[发明专利]光互连

说明书

背景技术

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。光互连可以引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。