DE112008001441T5

DE112008001441T5 - Optische Verbindung

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Publication number: DE112008001441T5
Application number: DE112008001441T
Authority: DE
Inventors: Stanley R. Palo Alto Williams
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Enterprise Development LP
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2008-06-04
Publication date: 2010-04-29
Anticipated expiration: 2028-06-05
Also published as: KR20100018553A; KR101565861B1; JP2010530670A; US8009992B2; US20080304832A1; DE112008001441B4; JP5079086B2; WO2008153894A1; CN101681006A

Abstract

Eine optische Verbindung, die folgende Merkmale aufweist:
eine verschiebbare optische Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738);
ein optisches Modulatorelement (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550), das an einer Schaltungsplatine (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) angeordnet ist und konfiguriert ist, um einen optischen Strahl (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) von der optischen Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) zu empfangen; und
einen optischen Empfänger (160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551), der an einer...

Description

Hintergrund der Erfindung
Lichtstrahlen werden häufig als optische Signale verwendet, um digitale Daten über lange Strecken, beispielsweise in Faseroptiksystemen für Langstreckentelefonie und Internetkommunikation, zu übertragen. Bei derartigen Systemen werden Lichtstrahlen unter Verwendung verschiedener Protokolle moduliert, wenn nötig, um digitale Daten zu tragen. Gepulste optische Strahlen können auch zu anderen Zwecken verwendet werden, einschließlich einer Bewegungserfassung, einer Abstandsmessung, etc.
Folglich spielt optische Technologie eine erhebliche Rolle bei moderner Telekommunikation und Datenerfassung. Beispiele optischer Komponenten, die bei derartigen Systemen verwendet werden, umfassen optische oder Lichtquellen, wie beispielsweise Licht emittierende Dioden und Laser, Wellenleiter, Faseroptik, Linsen und andere Optiken, Fotodetektoren und andere optische Sensoren, optisch empfindliche Halbleiter, optische Modulatoren und andere.
Systeme, die von optischen Komponenten Gebrauch machen, stützen sich häufig auf die präzise Manipulation optischer Energie, wie beispielsweise eines Lichtstrahls, um eine erwünschte Aufgabe zu erzielen. Dies gilt besonders bei Systemen, die Licht für eine Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit und geringer Energie zwischen zwei Knoten nutzen. Die Manipulation eines optischen Signals kann ein selektives Codieren von Informationen auf einen Lichtstrahl des optischen Signals und ein Richten des Lichtstrahls des optischen Signals zu einem Sensor umfassen, der den codierten Lichtstrahl erfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die zugehörigen Zeichnungen stellen verschiedene Ausführungsbeispiele der hierin beschriebenen Grundlagen dar und sind Teil der Beschreibung. Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind bloß Beispiele und schränken den Schutzbereich der Ansprüche nicht ein.
1 ist eine Draufsicht eines Elektronikgestells mit einer exemplarischen optischen Verbindung gemäß hierin beschriebenen Grundlagen.
2 ist eine Draufsicht eines Elektronikgestells mit einer exemplarischen optischen Verbindung gemäß hierin beschriebenen Grundlagen.
3 ist eine Draufsicht eines Elektronikgestells mit einer exemplarischen optischen Verbindung gemäß hierin beschriebenen Grundlagen.
4 ist eine Draufsicht eines Elektronikgestells mit einer exemplarischen optischen Verbindung gemäß hierin beschriebenen Grundlagen.
5 ist eine Draufsicht eines Elektronikgestells mit einer exemplarischen optischen Verbindung gemäß hierin beschriebenen Grundlagen.
6 ist eine Vorderansicht eines Elektronikgestells mit einer exemplarischen optischen Verbindung gemäß hierin beschriebenen Grundlagen.
7 ist eine Vorderansicht eines Elektronikgestells mit einer exemplarischen optischen Verbindung gemäß hierin beschriebenen Grundlagen.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren zur optischen Zwischenplatinenkommunikation gemäß den hierin beschriebenen Grundlagen darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren zur optischen Intra-Platinenkommunikation gemäß hierin beschriebenen Grundlagen darstellt.
Überall in den Zeichnungen bezeichnen identische Bezugszeichen ähnliche, aber nicht zwangsläufig identische Elemente.
Detaillierte Beschreibung
Wie es oben angegeben ist, können Licht- oder optische Strahlen für eine Vielfalt von Zwecken verwendet werden, einschließlich der Übertragung von Daten. Bei einigen derartigen Systemen ist der optische Strahl in einen optischen Weg gerichtet oder umgeleitet, in dem derselbe durch eine bezeichnete Komponente erfasst oder empfangen werden kann. Wenn jedoch optische Strahlen verwendet werden, um Daten zwischen getrennten Kom ponenten, wie beispielsweise Platinen in einem Gestell, zu übermitteln, kann eine korrekte Ausrichtung zwischen den Komponenten wichtig sein und schwierig zu erreichen und beizubehalten sein. Ferner kann es erwünscht sein, eine optische Impedanz, Störung (Interferenz) und/oder Verzerrung bei derartigen Systemen zu minimieren.
Schaltungsplatinen, die elektronische Komponenten aufweisen, sind manchmal in einem Mehrplatinengestell gehaust. In einigen Fällen ist die Übertragung von Daten von einer elektronischen Komponente zu einer anderen elektronischen Komponente der Platinen in dem Gestell erforderlich, damit die Platinen ordnungsgemäß funktionieren. Um diese Aufgabe zu erreichen, kann eine elektrisch leitfähige Rückwandplatine (backplane) vorgesehen sein, die eine Verbindung, einschließlich elektronischer Datenwege, zwischen Schaltungsplatinen ermöglicht. Diese Lösung bietet jedoch nicht die höhere Datenübertragungsbandbreite, kürzere Übertragungslatenz und Vorzüge geringerer Leistung eines optischen Übertragungssystems zwischen Komponenten. Daher kann es erwünscht sein, ein optisches Verbindungssystem zu schaffen, um eine Zwischenkomponentendatenübertragung in und zwischen Schaltungsplatinen zu erleichtern.
