KR101516332B1 - 오정렬 내성 자유 공간 광 송수신기 - Google Patents

오정렬 내성 자유 공간 광 송수신기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 양태에 따르면, 시스템이 송신기 및 수신기를 갖고, 송신기는 빔원(210) 및 광 소자(220)를 포함한다. 빔원(210)은 정보를 표현하는 빔(212)을 생성하며, 광 소자(220)는 빔(212)을 변경하여 빔(222)이 단면 영역에 걸쳐 균일한 강도를 갖도록 한다. 수신기는 빔(222)이 전파되는 자유 공간에 의해 송신기로부터 분리되며, 수신기가 수신된 신호로 변환하는 빔(222)의 일부분을 수신하도록 위치한 활성 영역을 포함한다. 가능한 오정렬(misalignment)을 수용하기 위해, 빔(222)의 단면 영역은 수신기와 송신기의 오정렬 범위를 수용하는 양만큼 활성 영역보다 더 크다.
오정렬, 송신기, 수신기, 빔, 자유 공간, 광 소자, 전기 신호

Description

오정렬 내성 자유 공간 광 송수신기{MISALIGNMENT TOLERANT FREE SPACE OPTICAL TRANSCEIVER}
많은 시스템에서 고 데이터 레이트 신호 전송이 관심사이다. 예를 들어, 현재의 서버 시스템들은 종종 데이터 저장, 처리, 및 통신을 제공하기 위해 함께 작용하는 한 세트의 랙 장착형 컴포넌트들 또는 사용자 선택형 블레이드들을 이용하며, 개별 컴포넌트들은 종종 원하는 시스템 성능을 제공하기 위해 고 데이터 레이트에서 서로 통신할 필요가 있다. 블레이드들을 이용하는 서버 시스템에서, 블레이드들, 예를 들어, 서버 블레이드들 및 스토리지 블레이드(storage blade)들은 공통 인클로저(enclosure) 내에 장착되며, 냉각 팬들, 전력 공급기들, 및 인클로저 관리와 같은 컴포넌트들을 공유한다. 일반적으로, 블레이드들 사이에 전송된 데이터 신호들은 집합적으로 고 데이터 레이트 전송들을 제공해야 하며, 현재의 기술로는, 각각의 데이터 신호는 약 10 Gbit/s 이상의 대역폭을 가질 수 있다.
전기 신호들은 일반적으로 고 데이터 전송 레이트들을 제공하기 위해 고 주파수로 발진하며, 고 주파 발진은 구리 와이어를 통해 전송된 전기 신호들에 대해 임피던스 및 잡음 문제들을 제공할 수 있다. 광 시그널링(optical signaling)은 많은 이러한 문제들을 피할 수 있으나, 광 시그널링은 여전히 복잡한 도파관 시스템들 또는 루즈한(loose) 광 케이블들 또는 리본들의 취급을 요구할 수 있다. 광 시그널링은 또한 광 및 전기 신호들 간의 변환을 위한 회로들을 요구하며, 이러한 회로들에 대한 요구들은 도전 과제들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 고 데이터 레이트 광 신호를 전자 컴포넌트를 위한 전기 신호로 변환하는 수신기는 일반적으로 전기 신호의 고주파수 때문에 작은 영역의 광 다이오드를 요구하며, 광 다이오드의 작은 영역으로 광 신호를 향하게 하는 것은 일반적으로 정확하고 신뢰성 있는 정렬 시스템들의 이용을 요구한다. 와이어들 및 광 섬유들과 연관되는 문제들을 피하는 고 데이터 레이트 신호들을 전송하기 위한 다른 방법들 및 시스템들이 추구된다.
