KR102315760B1

KR102315760B1 - 각도 멀티플렉싱을 사용하여 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102315760B1
Application number: KR1020217000241A
Authority: KR
Inventors: 폴 프랜시스 맥마나몬; 다니엘 엠. 다마지; 오하드 할리브; 아만드 베다디-콤테; 알란 엘리 윌너; 찰스 로코 팔라조; 라이언 저스틴 하워드
Original assignee: 라이트루프 테크놀로지스, 엘엘씨
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2021-10-20
Also published as: EP3818389B1; IL278261B2; RU2754829C1; BR112020018431B1; KR20210008560A; BR112020018431A2; CN112673279A; JP2021158679A; AU2021203687B2; AU2019316574A1; US20200393988A1; CA3148459A1; SG11202007731QA; MX2020009303A; JP2021512556A; JP7303247B2; ES2939349T3; AU2019316574B2; US20200050389A1; EP3818389A4

Abstract

애퍼처들 사이에서 이동하는 전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 하나의 그러한 시스템은 M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이를 포함할 수 있으며, 여기서 N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이고, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수는 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상당 수에 송신하도록 구성되고, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수로부터 전자기 파 신호를 수신하는, 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 MN 애퍼처들 중 상당 수는 수신된 전자기 파 신호를 다시 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 재지향시키도록 구성되고, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수는 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처로부터 재지향된 전자기 파 신호를 수신한 후에 전자기 파 신호를 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 것에 송신하도록 추가로 구성된다.

Description

각도 멀티플렉싱을 사용하여 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 시스템 및 방법

관련 출원들에 대한 상호참조

본 정규 특허 출원은 2018년 8월 10일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/717,107호의 혜택 및 우선권을 주장하며, 그것의 전체 내용들은 본원에 참조로 포함된다.

기술분야

본 발명은 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

데이터 센터들, 광대역 통신들 및 계산 집약적 신호 처리의 확장은 더 적은 전력을 소비하는 고용량 데이터 저장에 대한 요구를 추진하고 있다. 현대 데이터 센터들은 또한 종종 예를 들어, 고성능 컴퓨팅(high performance computing)(HPC)을 수행하기 위해 동일한 공통 드라이브 상에 저장되는 동일한 데이터에 빠른 액세스를 필요로 한다. 게다가, 민감 데이터(예를 들어, 정부 데이터, 군사 데이터)를 결정적으로 그리고 완전히 즉시 방식으로 소거할 수 있기 위해 정보 기술(information technology)(IT) 저장 산업 내의 많은 관계자들(예를 들어, 최종 고객들, 데이터 센터들, 인 시스템 프로그래머들(in-system programmers)(ISP), 인 서킷 프로그래머들(in-circuit programmers)(ICP) 등) 간에 증가하는 관심이 있다.

현재, 솔리드 스테이트 드라이브들(solid state drives)(SSDs), 예컨대 비휘발성 NAND 플래시 메모리 기반 드라이브들, 및 하드 디스크 드라이브들(hard disk drives)(HDDs)은 데이터 센터들에 데이터를 저장하기 위해 사용되는 저장 디바이스들의 예들이다. 그러한 솔리드 스테이트 기반 저장 디바이스들에 기초한 종래의 데이터 센터들은 다양한 결점들을 갖는다. 예를 들어, 그러한 종래의 저장 디바이스들을 사용하는 데이터 저장은 다량의 전력을 소비하고 고가의 유지를 필요로 한다. 게다가, 그러한 종래의 저장 디바이스들 중 많은 것을 수반하는 데이터 저장은 다량의 열을 발생시켜, 추가 비용 및 에너지 소비를 차례로 요구하는 냉각 시스템들을 필요로 한다. 더욱이, 데이터가 그러한 종래의 전자기 파 저장 디바이스들로부터 판독되거나 이 저장 디바이스들에 기입될 수 있는 처리량은 전자장치들의 속도, 예를 들어, 수 Gb/s로 제한된다. 추가적으로, 데이터가 종래의 비휘발성 솔리드 스테이트 메모리로부터 소거될 때, 소거된 데이터의 임프린트는 전형적으로 남아 있고 적절한 스킬들 및 기술에 의해, 소거된 데이터를 복구할 수 있다. 더욱이, 그러한 종래의 저장 디바이스들을 사용하여 데이터 센터를 확대하기 위해, 저장 디바이스들을 더 많이 구입하거나 현재 저장 디바이스들을 더 좋은 성능의 것들로 교체하는 것이 필요하다. 따라서, 종래의 저장 디바이스들을 사용하여 데이터 센터들을 구성하고 업그레이드하는 것은 고가이고 시간이 걸리는 프로세스이다.