Eine optische Lösung zum Liefern einer Datenübertragung zwischen Schaltungsplatinenkomponenten umfasst ein Verwenden von Kunststoffwellenleitern, um optische Daten von einer elektronischen Komponente zu der Kante einer Platine zu bewegen, an der sich dieselbe befindet, ein Koppeln der Daten in einen optischen Wellenleiter in der Rückwandplatine des Gestells, ein Bewegen der Daten auf einen anderen Wellenleiter an einer zweiten Platine und schließlich ein Leiten der Daten zu einer elektronischen Komponente an der zweiten Platine. Zusätzlich zu Wellenleiterfertigungskosten und optischen Verlusten bei Wellenleiterübergängen weist diese Lösung im allgemeinen eine längere Datenweglänge und somit eine größere Latenz als eine direkte optische Datenübertragung im freien Raum zwischen Komponenten auf. Lösungen einer optischen Datenübertragung im freien Raum werfen jedoch häufig das Problem eines Erhaltens einer ausreichenden Ausrichtung zwischen optischen Quellen und Empfängern auf. Daher kann es ferner erwünscht sein, ein optisches Verbindungssystem im freien Raum für eine Zwischenkomponentendatenübertragung bei Schaltungsplatinen zu liefern, das gegenüber Fehlausrichtungsproblemen resistent ist und den optischen Strahl aktiv an den Punkt lenken kann, an dem die Daten benötigt werden.
Um diese und andere Ziele zu erreichen, offenbart die vorliegende Beschreibung Systeme und Verfahren, die sich auf eine optische Verbindung beziehen, die eine verschiebbare (translatierbare) und lenkbare optische Quelle, die an einem Mehrplatinengehäuse angeordnet ist, ein optisches Modulatorelement, das an einer Platine in dem Mehrplatinenge häuse angeordnet ist und das konfiguriert ist, einen optischen Strahl von der optischen Quelle zu empfangen, und einen Sensor aufweist, der konfiguriert ist, um einen modulierten optischen Strahl von dem Modulatorelement zu empfangen.
Wie in der vorliegenden Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen verwendet, bezieht sich der Begriff „optische Energie” auf abgestrahlte Energie mit einer Wellenlänge von im Allgemeinen zwischen 10 Nanometern und 500 Mikrometern. Optische Energie, wie es so definiert ist, umfasst ultraviolettes, sichtbares und infrarotes Licht, aber ist nicht beschränkt darauf. Ein Strahl von optischer Energie kann hierin als ein „Lichtstrahl” oder „optischer Strahl” bezeichnet sein.
Wie in der vorliegenden Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen verwendet, bezieht sich der Begriff „optische Quelle” auf eine Vorrichtung, von der eine optische Energie stammt. Beispiele optischer Quellen, wie es so definiert ist, umfassen Licht emittierende Dioden, Laser, Lampenkolben, Lampen und andere Lichtquellen, aber sind nicht beschränkt darauf.
Wie in der vorliegenden Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen verwendet, bezieht sich der Begriff „optische Verbindung” breit auf eine Komponente, die Abschnitte eines optischen Übertragungswegs verbindet, entlang dem ein Lichtstrahl sich ausbreitet. Die optische Verbindung kann den Lichtstrahl führen oder umlenken, so dass der Strahl an einer optischen Komponente einfällt oder dieselbe erreicht, die konfiguriert ist, um den Lichtstrahl zu empfangen. Mit geeigneten optischen Verbindungen kann ein optischer Übertragungsweg folglich mit einer jeglichen Länge oder Form konfiguriert sein, wie es für eine spezielle Anwendung geeignet ist.
Wie in der vorliegenden Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen verwendet, bezieht sich der Begriff „Betätiger” auf eine Vorrichtung, die ein Objekt zu einer mechanischen Handlung oder Bewegung antreibt. Beispiele von Betätigern, wie es so definiert ist, umfassen Elektromotoren, piezoelektrische Vorrichtungen, Hydraulikarme, mikroelektromechanische Vorrichtungen (MEMS-Vorrichtungen; MEMS = micro-electro-mechanical) und Federn, aber sind nicht darauf beschränkt.
Wie in der vorliegenden Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen verwendet, wird klar, dass sich der Begriff „verschiebbar” auf eine Komponente bezieht, die innerhalb einer Ebene bewegt oder verschoben werden kann. Dies kann eine gesteuerte Bewegung in zumindest zwei Dimensionen umfassen. Der Begriff „lenkbar” soll sich auf eine Kompo nente beziehen, die sowohl verschiebbar ist als auch selektiv geneigt werden kann, um den Winkel derselben mit Bezug auf die Platte einzustellen, in der sich dieselbe verschiebt.
In der folgenden Beschreibung sind zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Systeme und Verfahren zu liefern. Einem Fachmann auf dem Gebiet wird jedoch ersichtlich, dass die vorliegenden Systeme und Verfahren ohne diese spezifischen Einzelheiten praktiziert werden können. Eine Bezugnahme auf „ein Ausführungsbeispiel”, „ein Beispiel” oder eine ähnliche Sprache in der Beschreibung bedeutet, dass ein spezielles Merkmal, eine spezielle Struktur oder Charakteristik, die in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel oder Beispiel beschrieben ist, in zumindest diesem einen Ausführungsbeispiel, aber nicht zwangsläufig in anderen Ausführungsbeispielen enthalten ist. Die verschiedenen Instanzen des Begriffs „bei einem Ausführungsbeispiel” oder ähnlicher Begriffe an verschiedenen Stellen in der Beschreibung beziehen sich nicht zwangsläufig alle auf das gleiche Ausführungsbeispiel.
Die hierin offenbarten Grundlagen werden nun mit Bezug auf exemplarische optische Verbindungen und exemplarische Verfahren zum Nutzen der exemplarischen optischen Verbindungen erörtert.
