FR2620284A1 - Optical connecting device for connecting complex electronic systems such as the batteries of racked electronic boards - Google Patents

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    • H04B10/801Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections
    • H04B10/803Free space interconnects, e.g. between circuit boards or chips

Abstract

The field of the invention is that of means making it possible to connect components in an electronic system. The aim of the invention is to provide a connecting device allowing links between components which may be of any number, from any point of a system to another, with the possibility of links intersecting if necessary. This aim is achieved with the aid of an electronic/optical and optical/electronic combination of transcoder modules 82, 83, 92, 93 communicating by collimated laser beam 80, 90, 100. The invention applies especially to complex computerised systems (high-power computers, etc.) and in telecommunications (automatic switch gear, PABX etc.). <IMAGE>

Description

"Dispositif de connexion optique Sour la connexion de systèmes électronioues complexes tels que les piles de cartes electroniques en panier" "An optical connection Sour complexes électronioues connection systems such as postcards stacks basket"
Le domaine de l'invention est celui des moyens permettant d'assurer la connexion des composants dans un système électronique. The field of the invention is that means for ensuring the connection of the components in an electronic system.

Ce domaine technique recouvre un très grand nombre d'applications, et par exemple les systèmes électroniques matériellement constitués de cartes électroniques empiles dans des paniers de réception. This technical field covers a very wide range of applications, for example materially consist of stacked electronic systems electronic maps into receiving baskets. Ce type de réalisation est largement répandu, et se retrouve aussi bien, a titre d'exemple, dans les appareillages informatiques, que dans les appareils de régulation industriels ou encore de télécommunications. This type of construction is widespread, and is also found well, as an example, in computer equipment, in the industrial control equipment or telecommunications.

Dans ces systèmes existants, les connexions entre les différentes composantes d'un système électrpnique (circuits intégrés, cartes, modules, ...) est réalisé par l'emploi de conducteurs métalliques (souples ou obtenus par dépôts) qui assurent le transport des électrons. In these existing systems, the connections between the different components of a system électrpnique (integrated circuit cards, modules, ...) is made by the use of metallic conductors (flexible or obtained by deposits) that transport electrons .

Dans les paniers de cartes, et comme représenté en figure 1, ces connecteurs sont essentiellement soit des câbles ou liasses de câbles 13, souples ou parfois rigides, reliant les cartes parallèles 11, 12, soit encore des cartes 14 dites de "fond de panier", pourvues de liaisons conductrices déposées, gravées ou autre dans lesquelles viennent s'enficher les cartes 11, 12. In card baskets, and as shown in Figure 1, these connectors are essentially either cables or bundles of cables 13, flexible or somewhat rigid, connecting the parallel boards 11, 12, again either card 14 called "backplane "provided deposited conductive connections, engraved or another in which are plugged the boards 11, 12.

Or, quel que soit leur mode de réalisation, ces liaisons matérielles présentent un certain nombre d'inconvénients, essentiellement liés a la limitation physique et technologique du nombre de connexions réalisables et i la lenteur relative des temps de transit. But regardless of embodiment, these material connections have a number of drawbacks, mainly related to the physical and technological limitations on the number of feasible connections and i the relatively slow transit time.

En effet, les câbles souples 13 réunissant les cartes parallèles 11, 12 sont généralement obligatoirement connectés | Indeed, the flexible cable 13 bringing together the parallel boards 11, 12 are generally mandatory connected | sur les extrémités des cartes ce qui irpose une implantation parfois défavorable des corposants sur la carte. on the ends of cards which irpose a sometimes unfavorable implantation corposants on the map. Il est pratiquement impossible d'établir d'autres connexions, par exemple au niveau du centre des cartes, en particulier si l'on cherche à réduire au strict minimum la longueur des fils (pour des raisons de coût et de temps de propagation -des signaux) et à rendre l'assemblage réalisable tout en laissant le système accessible et maintenale. It is virtually impossible to establish other connections, for example at the center of the cards, especially if one seeks to minimize the son of strict length (for reasons of cost and delay -of signals) and to make feasible the assembly while leaving the accessible and maintenale system.

D'autre part, cette lir.tation du nombre de connexions est particulièrement défavorable dans les systèmes corplexes, où elle empéche de réaliser des connexions utiles. Moreover, this lir.tation the number of connections is particularly unfavorable in corplexes systems, where it prevents to make useful connections. Dans ce cas, le palliatif habituel consiste à utiliser des méthodes de multiplexage complexes pour permettre par exemple à plusieurs chemins logiques d'emprunter le même chemin physique. In this case, the usual workaround is to use complex multiplexing methods to allow such multiple logical paths to follow the same physical path.

Ces méthodes de multiplexage, jointes à la relative lenteur du temps de propagation des signaux dans les conducteurs matériels, obèrent la rapidité du dialogue entre les différents composants interconnectes. These methods of multiplexing, together with the relative slowness of the signal propagation time in hardware drivers, greatly hinder the speed of the dialogue between the different interconnected components.

En tout état de cause, on notera que quel rue soit la complexité du système, la mise en oeuvre des liaisons matérielles existantes exigent une "main d'oeuvre" (éventuellement automatisée) coûteuse, et nécessite l'utilisation de conducteurs métalliques onéreux, sur des longueurs qui peuvent atteindre plusieurs dizaines de kilomètres dans un système complexe tel qu'un "super ordinateur". In any case, note that what street the complexity of the system, the implementation of existing physical connections require a "labor" (possibly automated) expensive, and requires the use of expensive metal conductors on lengths that can reach several tens of kilometers in a complex system such as a "super computer".