따라서, 종래의 저장 디바이스들을 사용하는 데이터 저장의 상기 및 다른 결함들 중 하나 이상을 극복하는 데이터 저장 장치 및 방법에 대한 요구가 있다.

대안적 데이터 저장 접근법은 데이터 저장 루프에 모션 데이터를 저장하는 것으로 제시되었다.

본 발명의 상기 및 관련 목적들은 각도 멀티플렉싱을 사용하여 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 시스템 및 방법을 포함하는, 수개의 관련 양태의 형태로 획득되는 것으로 현재 발견되었다.

특히 더, 본 발명은 전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 시스템에 관한 것이며, 시스템은 M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이를 포함하며, 여기서 N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이며, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수는 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상당 수에 송신하도록 구성되고, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수로부터 전자기 파 신호를 수신하는 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상당 수는 수신된 전자기 파 신호를 다시 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 재지향시키도록 구성되고, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수는 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처로부터 재지향된 전자기 파 신호를 수신한 후에 전자기 파 신호를 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 것에 송신하도록 추가로 구성된다.

적어도 하나의 실시예에서, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 것은 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처로부터 재지향된 전자기 파 신호를 수신하는 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처에 인접한다.

적어도 하나의 실시예에서, 제1 어레이 내의 M1 애퍼처들 중 상당 수는 M₁ 애퍼처들의 각각을 포함한다. 적어도 하나의 실시예에서, 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상당 수는 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들의 각각을 포함한다.

적어도 하나의 실시예에서, 전자기 파 신호는 단일 파장을 갖는다.

적어도 하나의 실시예에서, 전자기 파 신호는 다중 파장 시스템 내의 상이한 파장을 각각 갖는 복수의 신호를 포함한다.

적어도 하나의 실시예에서, 시스템은 실질적으로 복수의 신호의 전부를 하나의 애퍼처로부터 다른 애퍼처로 지향시키도록 구성되는 분산 보상 디바이스를 추가로 포함한다.

적어도 하나의 실시예에서, 분산 보상 디바이스는 아크로매틱 푸리에 변환 렌즈를 사용하는 다중 파장 빔 지향 디바이스를 포함한다.

적어도 하나의 실시예에서, 제1 어레이 내의 애퍼처들은 체적 홀로그래픽 격자들, 코너 큐브 역반사기들, 회절 격자들, 미러들, 부분 재생기들, 또는 완전 재생기들을 포함한다.

적어도 하나의 실시예에서, 제2 어레이 내지 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 체적 홀로그래픽 격자들, 코너 큐브 역반사기들, 회절 격자들, 미러들, 부분 재생기들, 또는 완전 재생기들을 포함한다.

적어도 하나의 실시예에서, 제1 어레이 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되고, 제2 어레이 내지 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치된다.

적어도 하나의 실시예에서, 제1 어레이 내지 N번째 어레이 내의 애퍼처들은 실질적으로 밀봉된 캐비티 내에 위치된다.

본 발명 또한 전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 시스템에 관한 것이며, 시스템은 M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이를 포함하며, 여기서 N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이고, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수는 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상당 수에 송신하도록 구성되고, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수로부터 전자기 파 신호를 수신하는, M_N ≥ 2이면, 제2 어레이 내의 제1 애퍼처 내지 N번째 어레이 내의 (M_N - 1)번째 애퍼처, 그리고 M_N = 1이면, (N-1)번째 어레이 내의 M_N-1번째 애퍼처 중 상당 수는 수신된 전자기 파 신호를 다시 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 재지향시키도록 구성되고, N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처는 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수로부터 전자기 파 신호를 수신한 후에 전자기 파 신호를 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 것에 송신하도록 구성된다.

적어도 하나의 실시예에서, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 것은 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 인접한다.

적어도 하나의 실시예에서, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수는 M₁ 애퍼처들의 각각을 포함한다. 적어도 하나의 실시예에서, 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상당 수는 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들의 각각을 포함한다.