Exemplarische optische Verbindungen
Unter jetziger Bezugnahme auf 1 ist eine Draufsicht eines exemplarischen Elektronikgestells (100) mit einer exemplarischen optischen Verbindung gezeigt. Das exemplarische Elektronikgestell (100) umfasst eine Anzahl von Tafeln (105, 110, 115, 120), die konfiguriert sind, um eine Anzahl von Schaltungsplatinen physisch zu häusen, beispielsweise eine erste, eine zweite und eine dritte Schaltungsplatine (145, 150 bzw. 155). Bei dieser speziellen Ansicht sind eine vordere Tafel (105), seitliche Tafeln (115, 120) und eine hintere Tafel (110) des Gestells (100) gezeigt. Das Gestell (100) des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann auch eine obere und eine untere Tafel (nicht gezeigt) umfassen. Irgendwelche oder alle der Tafeln (105, 110, 115, 120) können entfernbar sein, besonders die vordere und/oder hintere Tafel (105, 110), um die Einbringung einer Schaltungsplatine in das Gestell zu ermöglichen. Die Tafeln können Halterungen (165, 170, 175, 180, 185, 190) umfassen, die eine Seite oder gegenüberliegende Seiten der Schaltungsplatinen (145, 150, 155) in Eingriff nehmen, um die Platinen (145, 150, 155) an dem Gestell (100) zu sichern, und elektronische Verbindungen für die Platinen (145, 150, 155) liefern. Die elektroni schen Verbindungen können primär elektrische Leistung an die Platinen (145, 150, 155) liefern.
Die Schaltungsplatinen (145, 150, 155) können eine Vielfalt elektrischer Komponenten umfassen, beispielsweise Prozessorchips und Speichermodule, von denen einige eine Kommunikation mit anderen elektrischen Komponenten erfordern können, um die erwünschten Funktionen derselben durchzuführen. Bei dem vorliegenden Beispiel tritt eine Datenübertragung von Komponenten der ersten Platine (145) zu Komponenten der zweiten Platine (160) durch die exemplarische optische Verbindung auf.
Die exemplarische optische Verbindung umfasst eine verschiebbare und lenkbare optische Quelle (125), die an der seitlichen Tafel (120) des Elektronikgestells (100) angeordnet ist. Die optische Quelle ist entlang der seitlichen Tafel (120) verschiebbar, wie es durch die Pfeile in 1 angegeben ist, kann für eine Strahllenkung geneigt werden und ist konfiguriert, um einen optischen Strahl (130) zu einem selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (135) zu emittieren, das an der ersten Platine (145) angeordnet ist. Die erste Platine (145) des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist eine Öffnung (140) auf, die der optische Strahl (130) zu dem Modulatorelement (135) durchläuft.
Das Modulatorelement (135) ist selektiv transmissiv oder reflektierend, was bedeutet, dass das Modulatorelement (134) gesteuert werden kann, um das Licht von der optischen Quelle (135) entweder zu transmittieren oder zu reflektieren. Bei einigen Beispielen umfasst das Modulatorelement (135) einen Betätiger und ein undurchlässiges Bauglied, das durch den Betätiger in den und aus dem Lichtstrahl bewegt wird, um den Lichtstrahl selektiv zu reflektieren oder blockieren, um Daten in den Strahl zu modulieren. Bei anderen Beispielen kann das Modulatorelement (135) in dem Weg des Lichtstrahls angeordnet sein, aber selektiv die optischen Eigenschaften desselben verändern, um den Lichtstrahl zu transmittieren oder zu blockieren, um Daten in den Strahl zu modulieren. Anders ausgedrückt können durch selektives Variieren der optischen Transmissivität oder Reflektivität des Modulatorelements (135) und wiederum selektives Variieren der Intensität oder Helligkeit des optischen Strahls (130), der von dem Modulatorelement (135) herauskommt, Daten in den optischen Strahl (135) codiert werden. Folglich kann der optische Strahl (130) durch das Modulatorelement (135) selektiv durchgelassen oder reflektiert werden, um Daten in den optischen Strahl (130) zu codieren.
Ein optischer Empfänger (160) ist an der zweiten Platine (150) angeordnet und im Wesentlichen mit dem Modulatorelement (135) ausgerichtet. Der optische Empfänger (160) ist konfiguriert, um den modulierten optischen Strahl (130), der von dem Modulatorelement (135) emittiert wird, zu empfangen und die Informationen, die in dem optischen Strahl (130) codiert sind, zu demodulieren.
Der optische Empfänger (160) kann konfiguriert sein, um ein elektrisches Signal auszugeben, das einen oder mehrere Aspekte des optischen Strahls (130) darstellt. Beispielsweise kann der optische Empfänger (160) ein Datensignal erzeugen, das Daten trägt, die in den empfangenen Lichtstrahl codiert oder moduliert wurden. Auf diese Weise können Daten, die von Komponenten der ersten Platine (145) gesendet wurden, durch Komponenten der zweiten Platine (150) empfangen und genutzt werden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst der optische Empfänger (160) eine oder mehrere Fotodioden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der optische Empfänger (160) einen oder mehrere Wellenleiter, Faseroptikmaterial, ein optisches Kabel, optische Sensoren, Linsen, Halbleiter und Kombinationen derselben umfassen, aber ist nicht beschränkt darauf.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der optische Empfänger (160) an einer Seite der zweiten Platine (150) positioniert und im Wesentlichen mit dem Modulatorelement (135) ausgerichtet, so dass der optische Empfänger (160) den optischen Strahl (130) direkt von dem Modulatorelement (135) empfangen kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der optische Strahl vor einem Erreichen des optischen Empfängers (160) eine Öffnung in der zweiten Platine (150) durchlaufen. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der optische Strahl (130) umgelenkt werden oder einer zusätzlichen Manipulation und/oder Lenkung mit zusätzlichen optischen Verbindungen, wie beispielsweise Spiegeln oder Linsen und/oder anderen optischen Vorrichtungen unterzogen werden, um den modulierten Strahl zu einem oder einem anderen Zielempfänger zu richten.
Die optische Quelle (125) kann einen Betätiger (195) umfassen, der konfiguriert ist, um die optische Quelle (125) im Wesentlichen mit dem Modulatorelement (135) durch ein Verschieben der optischen Quelle (125) entlang der seitlichen Tafel (120) des Elektronikgestells (100) auszurichten. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Betätiger (195) zum Einstellen der Stellung oder des Winkels der optischen Quelle 125 mit Bezug auf die Ebene in der Lage sein, die durch die seitliche Tafel (120) dargestellt ist. Ablesungen von dem Modulatorelement und/oder dem optischen Empfänger (160) können bei einer Rückkopplungsschleife in Verbindung mit dem Betätiger dazu verwendet werden, eine optimale Ausrichtung der optischen Quelle (125) auf das Modulatorelement (135) und bei einigen Ausführungsbeispielen auf den optischen Empfänger (160) zu erreichen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine Anzahl optischer Quellen an einem verschiebbaren, lenkbaren Betätiger angeordnet sein, ähnlich der gezeigten optischen Quelle (125), die an der seitlichen Tafel (120) des Elektronikgestells (100) angeordnet sein kann und konfiguriert sein kann, eine Anzahl von optischen Strahlen an eine Anzahl von Modulatorelementen zu emittieren, die wiederum Daten auf die optischen Strahlen codieren und die Strahlen an eine Anzahl entsprechender optischer Empfänger senden. Jedes der Modulatorelemente und optischen Empfänger kann an den unterschiedlichen Schaltungsplatinen (145, 150, 155) gemäß spezifischen Datenkommunikationsbedürfnissen angeordnet sein.
