該組包括選擇性透射光器件，選擇性阻光光器件，以及 兩者的組合。
5. 如權(quán)利要求1所述的光互連，其中所述光源(125, 215, 315, 317, 333, 41 2, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 7 38 )配置為發(fā)出對(duì) 準(zhǔn)多個(gè)光接收器(160, 223， ··328， 332, 336， 415, 419, 537, 538， 54，542, 547, 551 )的多個(gè)光束(130， 217， 321， 323, 334， 413, 417， 518， 520, 521, 523, 544， 549, ···679， 739, 747)。
6. 如權(quán)利要求1所述的光互連，其中所述光調(diào)制器(135， 220， 327, 331， 337, 414， 418, 525, 527, 530, 533, 545, 55Q)在第一 電路板(145, 203, 303, 409, ··508, 621 )上，并且所述光接收器(160, 223, 328， 332, 336, 415, 419, 537, 538， 541, 542, 547, 551 )設(shè) 置在第二電路板(150, 204， 304， 410， 509, 623 )上。
7. —種設(shè)備，包括多個(gè)電路板(145， 150， 155, 203, 204， 205, 206, 207, 208， 300, 303, 304， 305， 306, 307， 308， 409, 410, 411， 508, 509, 510,·511, 621, 623， 624, 625, 626， 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635， 636, 637 )，容納在平行面板(105， 110, 115， 1 20, 201， 202， 209， ···210， 301, 302, 309， 310, 405, 406， 407， 408， 504， 505, 506, 507, 605， 610, 615, 620 )之間；至少一個(gè)可平移的光源(125， 215, 315， 317， 333, 412， 416，··512, 514， 515, 517， 638, 738 )，設(shè)置在至少一個(gè)所述面板(105, 110, 115, 120, 201, 202, 209, 210, 301， 302, 309, 310, 405, 406, 407， 408, 504, ···505， 506, 507, 605, 61 0, 615， 620 )上；調(diào)制器元件(135, 220, 327, 331, 337 ， 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550 )，設(shè)置在至少一個(gè)所述電路板(145， 150, 155, 203， 204, 205, 206， 207, ···208, 300, 303, 304， 305, 306， 307, 308, 409, 410, 411, 508, 509， 510, 511, 621, 623, 624， 625， 626, 627, 628， 629, 630， 631, 632, 633， 634, ···635, 636, 637 )上，并配置為 從所述光源(125, 215, 315， 31 7, 333, 41 2， 416, 512, 514， 515,[517， 638, 738 )接收光束(130, 217， 321, 323, 334， 413， 417, 518， 520, 521, 523, 544， 549, 679, 739, 747 );以及光接收器(160， 223， 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551 ),設(shè)置在至少一個(gè)所述電3各板(145, 150, 155， 203， [204， 205, 206, 207， 208， 300, 303, 304, 305, 306， 307, 308, 409, 410， 411, 508, 509, 510， 511, 621， 623, 624, 625, [626, 627, 628， 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637 )上，并配置為/人所 迷調(diào)制器元件(1 35, 220, 327, 331 , 337, 414, [418， 525 , 527， 530， 533， 545, 550 )接收調(diào)制光束(1 30, 21 7, 321， 323， 334, 41 3, 417， 518， 520, 521, 523, 544, 549, [679, 739, 747)。
8. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述調(diào)制器元件(1 35, 220, 327, 331, 337, 414, 41 8, 525, 527, 530, 533, 545, 550 )是從一 組中選擇的，該組包括選擇性透射光調(diào)制器元件，選擇性反射光調(diào)制 器元件，以及兩者的組合。
9. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述光源(125, 215, 315， 317, 333， 412, 416, 512， 514, 515, 517， 638, 738 )配置為發(fā)射所述光 束(130, 217, 321, 323, 334, 413， 417, 518, 520， 521, 523, 544， 549, 679， 739, 747 )通過從一組中選擇的路徑，該組包括中間電路 板(145, 150， 155， 203， 204， 205, 206, 207, 208, 300, 303， 304， 305， 306， 307, 308， 409, 410, 411, 508, 509, 510， [511， 621, 623， 624， 625, 626, 627， 628， 629, 630， 631， 632, 633， 634， 635, 636， 637 )中的開口 (140， 216, 218, 219, [221， 222， 318， 320, 324, 326， 329， 330, 335, 524, 528, 529， 534， 641, 643, 645, 741, 743， 745 )， 中間電3各板(145, [150， 155， 203， 204, 205， 206, 207, 208, 300， 303， 304， 305, 306, 307, 308, 409, 410, 411， 508， 509, 510， 511， [621， 623, 624， 625， 626， 627， 628， 629， 630, 631， 632, 633, 634， 635， 636， 637 )的外圍邊緣，以及兩者的組合。
10. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述光源(125, 215， 315, 317, 333, 412, 416, 512， 514, 515， 517, 638， 738 )配置為發(fā)出對(duì) 準(zhǔn)多個(gè)光4妻收器(160, 223, 328, 332, 336, 415， 419, 537, 538, 541, 542， 547, 551 )的多個(gè)光束(130, 217, 321, 323, 334, 41 3, 417， 518, 520, 521， 523, 544， 549, 679, 739, 747)。