본 발명은 추가로 전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 시스템에 관한 것이며, 시스템은 M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이를 포함하며, 여기서 N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이고, 제2 어레이 내의 제1 애퍼처는 전자기 파 신호를 제1 어레이 내의 제1 애퍼처에 송신하도록 구성되고, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수는 제1 어레이 내의 제1 애퍼처가 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 제1 애퍼처에 송신하지 않도록 구성되는 것을 제외하고, 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상당 수에 송신하도록 구성되고, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수로부터 전자기 파 신호를 수신하는, M_N ≥ 2이면, 제2 어레이 내의 제1 애퍼처 내지 N번째 어레이 내의 (M_N - 1)번째 애퍼처, 그리고 M_N = 1이면, (N-1)번째 어레이 내의 M_N-1번째 애퍼처 중 상당 수는 수신된 전자기 파 신호를 다시 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 재지향시키도록 구성되고, N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처는 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수로부터 전자기 파 신호를 수신한 후에 전자기 파 신호를 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 것에 송신하도록 구성된다.

게다가, 본 발명은 또한 M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이 사이에서 횡단하는 전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 방법에 관한 것이며, 여기서 N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이고, 방법은 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 의해, 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상당 수에 송신하는 단계, 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상당 수에 의해, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수로부터 전자기 파 신호를 수신하는 단계, 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상당 수에 의해, 수신된 전자기 파 신호를 다시 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 재지향시키는 단계, 및 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 의해, N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처로부터 재지향된 전자기 파 신호를 수신한 후에, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 의해, 전자기 파 신호를 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 것에 송신하는 단계를 포함한다.

적어도 하나의 실시예에서, 방법은 분산 보상 디바이스를 사용함으로써, 실질적으로 복수의 신호의 전부를 하나의 애퍼처로부터 다른 애퍼처로 지향시키는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명은 추가로 M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이 사이에서 횡단하는 전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 방법에 관한 것이며, 여기서 N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이고, 방법은 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 의해, 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상당 수에 송신하는 단계, M_N ≥ 2이면, 제2 어레이 내의 제1 애퍼처 내지 N번째 어레이 내의 (M_N - 1)번째 애퍼처, 그리고 M_N = 1이면, (N-1)번째 어레이 내의 M_N-1번째 애퍼처 중 상당 수에 의해, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수로부터 전자기 파 신호를 수신하는 단계, M_N ≥ 2이면, 제2 어레이 내의 제1 애퍼처 내지 N번째 어레이 내의 (M_N - 1)번째 애퍼처, 그리고 M_N = 1이면, (N-1)번째 어레이 내의 M_N-1번째 애퍼처 중 상당 수에 의해, 수신된 전자기 파 신호를 다시 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 재지향시키는 단계, 및 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처에 의해, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수로부터 전자기 파 신호를 수신한 후에, N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처에 의해, 전자기 파 신호를 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 것에 송신하는 단계를 포함한다.

추가적으로, 본 발명은 M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이 사이에서 횡단하는 전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 방법에 관한 것이며, 여기서 N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이고, 방법은 제2 어레이 내의 제1 애퍼처에 의해, 전자기 파 신호를 제1 어레이 내의 제1 애퍼처에 송신하는 단계, 제1 어레이 내의 제1 애퍼처가 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 제1 애퍼처에 송신하지 않는 것을 제외하고, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 의해, 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상당 수에 송신하는 단계, 제2 어레이 내의 제1 애퍼처가 제1 어레이 내의 제1 애퍼처로부터 전자기 파 신호를 수신하지 않는 것을 제외하고, M_N ≥ 2이면, 제2 어레이 내의 제1 애퍼처 내지 N번째 어레이 내의 (M_N - 1)번째 애퍼처, 그리고 M_N = 1이면, (N-1)번째 어레이 내의 M_N-1번째 애퍼처 중 상당 수에 의해, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수로부터 전자기 파 신호를 수신하는 단계, M_N ≥ 2이면, 제2 어레이 내의 제1 애퍼처 내지 N번째 어레이 내의 (M_N - 1)번째 애퍼처, 그리고 M_N = 1이면, (N-1)번째 어레이 내의 M_N-1번째 애퍼처 중 상당 수에 의해, 수신된 전자기 파 신호를 다시 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수에 재지향시키는 단계, 및 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처, 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상당 수로부터 전자기 파 신호를 수신한 후에, N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처에 의해, 전자기 파 신호를 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 것에 송신하는 단계를 포함한다.

적어도 하나의 실시예에서, 애퍼처들은 외부 공간 내에, 자유 공간 내에, 대기 내에 또는 부분 또는 강렬한 진공 내에 위치될 수 있다.