Bei einigen Ausführungsbeispielen können zudem die optische Quelle (125), das Modulatorelement (135) und der optische Empfänger (160) an den Kanten der Schaltungsplatinen (145, 150, 155) angeordnet sein und müssen sich nicht auf eine Zwischenschaltungsplatinenöffnung (140) stützen, um den optischen Strahl (130) von einer Schaltungsplatine zu einer anderen zu übertragen.
Unter jetziger Bezugnahme auf 2 ist eine Querschnittsseitenansicht eines anderen exemplarischen Elektronikgestells (200) gezeigt. Das exemplarische Elektronikgestell (200) weist eine erste seitliche Tafel (209), zwei vordere und hintere Tafeln (201, 202) und eine zweite seitliche Tafel (210) auf, und ist konfiguriert, um eine Anzahl von Schaltungsplatinen zu häusen, beispielsweise eine erste, eine zweite, eine dritte, eine vierte, eine fünfte und eine sechste Schaltungsplatine (203, 204, 205, 206, 207 bzw. 208).
Ähnlich dem Beispiel von 1 können die Schaltungsplatinen (203, 204, 205, 206, 207, 208) jeweils eine Vielfalt elektronischer Komponenten tragen, von denen einige eine Kommunikation mit anderen elektrischen Komponenten erfordern können, um die erwünschten Funktionen derselben durchzuführen. Bei dem vorliegenden Beispiel tritt eine Datenübertragung von Komponenten der dritten Platine (205) an Komponenten der sechsten Platine (208) durch die exemplarische optische Verbindung auf.
Die exemplarische optische Verbindung umfasst eine verschiebbare optische und lenkbare Quelle (215), die an der zweiten seitlichen Tafel (210) des exemplarischen Gestells (200) angeordnet ist. Die optische Quelle (215) ist konfiguriert, um einen optischen Strahl (217) zu erzeugen, der durch ein selektiv transmissives oder reflektierendes Modulatorelement (220) an der dritten Platine (205) empfangen wird. Elektronische Komponenten der dritten Platine (205) manipulieren selektiv den optischen Strahl (217) durch ein selektives Ändern der Transmissivität oder Reflektivität des Modulatorelements (220), um Daten in den optischen Strahl (217) zu codieren, die an die sechste Platine (208) gesendet werden sollen. Der modulierte optische Strahl (217) wird dann gemäß Grundlagen der vorliegenden Be schreibung durch einen optischen Empfänger (223) an der sechsten Platine (208) empfangen und decodiert.
Die erste, die zweite und die dritte Schaltungsplatine (203, 204 bzw. 205) weisen jeweils im Wesentlichen ausgerichtete Öffnungen (216, 218, 219) zwischen der verschiebbaren optischen Quelle (215) und dem selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (220) auf. Die verschiebbare und lenkbare optische Quelle (215) kann einen Betätiger aufweisen, um die optische Quelle (215) selektiv zu verschieben oder zu neigen, derart, dass die optische Quelle (215) im Wesentlichen mit dem Modulatorelement (220) und den Zwischenschaltungsplatinenöffnungen (216, 218, 219) ausgerichtet ist. Wie es vorhergehend erwähnt ist, kann eine Rückkopplung von dem Modulatorelement (220) und/oder einem optischen Empfänger (223) in Verbindung mit dem Betätiger verwendet werden, um eine optimale Ausrichtung der optischen Quelle mit dem Modulatorelement (220) und/oder dem optischen Empfänger (223) zu erreichen.
Öffnungen (221, 222) in der vierten und der fünften Schaltungsplatine (206, 207) befinden sich zwischen dem selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (220) und dem optischen Empfänger (223) und sind im Wesentlichen mit denselben ausgerichtet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Öffnung (222) in der fünften Schaltungsplatine (207) eine Linse, die konfiguriert ist, um einen optimalen Fokus des optischen Strahls (217) an dem optischen Empfänger (223) zu liefern.
Unter jetziger Bezugnahme auf 3 ist eine Querschnittseitenansicht eines anderen exemplarischen Elektronikgestells (300) gezeigt. Das exemplarische Elektronikgestell weist eine seitliche Tafel (309), eine vordere und eine hintere Tafel (301, 302) und eine zweite seitliche Tafel (310) auf und ist konfiguriert, um eine Anzahl von Schaltungsplatinen zu häusen, beispielsweise eine erste, eine zweite, eine dritte, eine vierte, eine fünfte und eine sechste Schaltungsplatine (303, 304, 305, 306, 307 bzw. 308).
Wie es bei vorherigen Beispielen erläutert ist, können die Schaltungsplatinen (303, 304, 305, 306, 307, 308) jeweils eine Vielfalt elektrischer Komponenten tragen, von denen eventuell eine Kommunikation mit anderen elektrischen Komponenten an der gleichen oder einer anderen Schaltungsplatine erfordern, um die erwünschten Funktionen derselben durchzuführen. Bei dem vorliegenden Beispiel tritt eine Datenübertragung zwischen der zweiten und der dritten Platine (304 bzw. 305), der vierten und der fünften Platine (306 bzw. 307) und der sechsten und der vierten Platine (308 bzw. 306) auf.