본 발명의 양태에 따르면, 시스템이 송신기 및 수신기를 갖고, 송신기는 빔원(beam source) 및 광 소자(optical element)를 포함한다. 빔원은 정보를 표현하는 광 빔을 생성하며, 광 소자는 빔을 변경하여 빔이 단면 영역에 걸쳐 균일한 강도(intensity)를 갖도록 한다. 수신기는 빔이 전파되는 자유 공간에 의해 송신기로부터 분리되며, 수신기가 수신된 신호로 변환하는 빔의 일부분을 수신하도록 위치한 활성 영역을 포함한다. 가능한 오정렬(misalignment)을 수용하기 위해, 광 빔의 단면 영역은 수신기와 송신기의 오정렬 범위를 수용하는 양만큼 수신기의 활성 영역보다 크다.
도 1은 시스템 플레인(plane)들 또는 블레이드들 사이에 통신을 위한 정렬 내성(alignment-tolerant) 자유 공간 데이터 채널들을 이용하는 본 발명의 실시예에 따른 서버 시스템을 도시한다.
도 2는 광 소자를 이용하여 정렬 내성 전송들을 위해 요구되는 폭에 걸쳐서 공간적으로 균일한 강도를 갖는 빔을 생성하는 본 발명의 실시예에 따른 자유 공간 데이터 채널을 도시한다.
도 3은 광 다이오드 및 격자 시스템을 이용하여 수집된 광 신호 세기를 높이는 본 발명의 실시예에 따른 자유 공간 데이터 채널을 도시한다.
도 4는 정렬 내성 광 신호의 팬 아웃을 위해 반사기들을 이용하는 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 단면도이다.
상이한 도면들에서 동일한 참조 기호들을 이용하여 유사 또는 동일한 항목들을 나타낸다.
본 발명의 양태에 따르면, 고 데이터 레이트 신호를 위한 광 송신기는 송신기와 목표 수신기 사이에 예상되는 오정렬을 보상하기에 충분한 영역(area)에 걸쳐서 자유 공간 빔의 강도를 균일하게 퍼지게 하기 위해 확산기와 같은 광 소자를 이용할 수 있다. 광 빔의 영역은 통상적으로 수신기의 광 다이오드의 크기에 비해 클 것이다. 결과적으로, 광 다이오드는 열 연장 또는 수축에 의해 야기되는 기계적 진동 또는 병진(translation) 때문에 송신기와 수신기가 오정렬되거나 또는 서로에 대해 이동하더라도 균일한 전력을 수신할 것이다. 하나의 특정 실시예에서, 서로 거의 병렬로 장착되는 서버의 회로 보드들 또는 블레이드들과 같은 개별 컴포넌트들은 자유 공간 광 신호들을 이용하여 고 데이터 레이트로 통신할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 서버 시스템(100)을 예시한다. 시스 템(100)은 공유된 백 플레인(120)에 장착되는 한 세트의 블레이드들(110)을 포함한다. 전원 공급 변환기들 및 냉각 팬들과 같은 부가적인 컴포넌트들(130)이 또한 백 플레인(120)에 접속될 수 있으며, 전체 조립체는 통상적으로 공유된 인클로저(도시되지 않음)에 담길 것이다. 서버 시스템(100)과의 외부 접속을 위해 사용자 인터페이스 및 소켓들이 공유된 인클로저를 통하여 제공될 수 있다.
시스템(100) 내의 블레이드들(110)의 일부 또는 전부는 상이한 기능들을 수행하기 위해 실질적으로 동일하거나 또는 상이한 설계들일 수 있다. 예를 들어, 일부 블레이드들(110)은 서버 블레이드들 또는 스토리지 블레이드들일 수 있다. 각각의 블레이드(110)는 블레이드(110)의 특정 기능들을 구현하는 하나 이상의 서브시스템(112)을 포함한다. 서브시스템들(112)은 인쇄 회로 기판 상의 컴포넌트들의 방식으로 각각의 블레이드(110)의 한쪽 측면 또는 양쪽 측면 상에 장착될 수 있거나, 또는 블레이드들(110)은 블레이드(110)의 내부에 서브시스템들(112)을 갖는 인클로저들을 포함할 수 있다. 이러한 서브시스템들(112)의 통상적인 예들은 하드 드라이브들, 또는 마이크로프로세서, 메모리 소켓, 및 집적 회로 메모리와 같은 종래의 컴퓨터 컴포넌트들을 포함하는 다른 데이터 스토리지 및 프로세서 서브시스템들을 포함한다. 블레이드들(110)의 서브시스템들(112) 및 일반적인 특징부들은 Hewlett-Packard Company로부터 상업적으로 입수가능한 서버 시스템들의 c-클래스 아키텍처와 같은, 블레이드 아키텍처들을 이용하는 서버 시스템들에 대해 알려진 종래의 유형들로 될 수 있다.