L'invention a notamment pour objectif de pallier ces divers inconvénients d'état de la technique. The invention is especially to overcome these various disadvantages of prior art.

Plus précisément, un premier objectif essentiel de l'invention est de fournir un dispositif de connexion entre composants d'un système électronique complexe, susceptible de se passer complètement de support matériel. More specifically, a first gist of the invention aims to provide a connecting device between components of a complex electronic system, likely to happen completely hardware support.

Cet objectif a pour corrolaire de permettre la mise en oeuvre des connexions ihu cot quasiment nul, e réduisant le poids et l'encombrement du système, ce qui est particulièrement avantageux pour les applications embarquées, en aéronautique ou en astronautique. This objective corollary to enable the implementation of ihu connections almost zero cost, e reducing the weight and bulk of the system, which is particularly advantageous for embedded applications in aeronautics or astronautics.

Un second objectif essentiel de l'invention est de fournir un dispositif de connexion permettant des liaisons entre composants susceptibles d'être en nombre quelconque, depuis un point quelconque d'un système à un autre, avec la possibilité pour des liaisons de s'entrecouper si nécessaire. A second essential objective of the invention is to provide a connecting device for connections between components may be any number from any point from one system to another, with the possibility for the links intersect if necessary.

Un objectif complémentaire de l'invention est de permettre la réalisation de véritables systèmes de connexion tridimensionnelle, et de faire sauter la limite actuelle que l'on pourrait qualifier de "bidirensionnelle et demie" (2 D 1/2) mai consiste corme déjà mentionné à relier des circuits entre eux à l'intérieur d'un même plan ("puces", "cartes",...) puis e général à relier ces différents plans à l'aide de "fonds de paniers" 14 ou de connecteurs avants 13. An additional objective of the invention is to achieve true three-dimensional connection systems, and blow up the current limit that could be called "bidirensionnelle and a half" (2 1/2 D) may corm is mentioned linking circuits together within the same plane ( "chips", "cards", ...) and general e to connect these different plans using "backplanes" 14 or connectors Front 13.

Un autre objectif de l'invention est d'assurer toutes les liaisons necessaires entre les sous-ensersles d'un système complexe, et ce de façon économique. Another object of the invention is to provide all necessary connections between the sub-ensersles a complex system, and economically.

Il existe en effet aujourd'hui de très nombreux composants VLSI (Very Large Scale Integration), et en particulier des microprocesseurs 16 et 32 bits, ainsi que des processeurs spécialisés, que l'on peut envisager de regrouper dans un système complexe en mue de réaliser certaines fonctions. There are indeed many VLSI components today (Very Large Scale Integration), and in particular microprocessors 16 and 32 bits, as well as specialized processors, which can consider consolidating in a complex system of moulting perform certain functions. A titre d'exer.ple, la mise e parallèle de nombreux microprocesseurs 32 bits permet d'obtenir théoriquement une puissance de calcul spectaculaire sur certains problèmes (et par exemple en simulation numérique). For exer.ple, setting parallel of many 32-bit microprocessors allows theoretically get a spectacular computing power on certain issues (for example in numerical simulation).

Or, le dispositif selon l'invention, permettant la réalisation de connexions tridimensionnelles sans support matériel se substitue très avantageusement aux modes de réalisation existants, en simplifiant grandement le cablage actuel, mais surtout permet de réaliser des systèmes dont la complexité dépasse largement les possibilités des liaisons matérielles. However, the device according to the invention for making three-dimensional connections without hardware support replaces very favorably to existing embodiments, greatly simplifying the current wiring, but especially allows for systems whose complexity goes far beyond the possibilities of hardware links.

Un autre- objectif important de l'invention est de fournir des connexions très rapides, notamment à des vitesses excédant le Gigabit par seconde. Otherwise an important objective of the invention is to provide very fast connections, especially at speeds exceeding Gigabit per second.

Ces objectifs ainsi que d'autres qu@ apparaitront par la suite sont atteints à l'aide d'un dispositif de connexion, pour l'établissement de connexions à l'intérieur de systèmes électroniques complexes notamment du type des piles de cartes en paniers constituées essentiellement de composants conducteurs matériels parcourus par un courant électrique, These objectives and others that @ appear later are achieved with a connecting device for establishing connections within complex electronic systems including the card battery type baskets made essentially of conductive components materials traversed by an electric current,
caractérisé en ce qu'il comporte characterized in that it comprises
- au moins un premier module transcodeur électronique-optique, pour l'émission d'un rayonnement optique laser modulé, recevant en entrée un signal électrique provenant desdits composants matériels et fournissant en sortie un signal optique laser, modulé en fonction dudit signal électrique d'entrée; - at least a first electronic-optical transcoder module, for transmitting a modulated laser optical radiation, receiving at its input an electrical signal from said hardware components and outputting a laser optical signal, modulated in accordance with said electric signal Entrance;
- au moins un second module transcodeur optique-électronique de réception et de décodage d'un rayonnement optique laser, recevant en entrée un signal laser module, et fournissant e sortie un signal électrique correspondant au signal laser d'entrée, - at least a second optical-electronic receiving transcoder module and decoding of a laser optical radiation, receiving at its input a signal laser module, and an output supplying an electrical signal corresponding to the input laser signal,
lesdits premiers et seconds modules transcodeurs coopérant de façon que le signal laser modulé émis par un desdits premiers modules transcodeurs électronique-optique soit reçu en entrée de l'un desdits seconds modules transcodeurs optique-électronique. said first and second transcoders modules cooperating so that the modulated laser signal emitted by one of said first electronic-optical transcoders modules is inputted to one of said second optical-electronic modules transcoders.

Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif selon l'invention comporte au moins un module transcodeur mixte, constitué de la combinaison d'un premier module transcodeur électronique-optique, et d'un second module transcodeur optique-électronique, comportant deux modes de rebouclage alternatifs In an advantageous embodiment, the device according to the invention comprises at least one mixed transcoder module, consisting of the combination of a first electronic-optical transcoder module, and a second optical-electronic transcoder module having two modes alternative loopback
- un mode de rebouclage optique, selon lequel les signaux laser modulés d'entrée sont restitués en sortie - a loopback optical mode, wherein the input modulated laser signals are output at the output
- un mode de rebouclage électronique, selon lequel les signaux électroniques d'entrée sont restitués en sortie. - an electronic loopback mode, wherein the electronic input signals are output at the output.

Le cas échéant, chacun desdits modules transcodeurs est associé à un multiplexeur ou démultiplexeur numérique. Where applicable, each of said modules transcoders is associated with a digital multiplexer or demultiplexer.

Dans des modes de réalisation avantageux et optionnels de l'invention, les modules transcodeurs sont utilisés avec des fibres optiques et/ou des miroirs ou des réseaux de diffraction permettant une propagation non linéaire des signaux laser modulés. In advantageous embodiments and optional of the invention, the transcoders modules are used with optical fibers and / or mirrors or diffraction gratings to a non-linear propagation of the modulated laser signals.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de quelques modes de réalisation préférentiels de l'invention, donnés à titre illustratif, et des dessins annexés dans lesquels Other features and advantages of the invention will appear on reading the following description of some preferential embodiments of the invention, given by way of illustration, and the appended drawings in which
- la figure 1 illustre les modes de connexion électroniques antérieurs, par liaison matérielle; - Figure 1 illustrates the prior electronic connection modes by bonding material;
- la figure 2 illustre le structure d'un module transcodeur électronique-optique (TEO) selon l'invention; - Figure 2 illustrates the structure of an electronic-optical transcoder module (TEO) of the invention;
- la figure 3 schématise un boitier d'intégration a TEO de la figure 2; - Figure 3 diagrammatically shows an integration case has TEO of Figure 2;
- la figure 4 illustre la structure d'un module transcodeur optique-électronique (TOE) selon l'invention;; - Figure 4 illustrates an optical-electronic transcoder module structure (TOE) according to the invention ;;
- la figure 5 schématise un boitier d'intégration du TOE de la figure 4; - Figure 5 schematically shows an integration of the TOE housing of Figure 4;
- la figure 6 schématise un boîtier d'intégration d'un transcodeur mixte (TM) à huit faisceaux selon l'invention; - Figure 6 schematically shows a housing for integrating a mixed transcoder (TM) to eight beams according to the invention;
- la figure 7 illustre schématiquement la topologie d'un bus en anneau; - Figure 7 schematically illustrates the topology of a bus ring;
- la figure 8 est une vue en perspective schématisant le principe de connexion de cartes parallèles au moyen de modules transcodeurs mixtes selon l'invention, agencés dans un bus en anneau; - Figure 8 is a perspective view diagrammatically showing the principle of parallel board connection using mixed transcoders modules according to the invention, arranged in a ring bus;
- la figure 9 schématise l'implantation des modules transcodeurs mixtes de l'invention dans un bus en anneau bi-directionnel. - Figure 9 shows schematically the implantation mixed transcoders modules of the invention in a bi-directional bus ring.

Le principe de l'invention est de fournir un dispositif de connexion qui assure des liaisons optiques à l'intérieur d'un système complexe par faisceaux de lumière laser collimatés. The principle of the invention is to provide a connection device which provides optical connections within a complex system by beams of collimated laser light.

La mise en oeuvre de l'invention se traduit donc par la réalisation d'une véritable connexicr. The implementation of the invention thus results in the achievement of true connexicr.

tridImensionnelle, à différentes échelles, à l'intérieur d'un système complexe. three-dimensional, at different scales, within a complex system. Les sous-ensembles du système électronique qui sont connectés entre-eux sont par exemple des composants, des cartes ou encore des modules du système. The subsets of the electronic system that are connected them are for example components, maps or even system modules.

De façon avantageuse, et comme illustre e figure c, la connexion tridimensionnelle utilise Advantageously, and as illustrated FIG e c, the three-dimensional connection uses
- - sur un plan (d'un composant ou d'une carte), des conducteurs métalliques, obtenus par exemple par procédés traditionnels (circuits imprimés, techniques des circuits intégrés, ...); - - on a map (a component or card), metal conductors, obtained for example by conventional methods (printed circuit boards, integrated circuit techniques, ...);
- orthogonalement à ce plan, et constituant ainsi virtuellement la troisième dimension de connexion, des liaisons Optirles. - orthogonally to this plane, and thus virtually constitutes the third connection dimension of Optirles bonds.

Bien entendu, ceci n'exclut pas l'existence, selon cette troisième dimension, de conducteurs métalliques ou de fibres optiques, ou autres, non plus que l'existence de liaisons optiques à l'intérieur des deux premières dimensions. Of course, this does not exclude the existence, according to this third dimension, of metallic conductors or optical fibers, or other, nor is the existence of optical links within the first two dimensions.