Die erste und die zweite lenkbare optische Quelle (315 bzw. 317) sind an der ersten seitlichen Tafel (310) des Gestells (300) angeordnet, während eine dritte lenkbare optische Quelle (333) an der zweiten seitlichen Tafel (310) des Gestells (300) angeordnet ist. Jede der optischen Quellen (315, 317, 333) ist entlang der entsprechenden Tafel derselben verschiebbar und/oder kann einen einstellbaren Winkel aufweisen. Jede optische Quelle (315, 317, 333) umfasst einen Betätiger, der konfiguriert ist, um gemäß den Grundlagen der vorliegenden Beschreibung die optischen Quellen (315, 317, 333) mit entsprechenden selektiv transmissiven Modulatorelementen (327, 331 bzw. 337) durch Verschieben und/oder Neigen der optischen Quelle im Wesentlichen auszurichten.
Bei dem dargestellten Beispiel ist die erste optische Quelle (315) konfiguriert, um einen optischen Strahl (321) zu einem ersten selektiven transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (327) zu emittieren, das Daten von der zweiten Schaltungsplatine (304) in dem optischen Strahl (321) gemäß Grundlagen der vorliegenden Beschreibung codiert. Der optische Strahl (321) wird durch Öffnungen (318, 324) in der ersten bzw. der zweiten Schaltungsplatine (303 bzw. 304) zu dem ersten selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (327) durchgelassen. Die Öffnungen (318, 324) sind im Wesentlichen mit der ersten optischen Quelle und dem ersten Modulatorelement (327) ausgerichtet. Der modulierte optische Strahl (321) wird von dem selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (327) zu einem ersten optischen Empfänger (328) an der dritten Schaltungsplatine (305) transmittiert.
Die zweite optische Quelle (317) ist konfiguriert, um einen optischen Strahl (323) zu einem zweiten selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (331) zu emittieren, das Daten von der vierten Schaltungsplatine (308) gemäß Grundlagen der vorliegenden Beschreibung in den optischen Strahl (323) codiert. Der optische Strahl (323) wird durch Öffnungen (320, 326, 329, 330) in der ersten, der zweiten, der dritten bzw. der vierten Schaltungsplatine (303, 304, 305 bzw. 306) zu dem zweiten selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (331) durchgelassen. Die Öffnungen (320, 326, 329, 330) sind im Wesentlichen mit der zweiten optischen Quelle (317) und dem zweiten Modulatorelement (331) ausgerichtet. Die Öffnung (329) in der dritten Schaltungsplatine (305) umfasst eine Linse, um den optischen Strahl (323) auf das zweite Modulatorelement (331) zu fokussieren. Der modulierte optische Strahl (323) wird von dem selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (331) zu einem zweiten optischen Empfänger (332) an der fünften Schaltungsplatine (307) transmittiert oder reflektiert.
Die dritte optische Quelle (333) ist konfiguriert, um einen optischen Strahl (334) zu einem dritten selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (337) zu emittieren, das Daten von der sechsten Schaltungsplatine (308) gemäß Grundlagen der vorliegenden Beschreibung in den optischen Strahl (334) codiert. Der optische Strahl (334) wird durch eine Öffnung (335) in der sechsten Schaltungsplatine (308) zu dem dritten selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (337) durchgelassen. Die Öffnung (335) ist im Wesentlichen mit der dritten optischen Quelle (333) und dem dritten Modulatorelement (337) ausgerichtet. Der modulierte optische Strahl (334) wird von dem selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (337) durch eine Öffnung in der fünften Schaltungsplatine (307) zu einem dritten optischen Empfänger (336) in der vierten Schaltungsplatine (306) transmittiert oder reflektiert.
Unter jetziger Bezugnahme auf 4 ist eine Querschnittsansicht eines anderen exemplarischen Ausführungsbeispiels eines Elektronikgestells (400) gezeigt. Das exemplarische Gestell (400) umfasst eine erste seitliche Tafel (408), eine vordere und eine hintere Tafel (405, 407) und eine zweite seitliche Tafel (406) und ist konfiguriert, um eine Anzahl von Schaltungsplatinen zu häusen, beispielsweise eine erste, eine zweite und eine dritte Schaltungsplatine (409, 410 bzw. 411). Sowohl die erste als auch die zweite Schaltungsplatine (409 bzw. 410) umfassen exemplarische optische Verbindungssysteme (420, 421) für Intra-Platinenkommunikationen. Optische Kommunikationen zwischen einzelnen Komponenten an den Schaltungsplatinen (409, 410) können mit viel höheren Raten, höheren Bandbreiten und unter Verwendung von weniger Leistung erzielt werden als einige herkömmliche Intra-Platinenkommunikationsverfahren.
Bei dem exemplarischen optischen Verbindungssystem (420) der ersten Schaltungsplatine (409) ist eine erste verschiebbare und lenkbare optische Quelle (412) an der hinteren Tafel (407) angeordnet und konfiguriert, um einen optischen Strahl (413) zu einem ersten Modulatorelement (414) zu emittieren. Die optische Quelle (412) ist bezüglich der hinteren Tafel (407) verschiebbar und lenkbar und kann einen Betätiger umfassen, um den optischen Strahl (413) im Wesentlichen mit dem ersten Modulatorelement (414) auszurichten. Das erste Modulatorelement (414) ist konfiguriert, um Daten in den optischen Strahl (413) zu codieren und den modulierten optischen Strahl (413) zu einem ersten optischen Empfänger (415) zu richten, der den modulierten optischen Strahl (413) empfängt und die Daten decodiert, die in demselben codiert sind.
Bei dem exemplarischen optischen Verbindungssystem (421) der zweiten Schaltungsplatine (410) ist eine zweite verschiebbare und lenkbare optische Quelle (416) an der vorderen Tafel (405) angeordnet und ist konfiguriert, um einen optischen Strahl (417) zu einem zweiten Modulatorelement (418) zu emittieren. Die optische Quelle (416) ist verschiebbar und lenkbar mit Bezug auf die vordere Tafel (405) und kann einen Betätiger umfassen, um den optischen Strahl (417) im Wesentlichen mit dem zweiten Modulatorelement (418) auszurichten. Das zweite Modulatorelement (418) ist konfiguriert, um Daten in den optischen Strahl (417) zu codieren und den modulierten optischen Strahl (417) zu einem zweiten optischen Empfänger (419) zu richten, der den modulierten optischen Strahl (417) empfängt und die Daten decodiert, die in demselben codiert sind.