각각의 블레이드(110)는 부가적으로 하나 이상의 광 송수신기(114 또는 116) 를 포함한다. 각각의 송수신기(114)는 블레이드들(110)이 백 플레인(120) 상에 적절하게 장착될 때 이웃하는 블레이드(110) 상의 대응하는 송수신기(116)와 명목상으로 정렬되도록 블레이드(110) 상에 위치된다. 송수신기들(114 및 116)은 그렇지 않으면 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 서버 시스템(100)을 위한 통상적인 구성에서, 대응하는 송수신기들(114 및 116) 사이에 자유 공간이 약 5㎝ 존재할 수 있으며, 각각의 정렬된 송수신기 쌍(114 및 116)은 블레이드들(110)의 기계적 장착의 변화들로 인해 약 500 내지 1000㎛ 정도 오정렬될 수 있다. 또한, 송수신기들(114 및 116)의 정렬은 예를 들어, 냉각 팬들의 동작으로부터의 온도 변화 및/또는 기계적 진동으로 인해 40 내지 50㎛ 정도 변화될 수 있다.
각각의 송수신기(114 또는 116)의 수신기 섹션은 일반적으로 송신된 신호의 데이터 레이트에 따라 선택된 크기의 감광 영역을 갖는 광 다이오드를 포함한다. 10Gb/s 이상의 데이터 레이트의 경우, 감광 영역의 폭은 일반적으로 지름으로(across) 약 40㎛보다 작을 필요가 있다. 오정렬에 상관없이 광 다이오드에 일관된 전력을 제공하는 데 충분한 영역에 걸쳐서 균일한 강도를 갖는 빔(118)의 이용을 통해 오정렬에 견디도록 송수신기 쌍(114 및 116) 사이의 광 통신 채널이 형성된다. 예로서, 송신기에서의 전력이 약 1mW이고, 수신기 감도가 약 10㎼인 경우, 송신된 빔은 1mm2로 연장될 수 있고, 수신기는 단지 10㎼의 전력을 수신하기 위해 송신된 빔의 0.1mm2을 캡처할 필요가 있다. 통상적으로, 10Gbps 광 검출기는 약 40마이크로미터의 수신 애퍼처(receiving aperture)를 갖지만, 수신측에서의 렌즈 와 같은 작은 광 소자는 수신된 전력을 모아서 0.1mm2 영역으로부터 수신기 내의 광 검출기의 활성 영역 내로 집중시킬 수 있다. 이 예에서, 광 빔의 연장은 수 마이크로미터로부터(빔은 느린 꼬리 부분들(slow tails)을 피하기 위해 광 검출기 상의 작은 스폿(spot)으로 집중되어야 하기 때문) 최대 수백 마이크로미터까지 송수신기들(114 및 116)의 요구된 정렬 정확도를 완화한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오정렬 내성 광 통신 채널을 구현하는 시스템(200)을 예시한다. 시스템(200)은 광 송신기 또는 도 1의 송수신기(114 또는 116)와 같은 광 송수신기의 송신부에 있을 수 있는 빔원(210) 및 광 소자(220)를 포함한다. 시스템(200)은 또한 광 수신기 또는 도 1의 송수신기(116 또는 114)와 같은 광 송수신기의 수신기 부분에 있을 수 있는 광 다이오드(230)를 포함한다.