Pour aboutir a ce résultat, le dispositif de connexion suivant l'invention utilise trois types de circuit VLSI, à savoir To achieve this result, the following connection device of the invention uses three types of VLSI circuit, namely
- un module transcodeur électronique-optique (noté TEO); - an electronic-optical transcoder module (denoted TEO);
- un module transcodeur optique-électricrje (noté TOE); - an optical-électricrje transcoder module (denoted TOE);
- un transcodeur mixte (noté TH). - a mixed transcoder (denoted TH).

La figure 2 présente l'architechture de la chaine de transcodage électronique-optique. Figure 2 shows the architechture of the chain of electronic-optical transcoding. La figure 3 schématise un exemple de circuit à huit faisceaux optiques, mettant chacun en oeuvre la chaine structurelle de la figure 2. 3 diagrammatically shows an example of circuit to eight optical beams, each implementing the structural chain of Figure 2.

Le module transcodeur électronique-optique 20 de la figure 2 est constitué d'une diode laser 21 assurant l'émission d'un rayonnement laser, en lumière cohérente, modulée par un train de bits incidents à transmettre reçus en entrée 22. Ces signaux d'entrée 22 sont des signaux électroniques, de préférence sous forme numérique. The electronic-optical transcoder module 20 of Figure 2 comprises a laser diode 21 providing the transmission of a laser radiation, in coherent light, modulated by an incident bit stream to be transmitted received at the input 22. These signals input 22 are electronic signals, preferably in digital form.

Le faisceau optique modulé 23 issu de la diode laser traverse ensuite un système optique 24 assurant la formation d'un faisceau optique résultant 25 parfaitement parallèle. The modulated optical beam 23 from the laser diode then passes through an optical system 24 ensuring formation of an optical beam 25 resulting perfectly parallel.

Le système optique 24 est rendu nécessaire par le manque de directivité du faisceau 23 émis par la diode laser, et le fin faisceau de lumière résultant 25 issu du système optique 24 ne présente que quelques microns de diamètre. The optical system 24 is necessitated by the lack of directivity of the beam 23 emitted by the laser diode, and the fine light beam 25 resulting from the optical system 24 shows only a few microns in diameter.

Lorsque un haut taux d'intégration optique est nécessaire, on utilise une technise du type "micro- usinage" pour réaliser un jeu de plusieurs petites lentilles constituant le système optique 24. When an optical integration of high rate is required, a technise the type used "micromachining" to achieve a set of several small lenses constituting the optical system 24.

En aval du système 24, une ou plusieurs "fenêtres" 31 (figure 3) permettent à la lumière de traverser la boitier 30 d'intégration du TEO. Downstream of the system 24, one or more "windows" 31 (Figure 3) allow light to pass through the casing 30 integrating the TEO.

Dans le cas d'un TEO à huit faisceaux, comme représenté en figure 3, on peut prévoir soit une fenetre de sortie 31 par faisceau, soit encore une seule entre corune à l'ensemble des faisceaux. In the case of a TEO eight beams, as shown in Figure 3, one can either provide an output window 31 by the beam, or even a single between corune to all beams.

Pour éviter l'accumulation d'impuretés, notamatent 60US forme de poussières ambiantes, la :face supérieure du boitier 30 doit être parfaitement plaie et sans aspérité, notamatent à la jonction entre les parties opaques du boîtier 30 et les portions transparentes constituant les fenêtres 31. Ceci a pour avantage de favoriser la libre circulation des fluides ambiants, et de faciliter le nettoyage éventuel des fenêtres 31. To avoid accumulation of impurities, notamatent 60US form of ambient dust,: upper face of the housing 30 must be perfectly wound and Stepless® notamatent at the junction between the opaque parts of the housing 30 and the transparent portions constituting the windows 31 . This has the advantage of promoting the free movement of environmental fluids, and to facilitate the eventual cleaning windows 31.

Les pattes 32 du boitier 30, représentées en nombre et disposition arbitraires en figure 3, ramènent la masse, les alimentations, le signal d'horloge, et le signaux numériques 22 assurant la modulation des faisceaux optiques émis. The lugs 32 of the housing 30, shown in arbitrary number and arrangement in Figure 3, bring the mass, power supplies, clock signal, and the digital signal 22 providing the modulation of the emitted light beams. Les pattes 32 amènent également des lignes de fonction, dont une ligne d'initialisation. The legs 32 also lead function lines, including an initiating subscriber.

Le boîtier 30 est avantageusement pourvu d'une encoche 33 formant détrompeur. The housing 30 is advantageously provided with a notch 33 forming keyed.

Le cas échant, le signal numérique 22 reçu en entrée par la diode laser 21 peut provenir d'un circuit multiplexeur 26. When appropriate, the digital signal 22 being input by the laser diode 21 can come from a multiplexer circuit 26.

Le circuit 26 assure le multiplexage de plusieurs lignes numériques électroniques 27 gu'il reçoit en entrée. The circuit 26 multiplexes a plurality of electronic digital lines gu'il 27 receives as input.

Un tel multiplexeur 26 trouve parfaitement sa place dans le module transcodeur selon l'invention, du fait que la liaison optique permet en général d'assurer un débit plus élevé que les liaisons électroniques. Such a multiplexer 26 perfectly fits in the transcoder module according to the invention, because the optical link can generally provide a higher throughput than the electronic links. Une technologie AsGa (Arséniure de gallium) est alors avantageusement employée. A GaAs technology (gallium arsenide) is then advantageously employed.

