CS261744B1 - Zařízení^pro napájení optoelektronických polovodičových součástek a obvodů - Google Patents

Abstract

Je řešeno zařízení, odstraňující vliv rušivých elektromagnetických polí i na napájení optoelektronických^polovodičových součástek a obvodů a umožňující vyšší hustotu montáže. Tyto součástky a obvody jsou uspořádány na destičce ze světelně propustného materiálu, opatřeného zrcadlovými povlaky a prvky pro přenos signálu. Zařízení sestává minimálně z jednoho zdroje záření, umístěného na boční stěně destičky nad prvním otvorem,, vytvořeným v teto stěně a z opticky s příslušným zdrojem záření spřaženého fotovoltaického článku, umístěného na spodní a/nebo vrchní ploše destičky nad druhým otvorem, vytvořeným v této ploše. Napájená polovodičová součástka nebo obvod jsou umístěny mezi fotovoltaickým článkem a prvkem pro přenos signálu nebo mezi nimi. Má-li světelný zdroj a prvek pro přenos signálu shodnou vlnovou délku, jje každý zdroj záření a fotovoltaický článek opatřen prvním polarizačním filtrem a každý prvek druhým polarizačním filtrem, kde tyto filtry jsou navzájem proti sobě pootočeny.

Description

Vynález se týká zařízení pro napájení optoelektronických polovodičových součástek a obvodů, uspořádaných na desce se zrcadlovými povlaky a s prvky pro přenos resp. zpracování signálu .

Zvyšující hustota montáže elektronických součástek vedla k zavedení tzv. optické sběrnice, která může nahradit plošné spoje a navíc umožňuje zvýšit rychlost přenosu signálů uvnitř elektronických zařízení zejména u počítačů. Optické sběrnice kombinuje přenos optických signálůw opticky propustném prostředí mezi dvěma zrcadlovými plochami s elektrickým napájením obvodů. pomocí elektricky vodivých drah, vytvořených ze zrcadlových vrstev na deskách. U tohoto způsobu řešení je sice úspěšné řešena otázka rychlosti šíření signálů, protože je šíření signálů provedeno rychlostí světla a není zde ani nebezpečí elektromagnetického rušení, ale zůstávají nesnáze s elektrickým napájením obvodů a tím i nutnost kombinovat připojování součástek pájením nebo lepením na opticky využívané povrchy, čímž se znehodnocují optické vlastnosti povrchů. V řadě případů je proto pak kombinace obou typů spojení součástek u husté montáže nevýhodná.,

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro napájení optoelektronických polovodičových součástek a obvodů, uspořádaných na destičce se zrcadlovými povlaky a opatřené prvky pro přenos signálu, podle vynálezu. Podstatou zařízení je, že sestává minimálně z jednoho zdroje záření umístěného na boční straně destičky se zrcadlovými povlaky nad otvorem, který je v této boční stěně vytvořen. Každý zdroj záření je opticky spřažen s fotovoltaickým článkem, který je umístěn na spodní a/nebo vrchní ploše desky, a to nad otvorem, vytvořeným v této příslušné ploše destičky. Napájená polovodičová součástka nebo obvod jsou umístěny

261 744 mezi fotovoltaickým článkem a prvkem pro přenos signálu nebo mezi nimi. V případě, že mé zdroj záření stejnou vlnovou délku jako prvek pro přenos signálu, jsou zdroje záření a fotovoltaické články opatřeny jedněmi polarizačními filtry a prvky pro přenos signálu druhými polarizačními filtry, kde první a druhé polarizační filtry jsou navzájem proti sobě pootočeny.

Výhodou tohoto zařízení je, že odstraňuje vliv rušivých elektromagnetických polí i na napájení optoelektronických polovodičových součástek a obvodů a umožňuje ještě vyšší hustotu montáže. Protože odpadá nutnost pájení nebo lepení na opticky využívané oovrchy, nedochází k znehodnocování optických vlastností povrchů desky se součástkami.

Příklad uspořádáni zařízení podle vynálezu je naznačen na obr. 1 pro případ odlišné vlnové délky zdrojů záření a prvků pro přenos signálu a na obr. 2 pro případ, kdy je tato vlnová délka shodná.

Na boční stěně světelně propustné destičky l_yopatřené zrcadlovým povlakem 2, Která je zde oboustranně skosená, jsou umístěny v tomto případě dva zdroje 3 záření, každý na jedné zkosené straně boční stěny. Světelně propustná destička 1 je například z polymetylmetykrylátu a zrcadlový povlak 2 je například z hliníku. Zdroje 3 záření jsou na boční stěně umístěny v prvních otvorech 8. Dále je destička 1 opatřena fotovoltaický mi články 4, které jsou opticky spřaženy se zdroji 2 záření a jsou umístěny nad druhými otvory χ, a to jeden na vrchní a druhý na spodní ploše destičky 1. V těsné blízkosti u fotovoltaických článků 4 jsou na vrchní resp. spodní ploše destičky 1 umístěny nad třetími otvory 14 prvky χ pro přenos signálu. Nad dvojicí fotovoltaický článek 4 - prvek 5 pro přenos signálu, je na vrchní ploše destičky 1 umístěna jedna polovodičová součástka nebo obvod 6 a na spodní ploše destičky 1 druhá polovodičová součástka nebo obvod 7. Zdroj 2 záření a prvek 5 pro přenos signálu mají v tomto případě odlišnou vlnovou délku.