Unter jetziger Bezugnahme auf 5 ist eine obere Querschnittsansicht eines anderen exemplarischen Elektronikgestells (500). Das exemplarische Elektronikgestell (500) weist eine erste seitliche Tafel (504), eine vordere und eine hintere Tafel (505, 507) und eine zweite seitliche Tafel (506) auf und ist konfiguriert, um eine Anzahl von Schaltungsplatinen zu häusen, beispielsweise eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Schaltungsplatine (508, 509, 510 bzw. 511).
Das Elektronikgestell (500) umfasst optische Verbindungssysteme, die sowohl eine Zwischenplatinen- als auch eine Intra-Platinendatenübertragung ermöglichen. Es sind eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte verschiebbare und lenkbare optische Quelle (512, 514, 515 bzw. 517) gemäß den Grundlagen der vorliegenden Beschreibung vorgesehen. Diese optischen Quellen (512, 514, 515, 517) emittieren einen entsprechenden ersten, zweiten, dritten und vierten optischen Strahl (518, 520, 521 bzw. 523) zu einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (525, 527, 530 bzw. 533) durch eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Öffnung (524, 528, 529 bzw. 534) in der ersten Schaltungsplatine (508). Nachdem dieselben durch die Modulatorelemente (525, 527, 530, 533) mit Daten codiert wurden, werden die optischen Strahlen (518, 520 521, 523) von den Modulatorelementen (525, 527, 530, 533) zu einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten optischen Empfänger (537, 538, 541 bzw. 542) an der dritten Schaltungsplatine (510) gesendet.
Eine fünfte verschiebbare und lenkbare optische Quelle (543), die mit den Prinzipien dieser Beschreibung konsistent ist, ist an einer vorderen Tafel (505) angeordnet und ist konfiguriert, um einen optischen Strahl (544) zu einem fünften selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement (545) zu senden. Daten werden durch das fünfte Modulatorelement (545) in den optischen Strahl (544) codiert, wonach der optische Strahl (544) durch einen Spiegel (546) (oder durch einen reflektierenden Modulator) zu einem fünften optischen Empfänger (547) an der vierten Schaltungsplatine (511) reflektiert oder gedreht wird und an der vierten Schaltungsplatine (511) demoduliert wird.
Eine sechste verschiebbare optische Quelle (548), die mit den Grundlagen dieser Beschreibung konsistent ist, ist an der hinteren Tafel (507) des Gestells (500) angeordnet und ist konfiguriert, um einen optischen Strahl (549) an ein sechstes selektiv transmissives oder reflektierendes Modulatorelement (550) zu senden. Wenn einmal durch das sechste Modulatorelement (550) Daten auf den optischen Strahl (549) codiert sind, wird der optische Strahl (549) durch einen sechsten optischen Empfänger (551), der von dem Modulatorelement (550) in die Richtung versetzt ist, die durch die Bewegung des optischen Strahls (549) angegeben ist, empfangen und demoduliert.
Unter jetziger Bezugnahme auf 6 ist eine Vorderansicht eines anderen exemplarischen Elektronikgestells (600) gezeigt. Es sind eine exemplarische obere Tafel (610), seitliche Tafeln (605, 615) und eine untere Tafel (620) gezeigt. Das exemplarische Elektronikgestell (600) ist konfiguriert, um bis zu zwanzig Schaltungsplatinen zu häusen, die in oder aus vier Schichten in dem Gestell (600) geschoben werden können. Bei dem vorliegenden Beispiel häust das exemplarische Elektronikgestell (600) sechzehn Schaltungsplatinen (621, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637).
Das exemplarische Elektronikgestell (600) umfasst eine optische Verbindung gemäß hierin beschriebenen Grundlagen, die eine vertikale optische Kommunikation unter gestapelten Schaltungsplatinen (624, 626, 628, 629) an jeder der vier Schichten ermöglicht. Die optische Verbindung umfasst eine optische Quelle (638), die konfiguriert ist, um einen optischen Strahl (639) zu emittieren. Eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte optische Vorrichtung (640, 642, 644 bzw. 646) sind an der ersten, der zweiten, der dritten bzw. der vierten Schaltungsplatine (624, 626, 628 bzw. 629) angeordnet. Die optischen Vorrichtungen (640, 642, 644, 646) können selektiv zwischen optischen Komponenten oder entsprechenden Öffnungen (641, 643, 645) in dem Rahmenwerk des Gestells (600) positioniert sein, um selektiv Daten in den optischen Strahl (639) zu modulieren oder den optischen Strahl (639) zu empfangen und zu decodieren.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist die erste Schaltungsplatine (624) als Daten an die vierte Schaltungsplatine (629) sendend gezeigt, womit die erste optische Vorrichtung (640) zwischen der optischen Quelle (638) und der ersten Öffnung (641) positioniert ist. Die erste optische Vorrichtung (640) ist konfiguriert, um Daten von der ersten Schaltungsplatine (624) in den optischen Strahl (639) zu modulieren. Der optische Strahl wird durch die erste, die zweite und die dritte Öffnung (641, 643 bzw. 645) zu der vierten optischen Vorrichtung (646) gesendet, die konfiguriert ist, um den optischen Strahl (639) zu empfangen und die Daten zu decodieren, die in demselben codiert sind.
Bei anderen Ausführungsbeispielen kann gemäß Datenübertragungsbedürfnissen eine unterschiedliche Kombination der optischen Vorrichtungen (640, 642, 644, 646) selektiv in dem Weg des optischen Strahls (639) positioniert sein.
Bei dem vorliegenden Beispiel können die optischen Vorrichtungen (640, 642, 644, 646) jeweils rekonfiguriert sein, um als optische Modulatoren oder optische Empfänger zu fungieren. Auf diese Weise kann eine größere Flexibilität bei einer optischen Kommunikation geliefert werden, wenn einzelne Schaltungsplatinen ersetzt oder zu unterschiedlichen Stellen in dem Gestell bewegt werden.
Bei anderen Ausführungsbeispielen können getrennte optische Modulatoren und optische Empfänger an jeder der Platinen (624, 626, 628, 629) vorhanden sein und selektiv in dem Weg des optischen Strahls (639) auf ähnliche Weise positioniert sein. Ferner können zusätzliche optische Verbindungen und optische Empfänger gemäß den hierin beschriebenen Grundlagen eingesetzt werden, um den optischen Strahl (639) in einem Elektronikgestell (600) in drei Dimensionen zu manipulieren.