빔원(210)은 송신을 위해 데이터를 인코딩하기 위해 변조되는 빔(212)을 생성한다. 예시적인 실시예에서, 빔원(210)은 VCSEL과 같은 레이저 다이오드, 및 빔(212)의 진폭 변조를 생성하기 위해 필요에 따라 레이저 다이오드에 대한 구동 전력을 변경하는 구동 회로를 포함한다. 대안적으로, 음향 광학 변조기(acousto-optic modulator) 또는 다른 디바이스가 레이저 다이오드로부터 일정한 전력 빔의 데이터를 인코딩하기 위해 위치될 수 있다. 빔(212)은 일반적으로 불균일 강도 분포를 가지며, 이것은 빔원(210)에 대해 특징적이다. 예를 들어, 레이저 다이오드로부터의 통상적인 빔(212)은 빔(212)의 중심으로부터 방사상 거리로 대략 가우스 의존(Gaussian dependence)을 갖는 에너지 또는 강도 분포(214)를 가질 수 있다. 또한, VCSEL로부터의 빔의 통상적인 수치 애퍼처(numerical aperture)는 약 0.3이다.
광 소자(220)는 폭 A1을 갖는 영역에 걸쳐서 빔(222)의 에너지를 고르게 시준(collimate)하고 퍼지게 하는 확산기로서 동작한다. 빔(222)에 대한 균일한 강도 분포(224)를 생성하는 데 적합한 엔지니어드(engineered) 확산기들로서 동작하는 회절 광 소자들이 Thorlabs, Inc. 및 Suss MicrOptics와 같은 출처를 통해 상업적으로 입수가능하다. 그러나, 광 소자(220)는 평평한 꼭대기(flat top) 강도 분포를 유사하게 생성하는 굴절 광학(refractive optics)을 교대로 포함할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 성형 애플리케이션들에서 Dickey 등의 "Beam Shaping : A Review", Dickey, Holswade and Shealy, CRC p.269-307은, 구면 렌즈와 함께 제2 렌즈 어레이가 균질화 플레인(homogenization plane) 내로 제1 어레이에서의 각각의 빔렛(beamlet)의 이미지들 위에 포개 놓으면서, 입력 레이저 빔을 다수의 빔렛으로 변환하기 위해 마이크로 광학 렌즈 어레이들을 이용하는 시스템들을 기술하고 있다. 광 소자(220)에 의해 생성된 균일한 강도의 단면 영역은 임의의 원하는 모양, 예를 들어, 원형, 직사각형, 또는 정사각형으로 될 수 있지만, 빔원(210)에 대한 광 다이오드(230)의 이동 및/또는 오정렬의 예상되는 범위를 커버하기 위해 바람직하게 선택된다. 이러한 구성에 의해, 광 다이오드(230)의 광 활성 영역(photoactive area)은 진동의 결과로서 광 다이오드가 이동하는 경우에도, 균일한 빔 강도의 영역으로 남을 것이고, 일정한 빔 전력을 수신할 것이다.
도 1에 예시된 바와 같은 서버 시스템에서 적용될 때 시스템(200)은 약 10Gbit/s에서 데이터를 송신할 수 있다. 이러한 주파수들에서, 광 다이오드(230)는 바람직하게는 예를 들어, 폭 A2이 약 40 내지 50㎛ 정도인 작은 광 활성 영역을 갖는다. 빔(222)은 종래의 블레이드 서버 시스템에서 예상되는 기계적 진동, 열 변화, 및 고정된(fixed) 정렬 에러로부터 생기는 약 40 내지 50㎛의 예상 최대 오정렬에 대해 약 100㎛의 폭을 가져야 한다. 이 구성에서, 광 다이오드(230)는 빔(222)에서의 광 전력의 약 25%를 수신한다. 그러므로, 1mW 강도의 레이저에 의하면, 수신기는 50㎛ 오정렬을 갖더라도 광 검출기에서 전력 약 250㎼를 수신한다. 더 큰 오정렬 내성을 위해, 빔을 약 1mm의 폭으로 연장하면, 50㎛ 검출기에서 2.5㎼의 수신 전력을 만들어 낼 것이지만, 수신기에 렌즈(240)를 부가함으로써, 상당한 오정렬 내성을 여전히 제공하면서 더 많은 전력의 캡처를 가능하게 한다. 일반적으로, 송신된 데이터를 검출하는 데 요구되는 수신 전력의 양은 오정렬 내성에 의해 트레이드 오프(trade off)될 수 있다.