11. 一種光通信的方法，所述方法包括，利用電致動(dòng)器(195), 移動(dòng)光源(125, 215, 315, 317, 333, 412, 416， 512， 514, 515, 517, 638, 738 )，使得來自所述光源(125, 215, 315 , 317, 333, 412, 416， 512, 514， 515, 517, 638, 738 )的光束(130, 217， 321 , 323， 334， 413, 417， 518， 520, 521, 523, 544， 549, 679, 739， 747 )與設(shè)置 在電路板(145, 150， 155， 203, 204， 205， 206, 207， 208， 300， 303， 304， 305， 306, 307, 308, 409, 410, 411, 508, 509， 510, 511, 621, 623, 624, 625， 626, 627, 628， 629, 630， 631， 632， 633， 634， 635， 636, 637 )上的調(diào)制器元件(135， 220, 327, 331, 337, 414， 418， 525, 527, 530, 533, 545, 550 )對(duì)準(zhǔn)，其中所述調(diào)制器元件(1 35 ， 220， 327, 331, 337， 414, 418， 525， 527， 530， 533， 545， 550)選 擇性地透射所述光束(1 30, 217, 321， 323, 334， 413， 417， 51 8, 520， 521, 523, 544， 549, 679， 739， 747 )到光學(xué)耦合的光接收器(160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538， 541, 542， 547， 551)， 從而在所述光束(130， 217, 321, 323， 334, 41 3, 41 7， 518, 520, 521， 523, 544, 549, 679, 739, 747 )中編碼數(shù)據(jù)，由所述光接收器(160, 223， 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551)接收和解碼。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括通過調(diào)節(jié)所述光源(125， 215， 315， 317, 333， 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738)的 角度，4吏所述光源(125， 215, 315， 317， 333, 412， 416, 512, 514, 51 5, 517, 638, 738 )轉(zhuǎn)向，來獲得與所述調(diào)制器元件(1 35, 220， 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527， 530, 533， 545, 550 )和所述光接收 器(160, 223， 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547， 551 )的最佳對(duì)準(zhǔn)。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括將所述調(diào)制器元件(135, 220, 327, 331, 337, 414， 418, 525， 527, 530, 533, 545， 550)和 所迷光接收器(160, 223, 328, 332, 336, 415， 419， 537, 538， 541, 542, 547, 551 )設(shè)置在不同的電路板(145, 150, 155, 203, 204, 205, 206, 207, 208， 300， 303, 304， 305， 306， 307， 308， 409, 410, 411, 508， 509, 510, 511， 621, 623， 624， 625， 626, 627， 628， 629, 630, 631， 632, 633, 634， 635, 636, 637 )上。
14. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括將所述調(diào)制器元件(135, 220, 327, 331， 337, 414， 418, 525, 527， 530, 533, 545， 550)和 所述光接收器(160, 223, 328， 332, 336, 41 5, 41 9, 537, 538, 541, 542， 547, 551 )設(shè)置在共同的電路板(145， 150， 155, 203, 204, 205， 206， 207, 208， 300, 303, 304, 305， 306, 307， 308， 409, 410, 411， 508， 509， 510, 511, 621, 623， 624, 625， 626， 627, 628, 629, 630， 631， 632, 633， 634, 635, 636, 637)上。
15. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括用不同的調(diào)制器元件(135, 220, 327， 331, 337, 414， 418， 525， 527， 530, 533, 545， 550)調(diào) 制所述光束(1 30, 217, 321, 323, 334, 41 3, 417, 518, 520, 521, 523， 544, 549， 679, 739， 747 )的不同部分。
全文摘要
一種光互連，包括可平移的光源(125，215，315，317，333，412，416，512，514，515，517，638，738)；光調(diào)制器元件(135，220，327，331，337，414，418，525，527，530，533，545，550)，設(shè)置在電路板(145，150，155，203，204，205，206，207，208，300，303，304，305，306，307，308，409，410，411，508，509，510，511，621，623，624，625，626，627，628，629，630，631，632，633，634，635，636，637)上，并配置為從所述光源(125，215，315，317，333，412，416，512，514，515，517，638，738)接收光束(130，217，321，323，334，413，417，518，520，521，523，544，549，679，739，747)；以及光接收器(160，223，328，332，336，415，419，537，538，541，542，547，551)，設(shè)置在電路板(145，150，155，203，204，205，206，207，208，300，303，304，305，306，307，308，409，410，411，508，509，510，511，621，623，624，625，626，627，628，629，630，631，632，633，634，635，636，637)上，并配置為從所述調(diào)制器元件(135，220，327，331，337，414，418，525，527，530，533，545，550)接收調(diào)制光束(130，217，321，323，334，413，417，518，520，521，523，544，549，679，739，747)。
文檔編號(hào)G02B6/42GK101681006SQ200880019774
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
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