La figure 4 illustre schématiquement la structure d'un module transcodeur optique-électronique destiné à coopérer avec le module transcodeur électronique-optique des figures 2 et 3. 4 schematically illustrates the structure of an optical-electronic transcoder module for cooperating with the electronic-optical transcoder module of Figures 2 and 3.

Le module transcodeur optique-électronique de la figure 4 est essentiellement constitué d'un photodétecteur 41 assurant l'émission d'un train de bits électronique 42 par démodulation du faisceau optique incident 43 provenant d'un module TEO. The optical-electronic transcoder module of FIG 4 is essentially constituted by a photodetector 41 ensuring the transmission of an electronic bit stream 42 by demodulating the incident optical beam 43 from a TEO module.

Le photodétecteur 41 est par exemple intégré dans un boitier 50 tel que schématisé en figure 5. The photodetector 41 is for example integrated in a housing 50 as shown schematically in Figure 5.

Le boitier 50 comporte, de façon symétrique au boitier 30 du TEO de la figure 3, des fenêtres =1 d'entrée des faisceaux (ou éventuellemnt une fenêtre unique commune à l'ensemble ou à plusieurs faisceaux), des pattes de connexion 52, et un détrompeur 53. The housing 50 comprises, symmetrically to the housing 30 of TEO in Figure 3, windows = 1 input beams (or a single common window éventuellemnt to all or multi-beam), the connecting lugs 52, and a polarizer 53.

Dans les cas où cela se justifie, un circuit démultiplexeur 4 est monté en sortie du photodétecteur 41, et assure le démultiplexage du signal électronique 42 d'entrée sur plusieurs lignes numériques électroniques 45 de sortie. Where warranted, a demultiplexer circuit 4 is mounted at the output of photodetector 41, and provides the demultiplexing of the electronic signal 42 input to a plurality of electronic digital lines 45 output.

La figure 6 illustre un mode de mise e oeuvre avantageux du principe à la base de l'invention, sous la forme d'un module transcodeur mixte. 6 illustrates one embodiment of an advantageous implementation of the principle underlying the invention in the form of a mixed transcoder module.

Le module TM de la figure 6 est schématisé sots la forme d'un boitier d'intégration 60 à huit faisceaux incidents 61 et huit faisceaux émergeants 62. The TM module 6 is diagrammed fools the form of an integration box 60 to eight incident beams 61 and eight emerging beams 62.

Le transcodeur mixte constitue la combinaison d'un module TEO et d'un module transcodeur TOE. The Joint transcoder is a combination of TEO module and a TOE transcoder module.

Dans un des odes de fonctionnement, les deux modules TEO et TOE. In an operating odes, both TEO and TOE modules. de base du module TM fonctionnent indépendamment, chacun des modules associés constituant par exemple une voie de liaison fonctionnant en sens inverse de l'autre. TM module base operate independently, each of the associated modules constituting for example a working connection path in the opposite direction from each other.

Dans un autre mode de fonctionnement, le module T possède des modes de rebouclage, optique et électronique. In another mode of operation, the T module has loopback modes, optics and electronics. Dans le cas de la mise en mode de rebouclage optique, les signaux optiques émergeants 62 sont identiques aux signaux optiques incidents 61. Dans le cas d'un rebouclage électronique, ce sont les signaux électroniques qui ne font qu'entrer et sortir. In the case of setting optical loopback mode, the emerging optical signals 62 are identical to the incident optical signals 61. In the case of an electronic loopback, it is the electronic signals that are not in and out.

Avantageusement, la mise en mode de rebouclage, optique ou électronique, est une fonction prograrmable du transcodeur mixte. Advantageously, the setting loopback mode, optically or electronically, is a function of the mixed prograrmable transcoder.

Le boitier 60 d'intégration du module TM présente aussi des fenêtres individuelles 63 ou communes d'entrée et de sortie des faisceaux 61, 62, des pattes de connexion 6A, et avantageusement un détrompeur 65. The housing 60 of this integration of TM as individual windows or common input 63 and output beams 61, 62, connecting pins of 6A, and advantageously 65 is keyed.

Dans le but d'éviter de perturber l'acheminement des faisceaux optiques émis et/ou reçus par les modules TEO, TOE, et TM, et en complément des exigences précisées plus haut quant à l'état de surface des boîtiers d'intégration 30, 50, 60, le fluide (gaz ou licwice) dans lequel est immergé le système doit obligatoirement être traité et filtré. In order to avoid disturbing the routing of the optical beams emitted and / or received by the modules TEO, TOE and TM, and in addition to the requirements outlined above as to the surface state of integration housings 30 , 50, 60, the fluid (gas or licwice) in which is immersed the system must be processed and filtered. Cette précaution évite la présence de poussières susceptibles d'obstruer les fenêtres 31, 51, 63, ou de diffracter les faisceaux optiques. This prevents the presence of dust may block the windows 31, 51, 63, or diffracting optical beams.

L'isothermie du fluide doit également être garantie, pour éviter la réfraction. The isothermal fluid must be guaranteed to prevent refraction.

Dans le cas d'un livide, les points de contact chaud doivent être proscrits, afin d'éviter la formation d'une ébullition, dont les bulles viendraient troubler le milieu de propagation des faisceaux. In the case of livid, the hot points of contact must be prohibited in order to avoid the formation of a boiling, the bubbles come to disturb the propagation medium of the beams.

