DE4308321A1 - Vorrichtung für breitbandige Verbindungen zwischen Schaltungsträgern - Google Patents
Vorrichtung für breitbandige Verbindungen zwischen SchaltungsträgernInfo
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Description
Durch die Entwicklung der integrierten Schaltungen besteht
ein enormer Bedarf an breitbandiger Verbindungstechnik. Sie
wird benötigt für die Datenkommunikation zwischen den
integrierten Schaltungen (Chip zu Chip), zwischen den mit
solchen Schaltungen bestückten Modulen (Multi-Chip-Module
zu Multi-Chip-Module), zwischen den Leiterplatten und
zwischen den Geräten. Die herkömmliche galvanische Verbindungstechnik
ist bereits an ihre Grenze gestoßen und kann
diese Aufgabe künftig nicht mehr erfüllen.
Das oben beschriebene Problem wurde bereits Ende der
Siebziger und Anfang der Achziger erkannt und ist seither
Untersuchungsgegenstand vieler Wissenschaftler. Es existieren
einige Lösungsvorschläge. Die endgültige Lösung des
Problems ist aber bis heute noch nicht gefunden. Weltweit
arbeiten zur Zeit Wissenschaftler im Rahmen verschiedener
nationalen bzw. internationalen Förderprogramme intensiv
an diesem Problem.
Die unten beschriebene Erfindung stellt eine Lösung des
Problems dar. Sie eignet sich insbesondere für den Einsatz
zur Verbindung der Leiterplatten und der Multi-Chip-Module.
Auf der Basis des von Y. Okada et. al. vorgeschlagenen
Konzepts "Dialog.H" (Y. Okada, H. Tajima, Y. Hamazaki and
K. Tamura: "Dialog.H: A highly parallel processor based on
optical common bus", COMPCON '83, IEEE Computer Society
Press, 1983, pp. 461-467) wird eine Vorrichtung für
breitbandige Verbindungen zwischen Schaltungsträgern erfunden.
Sie besteht aus einer Vielzahl von Lichtleiterplatten,
einem Zylinderspiegel und den erforderlichen optischen
Sendern/Empfängern (z. B. Laserdioden und Photodioden, s.
Fig. 1).
Die Schaltungsträger (z. B. Multi-Chip-Module oder Leiterplatten)
mit den zugehörigen optischen Sendern/Empfängern
und der Zylinderspiegel sind genauso positioniert wie in
"Dialog.H" beschrieben (Fig. 2).
Unterschiedlich zu "Dialog.H" verwendet die in der Erfindung
vorgeschlagene Vorrichtung anstatt Freiraumstrahlen
Lichtleiterplatten. Der freie Raum in "Dialog.H" zwischen
den optischen Sendern/Empfängern und dem Zylinderspiegel
wird in der Erfindung durch parallel übereinander gestapelte
Lichtleiterplatten gefüllt.
Jede einzelne Lichtleiterplatte besteht aus einer Kernschicht
mit der Brechzahl n₁ und den Beschichtungen mit
der Brechzahl n₂, wobei n₂<n₁ (Fig. 3). Zwischen den
benachbarten Lichtleiterplatten sind optische Isolationsschichten
zur Trennung der Übertragungskanäle angebracht
(Fig. 1).
Alle Spiegel können neben den Zylinderspiegeln auch Spiegel
mit anderen Krümmungen (z. B. Ellipsoidspiegel) eingesetzt
werden.
Der Spiegel kann durch direkte Beschichtung von Spiegelmetallen
auf den Plattenstapel erzeugt werden. Er kann aber
auch durch Aufkleben an den Plattenstapel angebracht
werden. Mögliche Luftspalten zwischen dem Spiegel und den
Platten sollen mit optisch transparenten Klebemitteln oder
Immersionsflüssigkeit bzw. -gel gefüllt werden, die angepaßte
Brechzahl vorweisen (z. B. n₁).
Die Ankopplungsstellen der optischen Wandler können mit
Einkerbung seitlich in den Plattenstapel versehen werden,
die zur Einhaltung der vorgegebenenen Winkel als Führung
dienen (Fig. 4). Die Führung kann unterschiedliche Querschnitte
(V-förmig, rechteckförmig, etc.) haben.
An den Ankopplungsstellen können erforderliche optische
Koppelelemente wie Hologramme, Linsen oder Gel zur optischen
Anpassung erzeugt oder angebracht werden.
Die wesentlichen Vorteile der hier vorgeschlagenen Vorrichtung
sind:
- - erheblich verbesserte Leistungsbilanz.
- - Die ersten Untersuchungsergebnisse durch Messungen und Simulationen deuten auf eine 30fach höhere Empfangsleistung an der Photodiode. Diese Verbesserung ist auf die hinzukommenden Leistungsanteile über Reflexionen an den beidseitigen Beschichtungen mit der Brechzahl n₂ (n₂<n₁, s. Fig. 3) zurückzuführen.
- - Einsparung von teuren optischen Bauelementen, die in "Dialog.H" zur Strahl-Fokusierung erforderlich sind (Linsen, Präzisionsspiegel).
- - Begünstigung für den Einsatz von LD- und PD-Arrays.
- - größere Toleranz für die Aufbautechnik und einfachere Montage-Technik.
- - geringeres optisches Nebensprechen, somit kompakter Aufbau möglich.
Claims (4)
1. Vorrichtung für breitbandige Verbindungen zwischen
Schaltungsträgern (7),
gekennzeichnet durch,
wenigstens eine Lichtleiterplatte (1) aus optisch transparenter
Kernschicht (9), die auf beiden planaren Oberflächen
mit Reflexionsschichten (8) versehen ist, einen Spiegel
(2), der senkrecht zur Lichtleiterplatte (1) angeordnet ist
und den von gegenüber positionierten Lichtsendern (4) in
die Lichtleiterplatte (1) eingekoppelten Strahl zu den
gegenüber positionierten Lichtempfängern (5) zurückreflektiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Vielzahl der Lichtleiterplatten (1) durch optische
Isolationsschichten (3) getrennt übereinander angeordnet
sind, so daß sich ein Plattenspiegel (6) bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spiegel ein Zylinderspiegel ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtleiterplatte (1) Einkerbungen (10) zur leichten
Ankopplung der Schaltungsträger (7), die mit Lichtsendern
(4) und -empfängern (5) versehen sind, bzw. zur
leichten Ankopplung der Lichtwellenleiter (11) besitzt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19934308321 DE4308321A1 (de) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | Vorrichtung für breitbandige Verbindungen zwischen Schaltungsträgern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19934308321 DE4308321A1 (de) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | Vorrichtung für breitbandige Verbindungen zwischen Schaltungsträgern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4308321A1 true DE4308321A1 (de) | 1994-09-22 |
Family
ID=6482923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19934308321 Withdrawn DE4308321A1 (de) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | Vorrichtung für breitbandige Verbindungen zwischen Schaltungsträgern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4308321A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6317242B1 (en) * | 1998-01-09 | 2001-11-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical bus system and signal processor |
-
1993
- 1993-03-16 DE DE19934308321 patent/DE4308321A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6317242B1 (en) * | 1998-01-09 | 2001-11-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical bus system and signal processor |
| US6634812B2 (en) | 1998-01-09 | 2003-10-21 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical bus system and signal processor |
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