261 744

Zdroje záření o dostatečné intenzitě vyzařují světlo o vlnové délce Λ kterése šíří v destičce 1 se zrcadlovými povlaky 2 s dobrou odrazivostí. Fotovoltaické články 4 mění energii od zdrojů 2 záření na elektrickou a napájí k ní připojené polovodičové součástky či obvody 6, resp₀ 7. Prvky 2 pro přenos signálu vyzařují světlo o vlnové délce / ₂> odlišné od vlnové délky světla od zdrojů 2 záření. Toto světlo slouží k přenosu signálu přivedeného na prvek 2 ² první polovodičové součástky nebo obvodu 6 po jeho přivedení na tuto polovodičovou součástku nebo obvod 6 elektrickým nebo optickým připojením IQ. Světelný přenášený signál o vlnové délce Á 2 ^se šíří ve světelně propustné destičce 1 a působí na světlocitlivou diodu, tvořící zde další prvky 2 pro přenos signálu, které je selektivní pro vlnovou délku / a která přemění optický signál na elektrický, který zpracuje druhý polovodičový prvek nebo obvod 7 a po zpracování jej převede na elektrický nebo optický výstup

11.

Druhý příklad ukazuje provedení zařízení, které k napájení využívá zdroje 2 záření se stejnou vlnovou délkou světla jako má prvek 2 pro přenos signálu. V tomto případě je zdroj 5 záření a opticky spřažený fotovoltaický článek 4 opatřen vždy jedním polarizačním filtrem 12 a prvek 2 pro přenos signálu druhým polarizačním filtrem lg. První a druhé polarizační filtry 12 a 12 jsou navzájem proti sobě pootočeny.

Toto zapojení využívá k napájení polovodičových obvodů či součástek stejné vlnové délky světla jako i k přenosu signálů využitím různé polarizace světla. Polarizované světlo ze zdroje 2 záření s prvním polarizačním filtrem 12 prochází prvním otvorem 8 v zrcadlovém povlaku 2 do světelně propustné destičky 1 a působí na fotovoltaický článek 4 přes týž typ prvního polarizačního filtru 12 druhým otvorem 9· Podobně působí toto polarizované světlo na druhou polovodičovou součástím nebo obvod 7, v němž je umístěn další fotovoltaický článek 4, opatřený nad druhým otvorem 9 v destičce 1 polarizačním filtrem 12 téhož typu jako u zdroje záření a prvního fotovoltaického článku 4. První polovodičová součástka nebo obvod 6 zpracovává vstupní

261 744 elektrický nebo optický signál ze vstupu 10 a mění jej v prvku 'Ž pro přenos signálu na světelné záření, které prochází druhým polarizačním filtrem 15 a třetím otvorem 14 a působí na další prvek 5 pro přenos signálu v druhé polovodičové součástce nebo obvodu 7, který je opatřen též druhým polarizačním filtrem 15 nad třetím otvorem 14 v zrcadlovém povlaku 2. Druhý prvek 2 pro přenos signálu po zpracování signálu jej převádí na elektrický nebo optický výstup 11.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Zařízení pro napájení optoelektronických polovodičových součástek a obvodů uspořádaných na destičce ze světelně propustného materiálu, opatřené zrcadlovými povlaky a prvky pro přenos signálu, vyznačující se tím, že sestává minimálně z jednoho zdroje /5/ záření umístěného na boční stěně destičky /1/ nad prvním otvorem /8/, který je v boční stěně destičky /1/ vytvořen a z opticky vždy s jedním tímto zdrojem /5/ záření spraženého fotovoltaického článku /4/, umístěného na spodní a/nebo vrchní ploše destičky /1/ nad druhým otvorem /9/ vytvořeným v příslušné ploše destičky /1/ a napájená polovodičová součástka nebo obvod /6, 7/ jsou umístěny mezi fotovoltaickým článkem /4/ a prvkem /5/ pro přenos signálu nebo nad nimi, přičemž v případě, že zdroj /5/ záření má shodnou vlnovou délku jako prvek /5/ pro přenos signálu, jsou každý zdroj /5/ záření a fotovoltaický článek /4/ opatřeny prvními polarizačními filtry /12/ a každý prvek /5/ pro přenos signálu je opatřen druhým polarizačním filtrem /15/, kde první a druhé polarizační filtry /12 a 15/ jsou navzájem pootočeny proti sobě.

   1 výkres

   261 744 í ‘ť 3 40 5 4