[发明专利]光互连

说明书

背景技术

光束或光信号常常用于在电子装置之间传输数字数据，包括在长距 离上以及相邻电路板之间。光束可以根据需要被调制以携带数据。光信 号也可以被用于其它目的，包括位置或动作传感、测量等。

因此，光技术在现代电子技术中扮演了重要的角色，并且很多电子 装置使用光元件。这些光元件的实例包括：诸如发光二极管和激光器的 光源、波导、光纤、透镜和其它光学元件、光检测器和其它光传感器、 光敏半导体器件，等等。

使用光元件的系统常常依赖于诸如一束光的光能量的精确操纵来 完成要求的任务。在将光用于高速、低能量的电路板间通信的系统中尤 其如此。光信号的操纵可以包括有选择地将信息编码到光信号的光束 中，以及将该光信号的光束引到检测该编码光束的传感器中。

附图说明

附图示出了文中所述原理的不同实施例，并且是说明书的一部分。 所示实施例只是作为实例，并不限制权利要求的范围。

图1是根据文中所述原理的示范性光互连的框图。

图2是根据文中所述原理的示范性光互连的框图。

图3A是根据文中所述原理的示范性光互连的例图。

图3B是根据文中所述原理的示范性光互连的例图。

图3C是根据文中所述原理的示范性光互连的例图。

图3D是根据文中所述原理的示范性光互连的例图。

图4是根据文中所述原理的示范性光互连的例图。

图5是根据文中所述原理的示范性光互连的例图。

图6是根据文中所述原理的使用示范性光互连的示范性光通信系统 的例图。

图7是示出根据文中所述原理的示范性光通信方法的流程图。

在所有的附图中，相同的附图标记表示类似但不一定相同的元件。

具体实施方式

如上所述，光束可用于多种目的，包括数据的传输。在一些这样的 系统中，光束被引导或重定向到可以由指定部件来检测或接收该光束的 光路中。然而，当光束被用来在物理上分离的电子部件之间，比如在分 离的电路板间传输数据时，部件之间的正确对准是很关键的。另外，希 望在多个通道上以光的方式通信，以增加带宽和/或可靠性，而不占用板 上太大的空间。此外，还希望最小化这些系统中的光学阻抗、干扰和/ 或失真。

提供电路板部件之间的数据传输的一种光学解决方案包括使用波 导来发送承载数据的光信号。例如，塑料波导可以被用来向板的边缘发 送承载数据的光信号。然后，光信号被引到电路板机架的背板中的光波 导中，并且随后被引到另一板上的另一波导中。除了波导制造成本和与 波导接头处的光损耗相关的问题以外，该解决方案通常在部件之间具有 比自由空间光数据传输更长的物理数据路径。

然而，虽然自由空间光数据传输解决方案与波导和电导体解决方案 相比提供了显著的优点，它们常常伴随有上述的对准问题。另外，当设 计了多个光通道时，光部件可能占用大量的电路板面积。因此，要求提 供一种用于电路板之间的部件间数据传输的自由空间光互连系统，其可 以克服对准偏差问题，并且使得能够在占用最小量的板空间的同时实现 多通道通信。

为了实现这些和其它目的，本说明书公开了与一种光互连相关的系 统和方法，该光互连具有：多个光源；第一透镜，其被配置为准直来自 该多个光源的光束；第二透镜，其被配置为再聚焦光束；以及多个光接 收器，其被配置为接收来自第二透镜的再聚焦的光束。

如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“光能量”指的是 具有通常在10纳米和500微米之间的波长的辐射能量。如此定义的光 能量包括但不限于紫外光、可见光和红外光。在文中可以将一束光能量 称为“光束”。

如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“光源”指的是由 其产生光能量的器件。如此定义的光源的实例包括但不限于发光二极 管、激光器、灯泡和电灯。

如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“光互连”在广义 上指的是链接光束沿其传播的光路径的部分的部件。光互连可以引导或 重定向光束，使得光束入射到或到达被配置为接收光束的光元件上。因 此，对于合适的光互连，光路径在适合特定应用时可以被配置成任何长 度或形状。