도 3은 빔(222)의 단면에 걸쳐서 균일한 강도 분포를 갖는 빔(222)을 생성하기 위해 도 2의 시스템(200)에서와 같이 빔원(210) 및 광 소자(220)를 이용하는 시스템(300)을 예시하며, 시스템(300)은 빔(222)으로부터 광 다이오드(230)로의 광의 수집을 높이기 위해 격자 구조(350)를 더 이용한다. 이러한 격자 구조는 알려져 있으며, 예를 들어, Yu 등에 의한 "Design of Midinfrared Photodetectors Enhanced by Surface Plasmon on Grating Structures", Appl. Phys. Lett. 89. 115116 (2006)에 더 기술되어 있다. 격자 구조(350)는 더 강한 신호를 제공하고 빔(222)으로부터 낭비되는 전력을 줄이기 위해 광 다이오드(230)에 빔(222)을 집중 한다.
도 3에 예시된 것과 유사한 자유 공간 통신 채널은 불균일 신호 빔으로부터 신호 에너지를 수집하기 위해 격자 구조(350)를 교대로 이용할 수 있다. 광 다이오드(230)와 빔원(210)의 예상되는 오정렬들의 범위에 대해 격자 구조(350)에 입사하는 신호 빔의 부분이 송신된 데이터를 검출하는 데 충분할 만큼 격자 구조(350)의 영역이 충분하다는 점에서 광 채널은 여전히 오정렬에 대해 내성이 있을 것이다.
도 4는 제1 시스템 플레인(410)에서의 송신 회로 유닛(412)으로부터 동일한 시스템 플레인(410)에서의 회로 유닛들(414) 또는 다른 시스템 플레인(420)에서의 회로 유닛들(424 및 426)로 통신들을 분배하기 위해 자유 공간 광 신호를 이용하는 본 발명의 실시예에 따른 시스템(400)을 예시한다. 시스템 플레인들(410 및 420)은 회로 보드들, 도 1에 예시된 것과 같은 서버 시스템에서 블레이드들, 또는 고 데이터 레이트 통신들을 요구할 수 있는 전기 회로 유닛들(412, 414, 424, 및 426)을 갖는 컴포넌트들을 갖는 유사한 시스템들일 수 있다. 시스템 플레인들(410 및 420)은 시스템 플레인들(410 및 420)이 서로 실질적으로 병렬이고 백 플레인(430)에 대해 실질적으로 수직이 되도록 공유된 베이스 또는 백 플레인(430) 상에 장착될 수 있다.
동작시에, 시스템 플레인(410)에서의 송신 회로 유닛(412)은 회절 소자(220)를 통해 빔원(210)이 송신하는 광빔(212) 내의 원하는 데이터를 인코딩하기 위해 빔원(210)을 제어한다. 회절 소자(220)는 자유 공간을 통해 시스템 플레인(420)에 송신되는 균일한 강도 빔(222)을 생성하기 위해 빔 에너지를 분산시킨다. 빔(222)은 시스템 플레인(420) 상의 광 다이오드(230)가 빔원(210)과 광 다이오드(230)의 예상되는 오정렬의 범위를 갖는 광 다이오드(230)의 임의의 위치에 대해 균일한 전력을 수신하도록 하는 영역에 걸쳐서 균일한 강도를 갖는다. 광 다이오드(230)는 그러므로 빔(222)의 일부분을 수신하여 시스템 플레인(420) 내의 회로 유닛(424)에 제공되는 전기 신호로 변환할 수 있으며, 전기 신호의 크기는 정렬 에러 또는 기계적 진동으로 인한 허용 불가능한 변화를 겪지 않는다. 송신된 데이터가 수백 메가헤르츠 내지 수 또는 수십 기가헤르츠 정도에 있으면서, 기계적 진동들은 매우 낮은 주파수, 통상적으로는 1kHz보다 낮은 주파수에 있으므로, 송신된 빔의 부분이 광 다이오드 영역 외부로 벗어나지 않는 한, 진동들로 인한 빔의 이동이 수신 데이터를 저하시키지 않을 것이다. 송신 보드로부터의 기계적 진동들의 예상되는 궤도(trajectory)가 알려져 있는 경우, 격자 또는 렌즈를 포함하는 수신 애퍼처는 송신된 빔의 궤도와 일치하도록 패터닝될 수 있으므로, 정렬 내성을 향상시킨다.