구체적 특징들, 능력들 및 장점들이 위에 열거되었지만, 다양한 실시예들은 특징들, 능력들 및 장점들의 일부를 포함하거나, 아무것도 포함하지 않거나, 전부를 포함할 수 있다. 개시된 발명 대상의 이들 및 다른 기술적 특징들, 능력들 및 장점들은, 본 발명 자체와 함께, 이하의 도면들, 상세한 설명들 및 청구항들의 검토 후에 더 완전히 이해될 것이다.

본 발명의 예시적 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 각도 멀티플렉싱의 부분 구현의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 각도 멀티플렉싱의 부분 구현의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 예시적 실시예에 따른 각도 멀티플렉싱의 부분 구현의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 다중 파장 전자기 파 신호들에 대한 각도 멀티플렉싱의 부분 구현의 개략도이다.

정보 또는 임의의 종류의 데이터는 전자기 파들(예를 들어, 몇 개만 예를 들면, 레이저들, 광학 빔, 라디오 주파수(radio frequency)(RF) 신호들, 다른 타입들의 전자기 파 신호들에 의해 발생됨)로서 저장될 수 있으며, 그것은 다양한 송신 매체들(예를 들어, 몇 개만 예를 들면, 자유 공간, 진공, 결정체들, 비선형 매체들, 광학 도파로들, 광학 섬유들) 내의 구조체들 사이에서 또는 구조체들 내에서 송신 및/또는 반사될 수 있다. 용어들 "전자기 파 신호" 및 "전자기 파 빔"은 본원에서 교환가능하게 사용된다. 본원에 사용된 바와 같은 전자기 방사선 또는 전자기 빔은 레이저 빔 또는 신호, 메이저 빔 또는 신호, 광학 빔 또는 신호, 또는 음향 파들, 전파들, IR 방사선, UV 방사선, 마이크로파 대역 송신, 또는 상술한 것 중 둘 이상의 임의의 조합을 포함하는 임의의 타입의 유선 또는 무선 신호를 포함하는 임의의 종류의 전자기 신호를 포함할 수 있다. 본원에서 때때로 레이저 빔 또는 신호로 간단히 지칭되지만, 전파들, 마이크로파들, IR, UV 및 전자기 방사선의 파장들의 대역폭들의 조합들을 포함하는 다른 타입들의 광학 신호들 및 다른 타입들의 전자기 방사선 송신들은 안내되거나 형상화되거나 위상화되거나 이러한 것들 중 어느 것도 행해지지 않더라도 포함되도록 의도된다.

재순환 루프는 구조체들 사이 또는 내에서 송신 및/또는 반사되고 필요에 따라 (예를 들어, 신호 증폭 또는 재생에 의해) 재생되는, 데이터를 운반할 수 있는, 전자기 파 신호들을 연속 모션으로 유지함으로써 "모션 데이터(data in motion)"를 저장하기 위해 사용될 수 있다. 재순환 루프는 예를 들어, 자유 공간에서 데이터를 반사하거나 그렇지 않으면 재송신하는 위성들 또는 다른 베슬(vessel)들에 의해 형성될 수 있다. 재순환 루프는 광학 섬유와 같은 도파로를 포함할 수 있다. 재순환 루프에 모션 데이터를 저장하는 다양한 시스템들 및 방법들은 미국 특허 출원 제15/465,356호에 설명되며, 이 특허 출원은 US 2017/0280211 A1로 공개되었고 본원에 전체적으로 참조로 포함된다.

실시예들에서, 재순환 루프에 전자기 파 신호들을 저장하기 위한 시스템들은 그 안에 저장되는 전자기 파 신호들을 절멸되거나 "턴 오프"하도록 구성될 수 있다. 전자기 파 신호들이 절멸될 때, 그 안에 저장되는 데이터는 솔리드 스테이트 메모리로부터 소거되는 데이터와 달리, 결정적으로 그리고 즉각적으로 손실되고 복구될 수 없다.

그러한 시스템들에 대한 데이터 저장 시간 및 용량을 증가시키기 위해, 전자기 파 신호들은 가능한 한 길게 재순환 루프에서 유지되거나 "지연"될 필요가 있다. 긴 범위 라이더 또는 레이더에서 더 짧은 코히어런스 길이 주 발진기를 사용하는 능력과 같은, 전자기 신호들의 지연에 대한 다른 적용들이 있을 수 있다.