Zusätzlich kann bei einigen Ausführungsbeispielen eine bilaterale optische Kommunikation durch ein Bereitstellen getrennter optischer Quellen an gegenüberliegenden Seiten eines Systems von Schaltungsplatinen mit im Wesentlichen ausgerichteten Öffnungen erzielt werden. Verschiebbare unilaterale oder bilaterale optische Vorrichtungen können selektiv über den Öffnungen gemäß der Richtung einer Datenübertragung und der Schaltungsplatine, die die Daten überträgt, positioniert sein.
Unter jetziger Bezugnahme auf 7 ist eine Vorderansicht eines anderen exemplarischen Elektronikgestells (700) gezeigt. Das exemplarische Gestell (700) ist dem Gestell (600, 6) ähnlich, das in der vorhergehenden Figur gezeigt ist. Folglich umfasst das exemplarische Gestell (700) eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte optische Vorrichtung (740, 742, 744 bzw. 746), die an einer ersten, einer zweiten, einer dritten bzw. einer vierten Schaltungsplatine (624, 626, 628 bzw. 629) angeordnet sind.
Die optischen Vorrichtungen (740, 742, 744, 746) des vorlegenden Beispiels sind konfiguriert, um selektiv mehrere optische Strahlen (739, 747) von der optischen Quelle (738) durchzulassen, zu modulieren oder zu empfangen. Auf diese Weise können von einer Anzahl von optischen Strahlen (739, 747) Informationen an unterschiedlichen Platinen (624, 626, 628, 629) codiert werden und an unterschiedlichen Platinen (624, 626, 628, 629) erfasst werden. Bei dem vorliegenden Beispiel wird ein erster optischer Strahl (639) durch die erste optische Vorrichtung (740) an der ersten Schaltungsplatine (624) moduliert und durch eine erste Öffnung (741), die zweite optische Vorrichtung (742), eine zweite Öffnung (743), eine dritte optische Vorrichtung (744) und die dritte Öffnung (745) transmittiert, bevor derselbe durch die vierte optische Vorrichtung (746) an der vierten Schaltungsplatine (629) empfangen und demoduliert wird.
Gleichermaßen wird ein zweiter optischer Strahl (747) von der optischen Quelle (738) an der ersten optischen Vorrichtung an der ersten Schaltungsplatine (624) moduliert und durch die erste Öffnung (741), die zweite optische Vorrichtung (742) und die zweite Öffnung (743) durchgelassen. Der zweite optische Strahl (747) wird durch die dritte optische Vorrichtung (744) an der dritten Schaltungsplatine (628) empfangen und decodiert.
Wie Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich sein wird, sind die hierin beschriebenen Konfigurationen bloß exemplarisch. Es kann irgendeine Anzahl optischer Datenwege zwischen unterschiedlichen Schaltungsplatinen oder Schaltungsplatinenkomponenten unter Verwendung der hierin beschriebenen Grundlagen implementiert sein, wie es für eine spezielle Anwendung am besten geeignet ist.
Exemplarische Verfahren
Unter jetziger Bezugnahme auf 8 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das ein exemplarisches Verfahren (800) zur optischen Zwischenplatinenkommunikation darstellt, das konsistent mit den Grundlagen der vorliegenden Beschreibung ist. Das Verfahren (800) umfasst ein Bereitstellen (Schritt 805) einer verschiebbaren und lenkbaren optischen Quelle an einem Schaltungsplatinengehäuse und ein Verschieben oder Neigen (Schritt 810) der optischen Quelle, um eine optische Ausrichtung mit einem selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement zu liefern, das an einer ersten Schaltungsplatine angeordnet ist.
Ein optischer Strahl von der optischen Quelle wird an dem Modulatorelement empfangen (Schritt 815) und die optische Transmissivität oder Reflektivität des Modulatorelements wird selektiv geändert (Schritt 820), um Daten auf den optischen Strahl zu codieren. Der modulierte optische Strahl wird dann an einem optischen Empfänger an einer zweiten Platine transmittiert oder reflektiert (Schritt 825). Das Verfahren (800) kann ferner ein Demodulieren des decodierten Strahls an dem optischen Empfänger und ein Ausgeben eines digitalen oder analogen Signals, das die Daten darstellt, die an dem optischen Strahl codiert sind, von dem optischen Empfänger umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine Rückkopplung von dem optischen Empfänger verwendet werden, um zu bestimmen, wann sich die optische Quelle in der optischen Ausrichtung mit dem wann sich die optische Quelle in der optischen Ausrichtung mit dem Modulatorelement befindet. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann zusätzlich eine Anzahl optischer Strahlen von einer Anzahl optischer Quellen an eine Anzahl von selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelementen gesendet werden, und weiter zu einer Anzahl von entsprechenden optischen Empfängern.
Unter jetziger Bezugnahme auf 9 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das ein exemplarisches Verfahren (800) zur optischen Intra-Platinenkommunikation darstellt, das konsistent mit den Grundlagen der vorliegenden Beschreibung ist. Das Verfahren (900) umfasst ein Bereitstellen (Schritt 905) einer verschiebbaren und lenkbaren optischen Quelle an einem Schaltungsplatinengehäuse und ein Verschieben und/oder Neigen (910) der optischen Quelle, um eine optimale Ausrichtung mit einem selektiv transmissiven oder reflektierenden Modulatorelement zu liefern, das an einer Schaltungsplatine in dem Schaltungsplatinengehäuse angeordnet ist.
Ein optischer Strahl von der optischen Quelle wird von der optischen Quelle an dem Modulatorelement empfangen (Schritt 915) und die optische Transmissivität oder Reflektivität des Modulatorelements wird selektiv geändert (Schritt 920), um Daten an dem optischen Strahl zu codieren. Der modulierte optische Strahl wird dann an einen optischen Empfänger gesendet, der von dem Modulator an der Schaltungsplatine in der Richtung des optischen Strahls verlagert ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann wiederum eine Rückkopplung von dem optischen Empfänger verwendet werden, um zu bestimmen, wann sich die optische Quelle in der optischen Ausrichtung mit dem Modulatorelement befindet. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ferner eine Anzahl optischer Strahlen von einer Anzahl optischer Quellen an eine Anzahl selektiv transmissiver Modulatorelemente und weiter zu einer Anzahl optischer Empfänger gesendet werden.