Enfin, le choix de la nature du fluide d'immersion du système d'une part, et de la nature du rayonnement du laser utilisé d'autre part, doit être fait conjointement, de façon que les bandes d'absorption du fluide ne coincident pas avec la longueur d'onde des photons. Finally, the choice of the nature of a separate system of immersion fluid, and the type of radiation of the laser used on the other hand, must be made jointly, so that the fluid absorption bands not coincide not with the wavelength of the photons.

Des procédures d'auto-tests des liaisons construites au moyen des modules TEO, TOE et TX assurent la qualité de fonctionnement du dispositif de connexion suivant l'invention. Procedures for self-testing of links built using modules TEO, TX TOE and ensure the performance of the following connection device of the invention. Ces procédures d'auto-tests sont avantageusement déclenchées à la mise en route, ou lors de phases d'initialisation du système.Elles peuvent avantageusement utiliser les fonctions de rebouclage optiques mentionnées plus haut, de façon que, par exemple, un module TX vérifie l'identité du signal optique qui lui est renvoyé par un autre module TM en cours de test, et en mode de rebouclage optique, avec le signal optique source émis par ledit premier module TM en direction dudit second module TX en cours de test. These self-testing procedures are advantageously activated at startup, or when the système.Elles initialization phases may advantageously utilize the optical loopback functions mentioned above, so that, for example, a TX module verifies the identity of the optical signal which is sent to it by another TM module under test, and optical loopback mode, with the source optical signal from said first TM toward said second TX module under test.

Les modules transcodeurs IEO, TOE et TX de l'invention peuvent avantageusement se superposer à des circuits VLSI du type des microprocesseurs, et permettre ainsi des liaisons directes et rapides de processeurs à processeurs (universels ou spécialisés). Transcoders modules IEO, TOE and TX of the invention can advantageously be superimposed on VLSI circuits of the microprocessor type, and thus enable direct connections and fast processors processors (universal or specialized).

Les modules TEO, TOE et TM de l'invention peuvent également coopérer, par exemple sous la forme d'un bus en anneau tel que schématise en figure 7. The TEO modules, TOE and TM of the invention can also cooperate, for example in the form of a ring bus as schematically in Figure 7.

La structure d'un bus en anneau, qui est bien connue de l'homme de métier, consiste à réaliser un che. The structure of a bus ring, which is well known to those skilled in the art, consists in carrying out a task. r. r. fermé 70 reliant des sous-ensembles 71, 72,..., éventuellement en traversant d'autres sous-ensersles. closed 70 connecting subassemblies 71, 72, ..., possibly through other sub-ensersles. De cette manere, le sous-ensemble 71 peut envoyer un message M spécifique au sous-ensemble 72, même Si ces sous-ensembles intermédiaires (non représentes) sort interposés sur le chemin de transmission 70. Dans ce cas, le message M doit inclure l'adresse du sous-ensemble 72. This manere, the subassembly 71 can send a specific message M to the subassembly 72, even if these intermediate sub-assemblies (not shown) outputs interposed in the transmission path 70. In this case, the message M must include the address of the sub-assembly 72.

Alors que, dans les systèmes complexes actuels pourvus exclusivement de connexions materielles entre les composantes du système, les bus de ce type ne peuvent étre réalisés qu'en nombre limité pour les raisons rappelées en préambule, ces limitations disparaissent avec l'utilisation des liaisons optiques de l'invention. While in today's complex systems with exclusively MATERIAL connections between the system components, buses of this type can only be made in limited numbers for the reasons stated in the preamble, these limitations disappear with the use of optical links of the invention.

L'implantation d'un bus en anneau dans un système électronique Q cartes parallèles 81, 91 est schématisé en figure 8. Implantation of a ring bus in an electronic system Q parallel boards 81, 91 is shown schematically in Figure 8.

Dans un but de simplification, le schéma de la figure E ne se réfère qu'à un fragment de bus, pour un système à bus à anneau unique. For simplification purpose, the diagram of FIG E refers only bus fragment, for a single ring bus system. Bien entendu, ni le nombre de cartes 81, 91 connectées, ni le nombre de bus en anneau réalisé à l'intérieur du système ne sont des caractéristiques limitatives de l'invention. Of course, neither the number of cards 81, 91 connected, nor the number of bus ring carried within the system are of the limiting characteristics of the invention.

Chacune des cartes 81, 91 est pourvue de modules transcodeurs 82, 83 ; Each of the cards 81, 91 is provided with modules transcoders 82, 83; 92, 93 alignés sur le trajet (éventuellement non linéaire) du faisceau laser modulé 80, 90, 100 formant bus optique. 92, 93 aligned on the path (possibly nonlinear) of the modulated laser beam 80, 90, 100 forming an optical bus.

Deux modes de réalisation peuvent être envisagés pour chaque paire de transcodeurs 82, 83 et 92, 93. Two embodiments can be envisaged for each pair of transcoders 82, 83 and 92, 93.

Dans un premier mode de réalisation, l'un des transcodeur de charte paire c2, 92 est un module TOE, le transcodeur complémentaire 83, 93 étant un module TEO. In a first embodiment, one of the charter transcoder pair c2, 92 is a TOE module, the complementary transcoder 83, 93 being a TEO module.

Dans un autre mode de réalisation, chacun des modules 82, 83, ; In another embodiment, each of the modules 82, 83,; 92, 93 est un transcodeur TM. 92 93 TM is a transcoder. Ce second mode de realisation peut dans certains cas etre considéré comme étant plus avantageux, du fait des possibilités de rebouclage qu'il présente, et de fonctionnement L~- directionnel du bus comme on le verra en relation avec la figure c. This second embodiment may in some cases be considered more advantageous because of the possibilities of looping it presents, and operation L ~ - directional bus as discussed in connection with Figure c.