광 다이오드(230) 근처의 반사기(435)가 자유 공간을 통해 시스템 플레인(410)을 향하여 빔(222)의 일부분을 반사시키도록 설계 및 위치된다. 광 다이오드(230)가 빔(222)의 영역에 비해 작을 때, 반사기(435)는 빔(222)의 대부분을 시스템 플레인(410)에 향하게 할 수 있다. 반사기(435)는 평평한 거울, 또는 빔(222)을 회절 소자(440)로 향하게 하는 파라볼릭(parabolic) 거울과 같은 집속(focusing) 소자일 수 있다. 회절 소자(440)는 광 다이오드(450)를 포함하는 데 충분한 플레인(410) 상의 입사 영역에 걸쳐서 균일한 강도를 갖는 시준된 빔(442) 을 생성하도록 위치되어 엔지니어드되는 확산기이다. 그 다음에, 광 다이오드(450)는 빔(442)의 일부분을 송신 회로 유닛(412)으로부터의 데이터를 표현하는 전기 신호로 변환하고, 그 전기 신호를 시스템 플레인(410) 내의 회로 유닛(414)에 제공할 수 있다. 송신 회로(412)로부터 수신 유닛(414)으로 데이터를 중계하기 위해 광 빔들(222 및 442)을 이용함으로써, 고 주파수 전기 신호를 이용하여, 데이터가 상당한 거리, 예를 들어, 수 ㎝ 이상 시스템 플레인(440)에서 송신된 경우에 일어날 수 있는 임피던스 및 잡음 문제들을 피할 수 있다. 이러한 식으로, 시스템(400)은 시스템 플레인(410)의 다른 부분들 또는 다른 인접한 시스템 플레인에 데이터를 방송(broadcast)하기 위해 송신된 빔을 "재이용"할 수 있다. "드롭들(drops)"의 양은 또한 시스템의 수신기 감도 및 손실들에 또한 의존할 것이다.
반사기(455)는, 빔(442)이 반사기(455)에 입사하도록 광 다이오드(450) 근처에 있다. 반사기(455)는 회절 광 소자(460)를 통해 빔(442)의 일부분을 반사하기 위해 필요에 따라 평평하거나 곡면일 수 있다. 다음으로, 회절 소자(460)는 원하는 단면에 걸쳐서 균일한 강도를 갖는 빔(462)을 생성한다. 균일한 강도의 영역은 시스템 플레인(420) 상의 제2 광 다이오드(470)의 상대적인 오정렬에 견디기에 충분한 크기로 된다. 광 다이오드(470)는 그 다음에 빔(462)의 일부분을 송신 회로 유닛(412)으로부터의 데이터를 표현하는 전기 신호로 변환하고, 그 전기 신호를 시스템 플레인(420) 내의 회로 유닛(426)에 제공할 수 있다.
본 발명은 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 그 설명은 본 발명의 응용의 예일 뿐이며, 한정으로서 받아들여서는 안된다. 개시된 본 실시예들의 특징 들의 다양한 적응 및 조합은 다음의 특허청구범위에 의해 정의되는 바와 같이 본 발명의 범위 내에 있다.