Die vorhergehende Beschreibung wurde lediglich vorgelegt, um Ausführungsbeispiele und Beispiele der beschriebenen Grundlagen darzustellen und zu beschreiben. Diese Beschreibung soll nicht erschöpfend sein oder diese Prinzipien auf irgendeine präzise offenbarte Form beschränken. Viele Modifikationen und Variationen sind angesichts der obigen Lehre möglich.
Zusammenfassung
Eine optische Verbindung umfasst eine verschiebbare optische Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738); ein optisches Modulatorelement (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550), das an einer Schaltungsplatine (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) angeordnet ist und konfiguriert ist, um einen optischen Strahl (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) von der optischen Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) zu empfangen; und einen optischen Empfänger (160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551), der an einer Schaltungsplatine (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) angeordnet ist und konfiguriert ist, um einen modulierten optischen Strahl (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) von dem Modulatorelement (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) zu empfangen.

Claims

Eine optische Verbindung, die folgende Merkmale aufweist: eine verschiebbare optische Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738); ein optisches Modulatorelement (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550), das an einer Schaltungsplatine (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) angeordnet ist und konfiguriert ist, um einen optischen Strahl (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) von der optischen Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) zu empfangen; und einen optischen Empfänger (160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551), der an einer Schaltungsplatine (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) angeordnet ist und konfiguriert ist, um einen modulierten optischen Strahl (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) von dem Modulatorelement (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) zu empfangen.
Die optische Verbindung gemäß Anspruch 1, bei der die verschiebbare optische Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) einen Betätiger (195) aufweist, der konfiguriert ist, um die optische Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) im Wesentlichen mit dem Modulatorelement (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) auszurichten.
Die optische Verbindung gemäß Anspruch 1, bei der die optische Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) lenkbar ist und einen Betätiger (195) aufweist, der konfiguriert ist, um die optische Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) im Wesentlichen mit dem Modulator element (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) auszurichten.
Die optische Verbindung gemäß Anspruch 1, bei der der optische Modulator (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) aus der Gruppe ausgewählt ist, die folgendes umfasst: selektiv transmissive optische Vorrichtungen, selektiv Licht blockierende optische Vorrichtungen und Kombinationen derselben.
Die optische Verbindung gemäß Anspruch 1, bei der die optische Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von optischen Strahlen (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) zu emittieren, die an eine Mehrzahl optischer Empfänger (160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551) gerichtet sind.
Die optische Verbindung gemäß Anspruch 1, bei der der optische Modulator (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) sich an einer ersten Schaltungsplatine (145, 203, 303, 409, 508, 621) befindet und sich der optische Empfänger (160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551) an einer zweiten Schaltungsplatine (150, 204, 304, 410, 509, 623) angeordnet ist.
Eine Vorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: eine Mehrzahl von Schaltungsplatinen (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), die zwischen parallelen Tafeln (105, 110, 115, 120, 201, 202, 209, 210, 301, 302, 309, 310, 405, 406, 407, 408, 504, 505, 506, 507, 605, 610, 615, 620) gehäust sind; zumindest eine verschiebbare optische Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738), die an zumindest einer der Tafeln (105, 110, 115, 120, 201, 202, 209, 210, 301, 302, 309, 310, 405, 406, 407, 408, 504, 505, 506, 507, 605, 610, 615, 620) angeordnet ist; ein Modulatorelement (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550), das an zumindest einer der Schaltungsplatinen (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) angeordnet ist und konfiguriert ist, um einen optischen Strahl (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) von der optischen Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) zu empfangen; und einen optischen Empfänger (160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551), der an zumindest einer der Schaltungsplatinen (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) angeordnet ist und konfiguriert ist, um einen modulierten optischen Strahl (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) von dem Modulatorelement (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) zu empfangen.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der das Modulatorelement (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) aus der Gruppe ausgewählt ist, die folgendes umfasst: selektiv transmissive optische Modulatorelemente, selektiv reflektierende optische Modulatorelemente und Kombinationen derselben.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der die optische Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) konfiguriert ist, um den optischen Strahl (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) durch einen Weg zu senden, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die folgendes umfasst: Öffnungen (140, 216, 218, 219, 221, 222, 318, 320, 324, 326, 329, 330, 335, 524, 528, 529, 534, 641, 643, 645, 741,743, 745) in Zwischenschaltungsplatinen (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), Außenkanten von Zwischenschaltungsplatinen (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) und Kombinationen derselben.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der die optische Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von optischen Strahlen (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) zu emittieren, die an eine Mehrzahl von optischen Empfängern (160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551) gerichtet sind.
Ein Verfahren zur optischen Kommunikation, wobei das Verfahren ein Bewegen einer optischen Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) mit einem elektronischen Betätiger (195) aufweist, um einen Lichtstrahl (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) von der optischen Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) mit einem Modulatorelement (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) auszurichten, das an einer Schaltungsplatine (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) angeordnet ist, wobei das Modulatorelement (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) selektiv den Lichtstrahl (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) zu einem optisch gekoppelten optischen Empfänger (160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551) durchlässt, um Daten in den Lichtstrahl (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) zu codieren, der durch den optischen Empfänger (160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551) empfangen und decodiert wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, das ferner ein Lenken der optischen Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) durch ein Einstellen eines Winkels der optischen Quelle (125, 215, 315, 317, 333, 412, 416, 512, 514, 515, 517, 638, 738) aufweist, um eine optimale Ausrichtung mit dem Modulatorelement (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) und dem optischen Empfänger (160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551) zu erreichen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, das ferner ein Anordnen des Modulatorelements (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) und des optischen Empfängers (160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551) an unterschiedlichen Schaltungsplatinen (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) aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, das ferner ein Anordnen des Modulatorelements (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) und des optischen Empfängers (160, 223, 328, 332, 336, 415, 419, 537, 538, 541, 542, 547, 551) an einer gemeinsamen Schaltungsplatine (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) aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, das ferner ein Modulieren unterschiedlicher Teile des Lichtstrahls (130, 217, 321, 323, 334, 413, 417, 518, 520, 521, 523, 544, 549, 679, 739, 747) mit unterschiedlichen Modulatorelementen (135, 220, 327, 331, 337, 414, 418, 525, 527, 530, 533, 545, 550) aufweist.