Chaque carte 81, 91 comporte en outre au moins un composant 84, 94 d'analyse des messages. Each card 81, 91 further comprises at least one component 84, 94 analyzing messages. Chacun de ces composants 84, 94 assure l'analyse des messages incidents sur la carte. Each of these components 84, 94 provides analysis of incidents posts on the board. Dans le cas ou le message incident courant est destiné à la carte, le circuit 84, 94 assure la transmission vers les autres composants de la carte. In case the current incoming message is intended for the card, the circuit 84, 94 transmits to the other components of the card. Dans le cas contraire, les signaux sont réémis vers la carte suivante. Otherwise, the signals are retransmitted to the next card. La notion de carte suivante peut être soit physique (il s'agit alors de la carte voisine), soit logique (carte dont l'adresse suit l'adresse de la carte courante).Les connexions 85, 86 ; The concept of next card can be either physical (it is then the next card) or logical (card whose address follows the address of the current card) .The connections 85, 86; 95, 96 de connexion des modules transcodeurs avec les circuits d'analyse des messages sont en général des liaisons matérielles mais peuvent également être optiques. 95, 96 transcoders connection modules with circuits analysis messages are generally hardware links but can also be optical. Les circuits 84, 94 peuvent le cas échéant, être intégrés avec les modules transcodeurs correspondants. The circuits 84, 94 may optionally be integrated with the corresponding transcoder modules.

Co=.e déjà mentionné, un tel bus optique peut être bi-directionnel dans le cas où on utilise des modules transcodeurs de type mixte (fig.9). Co = .e already mentioned, such an optical bus can be bi-directional in the case of using transcoders modules of mixed type (Fig.9).

Dans ce cas, les connexions entre les modules In this case, the connections between modules
TM 82, 83 et le circuit d'analyse des messages 84 sont constituées par quatre liaisons distinctes 101, 102, 103, 104. Le circuit d'analyse des messages 84 doit étre multiaccés (double accés dans le cas de la figure 9) pour permettre la prise en compte de plusieurs messages simultanés (2 dans le cas représenté). TM 82, 83 and the posts 84 of the analyzing circuit are constituted by four separate links 101, 102, 103, 104. The posts 84 of the analysis circuit must be multiport (dual port in the case of Figure 9) for allow the inclusion of multiple simultaneous messages (two in the illustrated case). Il doit donc inclure une gestion de file d'attente, ou tout autre dispositif analogue. It must therefore include a management queue, or any other similar device.

Dans le cas de la première et de la dernière carte (au sens des emplacements physiques) connectées par le bus optique de la figure 8, l'un des deux modules 82, 83 ; In the case of the first and last card (in the sense of physical locations) connected by the optical bus of Figure 8, one of the two modules 82, 83; 92, 93 doit être mis en mode de rebouclage électronique. 92, 93 must be in electronic loopback mode. La mise en mode de rebouclage électronique est avantageusement réalisée par forçage mécanique au m@yen d'un étrier spécifique ou équivalent pré-positionné sur la carte correspondante lors de l'assemblage du système. Setting electronic loopback mode is advantageously carried out by mechanical forcing the m @ yen a specific caliper or equivalent pre-positioned on the corresponding card when assembling the system.

Le caractère immatériel des liaisons optiques permet la mise en place d'un nombre quelconque de bus sans compliquer en aucune façon l'architecture physique au niveau des connexions. The intangible nature of optical links allows the creation of any number of bus without complicating the physical architecture in any way at the connections.

La seule contrainte est liée à l'usinage des cartes, et au positionnement précis des modules transcodeurs, pour permettre l'établissement correct des liaisons optiques. The only constraint is related to the machining maps, and precise positioning of transcoders modules to allow the correct assessment of optical links. L'ajustement du positionnement des modules transcodeurs, au moment du montage, peut être réalisé avec l'aide des procédures d'auto-tests, afin d'assurer l'alignement parfait des faisceaux optiques. The adjustment of the positioning of transcoders modules, during assembly, can be achieved with using the procedures of self-tests to ensure perfect alignment of the optical beams.

Dans le cas où une propagation non linéaire des faisceaux optiques de connexion est nécessaire (par exemple pour- franchir un obstacle, ou changer d'étage) deux solutions au moins sont envisageables In the case where a non-linear propagation of connecting optical beams is necessary (e.g. for- crossing an obstacle or change floor) at least two solutions are possible
- l'utilisation de fibres optiques, avec des systèmes de raccord mécanique assurant l'adaptation entre les TEO, TOE et TX d'une part, et les fibres optiques d'autre part; - the use of optical fibers, with mechanical coupling systems for the adaptation between the TEO, TOE and TX on the one hand and optical fibers on the other hand;
- l'utilisation de miroirs, ou encore de réseaux de diffraction, du type obtenus par holographie, qui permet alors de plus un traitement optique des signaux, tel que leur duplication dans le cas d'un aicuillase multiplie. - the use of mirrors, or gratings, of the type obtained by holography, which then allows a further optical signal processing, such as their duplication in the case of a aicuillase multiplies.