전자기 파 신호 경로 길이는 재순환 루프에서 전자기 파 신호에 의해 이동되는 거리이고, 전자기 파 신호 저장 시간은 매체 또는 진공 내에서, 광속으로 나누어지는 전자기 파 신호 경로 길이, 또는 전자기 파 신호이다. 전자기 파 신호 경로 길이를 연장하고 그것에 의해 전자기 파 신호 저장 시간을 증가시킴으로써, 더 높은 데이터 속도를 필요로 하는 것 없이 더 큰 양의 모션 데이터를 저장할 수 있다.

"각도 멀티플렉싱"으로 칭해지는 공간 분할 멀티플렉싱 기술을 사용함으로써 전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 시스템들 및 방법들이 개시된다. 본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "각도 멀티플렉싱"은 전자기 파 신호가 재순환 루프를 이동하기 위해(예를 들어, 재순환 루프만을 부분적으로, 한 번, 또는 여러 번 횡단하기 위해) 사용하는, 애퍼처들 사이, 또는 세트들의 애퍼처들 사이의 경로들의 수 및/또는 길이들을 증가(예를 들어, 증대)시킴으로써, 전자기 파 신호 경로 길이를 연장하기 위한 기술을 지칭한다. 예를 들어, 각도 멀티플렉싱 기술은 제1 세트의 애퍼처들 내의 제1 애퍼처로부터 제2 세트의 애퍼처들 내의 모든 애퍼처, 또는 다수의 애퍼처로 그리고 이들로부터 가고, 그 다음 제1 세트의 애퍼처들 내의 제2 애퍼처로부터 제2 세트의 애퍼처들 내의 모든 애퍼처, 또는 다수의 애퍼처로 그리고 이들로부터 가는 등 하는 전자기 파 신호 경로를 생성함으로써 전자기 파 신호 경로 길이를 연장할 수 있다. 전자기 파 신호가 동일한 영역에 걸쳐 여러 번 앞위로 횡단하므로, 전자기 파 신호 경로 길이는 주어진 공간 내에 연장될 수 있다.

하나의 애퍼처, 또는 애퍼처 어레이로부터, 다른 애퍼처, 또는 애퍼처 어레이로 전자기 파 신호의 이동의 순서는 그러한 특정 실시예의 디자이너에 의해 선택될 수 있으므로, 유연할 수 있다. 더욱이, 애퍼처들의 수는 그러한 특정 실시예의 디자이너에 의해 선택될 수 있으므로, 유연할 수 있다. 실시예들에서, 어레이들에 관여하는 모든 가용 애퍼처들이 사용될 수 있다. 대안적 실시예들에서, 가용 애퍼처들 중 상당 수가 사용될 수 있다.

본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "애퍼처"는 전자기 파 신호를 수신, 송신, 반사, 재지향 및/또는 재송신하도록 구성되는 임의의 광학/광자/전자기(본원에 정의된 바와 같이, 음향을 포함함) 요소 또는 디바이스를 지칭한다. 애퍼처들의 예들은 몇 개만 예를 들면, 미러들, 격자들, 예컨대 회절 격자들 또는 체적 홀로그래픽 격자들, 코너 큐브 역반사기들, 광자 결정 구조체, 구배 지수 재료들을 포함하는 광학 디바이스들, 부분 재생기들, 완전 재생기들 및 그것의 임의의 적절한 조합들을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다. 용어 "한 세트의 애퍼처들"은 개별 세트의 애퍼처들(예를 들어, 임의의 수의 애퍼처들을 각각 갖는 임의의 수의 어레이들), 또는 일방향으로 길 수 있는 제한된 수의 애퍼처들을 지칭하며, 긴 애퍼처의 부분들은 독립 애퍼처들로서의 역할을 한다. 예를 들어, 도 4에서, 상단 및 하단 세트의 요소들(401, 402) 각각은 단일의 긴 애퍼처를 예시한다. 따라서, 실시예들에서, 다수의 개별 애퍼처는 단일 애퍼처로서 기능할 수 있고, 애퍼처 어레이들은 다수의 서브애퍼처로 세분화될 수 있다.