Claims (10)

  1. 오정렬 내성 광 통신 채널을 구현하는 시스템으로서,
    정보를 표현하는 제1 빔(212)을 생성하는 빔원(210), 및 상기 제1 빔(212)의 경로에 있는 광 소자(220)를 포함하는 송신기 - 상기 광 소자(220)는 상기 제1 빔(212)을 변경하여 제2 빔(222)이 단면 영역에 걸쳐 균일한 강도를 갖도록 함 - ; 및
    상기 제2 빔(222)이 전파되는 자유 공간에 의해 상기 송신기로부터 분리되고, 상기 시스템에서의 진동에 대응하고 상기 송신기에 대하여 예상되는 변위(displacement) 경로를 갖는 수신기를 포함하며,
    상기 수신기는, 상기 수신기가 상기 정보를 표현하는 수신된 신호로 변환하는 상기 제2 빔(222)의 일부분을 수신하도록 위치되는 활성 영역을 포함하고,
    상기 제2 빔(222)의 상기 단면 영역은 상기 송신기와 상기 수신기의 오정렬(misalignment)의 범위를 수용하는 양만큼 상기 활성 영역보다 더 크며,
    상기 단면 영역은, 상기 수신기가 상기 예상되는 변위 경로를 따라 이동하는 경우에 상기 수신기의 상기 활성 영역이 상기 단면 영역으로부터의 광을 수신하도록 패터닝되는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광 소자는 상기 제1 빔의 최초의 불균일한 강도 분포를 균일한 강도 분포로 변환하는 회절 소자 또는 굴절 광학(optics)을 포함하는 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 송신기는 상기 정보를 표현하는 제1 전기 신호를 생성하는 제1 유닛(412)을 더 포함하는 제1 시스템 플레인(410)에 장착되고,
    상기 수신기는 상기 수신된 신호를 이용하도록 연결된 제2 유닛(424)을 더 포함하는 제2 시스템 플레인(420)에 장착되는 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 시스템 플레인(420)은, 상기 수신기의 상기 활성 영역에 인접하며 자유 공간을 통해 상기 제1 시스템 플레인(410)으로 상기 제2 빔의 일부분을 다시 향하게 하도록 위치되는 제1 반사기(435)를 포함하는 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 시스템 플레인(410)은 제2 수신기 및 제3 유닛(414)을 더 포함하며, 상기 제2 수신기는 상기 제2 시스템 플레인(420) 내의 상기 제1 반사기(435)로부터의 반사 후의 제3 빔을 수신하도록 위치되며, 상기 제3 유닛(414)은 상기 제2 수신기에 의해 상기 제3 빔으로부터 생성되는 전기 신호를 이용하도록 연결되는 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 시스템 플레인(410)은, 상기 제2 수신기의 활성 영역에 인접하며 자유 공간을 통해 상기 제2 시스템 플레인(420)으로 상기 제3 빔의 일부분을 다시 향하게 하도록 위치되는 제2 반사기(455)를 더 포함하는 시스템.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 시스템 플레인 들 각각은 서버 시스템 내의 블레이드(blade)를 포함하는 시스템.
  9. 통신 방법으로서,
    송신기를 포함하는 제1 시스템으로부터 수신기를 포함하는 제2 시스템으로 송신될 정보를 표현하기 위해 제1 빔(212)을 변조하는 단계;
    상기 제1 빔(212)을 광 시스템(220)을 통하도록 향하게 하는 단계 - 상기 광 시스템(220)은 상기 제1 빔(212)을 변경하여 제2 빔(222)이 상기 제1 시스템과 상기 제2 시스템의 예상되는 최대 오정렬보다 넓은 단면 영역에 걸쳐 균일한 강도를 갖도록 함 - ; 및
    자유 공간을 통해 상기 제1 시스템으로부터 상기 제2 시스템으로 상기 제2 빔(222)을 송신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 균일한 강도의 단면 영역은, 상기 수신기가 상기 송신기에 대하여 상기 수신기의 진동에 대응하는 예상되는 변위 경로를 따라 이동하는 경우에 상기 수신기의 활성 영역이 상기 단면 영역 내에 있도록 패터닝되는 통신 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 시스템들 각각은 서버 내의 블레이드를 포함하는 통신 방법.
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