Bien entendu, les applications du dispositif de connexion de l'invention ne se limite pas aux exemples donnés Flus haut, et s'appliquent notamment aux systèmes complexes en informatique (ordinateurs de grande puissance, ...) et dans les télécommunications (autocommutateurs, PABX, ...). Of course, the connection device of the applications of the invention is not limited to the examples given above Flus and apply in particular to computing complex systems (high power computers, ...) and in telecommunications (PBX, PABX, ...).

Claims (8)

REVENDICATIONS
1) Dispositif de connexion, pour l'interconnexion de sous-ensembles 81, 91 à l'intérieur de systèmes électroniques complexes, notamment du type des piles de cartes 81, 91 en paniers constituées essentiellement de composants conducteurs matériels parcourus par un courant électrique, 1) Connecting device for interconnecting sub-assemblies 81, 91 within the complex electronic systems, including the type of card stacks 81, 91 baskets consist essentially of materials conductive components traversed by an electric current,
dispositif caractérisé en ce qu'il colporte device characterized in that it peddles
- au moins un premier module transcodeur électronique -optique (20) recevant en entrée un signal électronique (22) provenant desdits composants matériels, et fournissant en sortie un signal optique laser (25) modulé en fonction dudit signal électrique d'entrée;; - at least one first electronic -optical transcoder module (20) receiving at its input an electronic signal (22) from said hardware components, and outputting a laser optical signal (25) modulated in accordance with said electrical input signal ;;
- au moins un second module transcodeur optique-électronique (40) recevant en entrée un signal optique laser modulé (43), et fournissant en sortie un signal électrique (42) correspondant audit signal optique (43) d'entrée; - at least a second optical-electronic transcoder module (40) receiving at its input a modulated laser optical signal (43), and outputting an electrical signal (42) corresponding to said optical signal (43) input;
- lesdits premier et second modules (20, 4C) coopérant de façon que le signal laser modulé (25) émis par l'un desdits premiers modules transcodeurs électronique-optique (20) soit reçu en entrée (43) de l'un desdits seconds modules transcodeurs optique- électronique (40). - said first and second modules (20, 4C) cooperating so that the modulated laser signal (25) emitted by one of said first electronic-optical transcoder modules (20) is received at the input (43) of one of said second electronic modules optically transcoders (40).
2) Dispositif de connexion pour l'interconnexion de sous-ensembles à l'intérieur de systèmes électroniques complexes, notamment du type des piles de cartes en paniers constituées essentiellement de composants conducteurs matériels parcourus par un courant électrique, 2) Connecting device for interconnecting subassemblies within complex electronic systems, including the type of baskets card stacks consist essentially of conductive components materials traversed by an electric current,
caractérisé en ce qu'il comporte au moins ur. characterized in that it comprises at least core.
ledit module (60) comprenant d'une part un sous-module transcodeur optique-Flectronique entre ladite entrée optique (61) et les moyens de sortie électronique, et d'autre part un sous-module transcodeur éectronique optique entre lesdits moyens d'entrée électronique et ladIte sortie optique (62). said module (60) comprising firstly a sub-module optical-Flectronique transcoder between said optical input (61) and electronic switch means, and secondly an optical éectronique transcoder submodule between said input means electronic and said optical output (62).
module transcodeur mixte (60), ledit module (60) comportant au moins une entrée d'un signal optique laser modulé incident (61), et au moins une sortie d'un faisceau optique laser modulé émergeant (62), ainsi mJe des moyens de sortie, d'entree respectivement d'un signal électronique correspondant auxdits signaux optiques (El, 62), Joint transcoder module (60), said module (60) having at least one inlet of an optical signal modulated incident laser (61), and at least one output of a modulated laser light beam emerging (62), and means JEM Release, entrance respectively an electronic signal corresponding to said optical signals (El, 62)
3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit module, sous-module respectivement, transcodeur électronique-optique est constitué d'une diode laser (21) coopérant avec un système optique (24) de collimatage du faisceau optique (23) émis par ladite diode laser (21). 3) Device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that said module, sub-module respectively, electronic-optical transcoder is constituted by a laser diode (21) cooperating with an optical system (24) collimating the optical beam (23) emitted from said laser diode (21).
4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit module, sous-module respectivement, transcodeur optique électronique est constitué par un photo-détecteur (41). 4) Device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that said module, sub-module respectively, electronic optical transcoder is constituted by a photodetector (41).
5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins certains desdits modules et/ou sous-modules transcodeurs coopèrent avec un circuit multiplexeur (26) ou démultiplexeur (44). 5) Device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that at least some of said modules and / or submodules transcoders cooperate with a multiplexer circuit (26) or demultiplexer (44).
6) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins un desdits modules transcodeurs mixtes présente un premier état de rebouclage optique et/ou un second état de rebouclage électronique. 6) Device according to claim 2, characterized in that at least one of said mixed transcoders modules has a first state of optical loopback and / or a second electronic loopback state.
7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que au moins un desdits modules transcodeurs (20, 40, 60) coopère avec des moyens d'inflection de la direction de propagation des signaux optiques, lesdits moyens d'inflection appartenant au groupe comprenant les fibres optiques, les miroirs, et les réseaux de diffraction. 7) Device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that at least one of said modules transcoders (20, 40, 60) cooperates with means of inflection of the direction of propagation of optical signals, said means 'inflection belonging to the group comprising optical fibers, mirrors, and diffraction gratings.
8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que au moins deux desdits modules transcodeurs (20, 40, 60) sont 8) Device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that at least two said modules transcoders (20, 40, 60) are
Insérés dans un bus optique en anneau. Inserted in an optical ring bus.
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