예를 들어, 서로 마주보는 애퍼처들의 2개의 어레이를 갖는 시스템에서, 전자기 파 신호 경로 길이는 모든 가능한 경로들을 통해, 또는 상당 수의 가능한 경로들을 통해, 제1 어레이 내의 애퍼처들 각각과 제2 어레이 내의 애퍼처들 각각 사이에서 이동하는 전자기 파 신호에 의해 연장될 수 있다. 실시예들에서, 이것은 임의의 수의 애퍼처들을 각각 갖는 임의의 수의 어레이들을 갖는 시스템에 대해 일반화될 수 있다.

각도 멀티플렉싱 기술은 다수의 애퍼처 중에서 전자기 파 신호 경로 길이를 상당히 연장할 수 있어, 전자기 파 신호가 이동하는 더 긴 거리를 야기하고, 따라서 재순환 루프에서 더 긴 전자기 파 신호 저장 시간을 야기한다. 주어진 데이터 속도에서, 전자기 파 신호 저장 시간의 그러한 증가는 재순환 루프에 의해 저장될 수 있는 모션 데이터의 양을 증가시킬 수 있다.

이제 도면들 및 특히 도 1 내지 도 3을 참조하면, 예시적 실시예들에 따라 다수의 애퍼처 사이에서 각도 멀티플렉싱의 부분 구현을 예시하는 개략도들이 제공된다. 이러한 도면 도해들 각각이 3개, 4개, 또는 5개의 애퍼처를 각각 포함하는 3개의 어레이를 도시하지만, 어레이들의 수 및 각각의 어레이 내의 애퍼처들의 수는 본 발명에 의해 제한되지 않는다. 더욱이, 도 1 내지 도 3이 가용 애퍼처들 사이의 가용 경로들의 전부를 사용하는 것을 도시하지만, 주어진 구현은 가용 경로들 중 상당 수만을 사용할 수 있다. 각도 멀티플렉싱 기술은 전자기 파 신호가 어레이들과 애퍼처들 사이에서 이동될 수 있으면, 임의의 수의 어레이들, 예컨대 2개 이상의 어레이, 및 각각의 어레이 내의 임의의 수의 애퍼처들, 예컨대 하나 이상의 애퍼처를 갖는 시스템에 적용될 수 있다. 각도 멀티플렉싱 기술은 또한 임의의 종류들의 물리적 또는 기하학적 배열들의 어레이들 및 애퍼처들(예를 들어, 몇 개만 예를 들면, 선형, 원형, 평면, 또는 무작위 배열의 애퍼처들)을 갖는 시스템에 적용될 수 있다. 게다가, 다른 어레이들 각각에 대한 각각의 어레이의 위치는 유연할 수 있고 전자기 파 신호가 어레이들 사이에서 이동할 수 있는 한 본 발명에 의해 제한되지 않는다. 더욱이, 동일한 어레이 내의 다른 애퍼처들 각각에 대한 하나의 어레이 내의 각각의 애퍼처의 위치는 유연할 수 있고 전자기 파 신호가 애퍼처들 사이에서 이동할 수 있는 한 본 발명에 의해 제한되지 않는다. 마찬가지로, 다른 어레이들 내의 애퍼처들 각각에 대한 하나의 어레이 내의 각각의 애퍼처의 위치는 유연할 수 있고 전자기 파 신호가 애퍼처들 사이에서 이동할 수 있는 한 본 발명에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 각도 멀티플렉싱은 범위가 1 미터 이하 정도에서 100,000 km 이상에 이르는 거리들에 걸쳐 구현될 수 있다. 다른 예에서, 애퍼처들의 60 미터 길이 어레이는 각도 멀티플렉싱을 구현하기 위해 저장 시스템의 2개의 측면 각각 상에 사용될 수 있다. 실시예들에서, 전자기 파 신호는 도파로 또는 광학 섬유를 통해 애퍼처들 사이에서 이동할 수 있다. 위성들을 이용하는 실시예들에서, 어레이는 다수의 위성 상의 애퍼처들, 단일 애퍼처만, 또는 어레이가 주어진 위성 상에 있을 시, 하나보다 많은 애퍼처를 지칭할 수 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에서의 개략도들은 어레이들 및 각각의 어레이 내의 애퍼처들의 실제 물리적 배열들을 반드시 반영하는 것은 아니고 반드시 축척에 따라 도시되는 것은 아니다.

각도 멀티플렉싱 기술은 전자기 파 신호가 애퍼처들 사이에서 이동할 수 있는 한 임의의 위치에 배치되는 애퍼처들의 어레이들에 적용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 어레이 내의 애퍼처들은 외부 공간 내의 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치될 수 있고 다른 어레이들 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 외부 공간 내의 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치될 수 있다. 실시예들에서, 애퍼처들은 외부 공간, 자유 공간 내에 위치될 수 있고, 대기, 부분 진공, 또는 강렬한 진공 내에 위치될 수 있다.

다른 예에서, 애퍼처들의 어레이들은 임의의 크기 또는 형상의 부분적으로 개방된 또는 실질적으로 밀봉된 캐비티 내에 위치될 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "캐비티"는 전자기 파 신호가 이동할 수 있는 임의의 크기 또는 형상의 적어도 하나의 부분적으로 또는 전적으로 밀폐된 공간(예를 들어, 부분적으로 개방된 또는 전적으로 밀봉된 인클로저)을 포함하는 임의의 구조체를 지칭한다. 캐비티 내의 밀폐된 공간은 중공일 수 있고, 가까운 진공 조건에서의 그러한 중공 공간은 거의 1의 굴절률을 가지며, 그것은 전자기 파 신호들이 진공에서 광속에 가깝게 이동되는 것을 허용한다. 대안적으로, 캐비티 내의 밀폐된 공간은 1보다 더 큰 굴절률을 갖는 재료(예를 들어, 고체, 결정체, 비결정 재료, 액체 등)로 충전될 수 있으며, 전자기 파 신호들은 진공에서보다 더 느리게 이동한다. 다른 예에서, 캐비티는 그 자체의 내부 또는 외부 표면들에 의해 둘러싸여지는 고체 재료(예를 들어, 몇 개만 예를 들면, 결정체, 비결정 고체)일 수 있다. 바람직하게는, 캐비티를 충전하는 그러한 재료는 전자기 파 신호들이 저손실로 이동하는 것을 허용하도록 구성된다. 캐비티의 예시적인 기하학적 형상들은 몇 개만 예를 들면, 입방체 캐비티, 직사각형 형상 캐비티, 튜브 캐비티, 토러스 형상 캐비티, 구형 캐비티, 다면체 캐비티, 평행사변형 형상 캐비티, 프리즘 형상 캐비티 및 계란 형상 캐비티를 포함한다. 예를 들어, 각도 멀티플렉싱을 구현하는 애퍼처들의 어레이들은 100 미터의 길이, 30 미터의 폭 및 2 미터의 높이를 갖는 직사각형 형상 챔버 내에 위치될 수 있다. 실시예들에서, 각도 멀티플렉싱을 구현하는 애퍼처들의 어레이들은 진공 조건 하에 실질적으로 밀봉된 캐비티 내에 위치될 수 있다.

도 1은 예시적 실시예에 따라, 3개의 애퍼처(111, 112 및 113)를 갖는 제1 어레이, 5개의 애퍼처(121, 122, 123, 124 및 125)를 갖는 제2 어레이, 및 4개의 애퍼처(131, 132, 133 및 134)를 갖는 제3 어레이를 가진 3개의 어레이의 시스템(100)을 도시한다. 도 1은 각도 멀티플렉싱의 부분 구현을 개략적으로 예시하며, 여기서 전자기 파 신호(101)는 예시적 실시예에 따라 이하의 경로들을 이동할 수 있다: 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(111)로부터 시작하면, 전자기 파 신호(101)는 순차적으로 제2 어레이 내의 애퍼처들(121, 122, 123, 124 및 125) 각각으로 그리고 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(111)로 이동된다. 그것이 제2 어레이 내의 애퍼처들 각각에 있었으면, 전자기 파 신호(101)는 이때 순차적으로 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(111)로부터 제3 어레이 내의 애퍼처들(131, 132, 133 및 134) 각각으로 그리고 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(111)로 이동된다. 그것이 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(134))로부터 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(111)로 리턴했으면, 전자기 파 신호(101)는 이때 제1 애퍼처(111)로부터 동일한 어레이 내의 인접 애퍼처(예를 들어, 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(112))로 송신될 수 있다. 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(112)로부터, 전자기 파 신호(101)는 순차적으로 제2 및 제3 어레이들 내의 애퍼처들(121, 122, 123, 124, 125, 131, 132, 133 및 134) 각각으로 그리고 다시 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(112)로 이동된다. 도면을 단순화하기 위해, 애퍼처(112)로부터 애퍼처(121)로 그리고 다시 애퍼처(112)로의 라운드 트립 이동까지를 포함하는 전자기 파 신호(101)에 의한 이동들만이 도 1에 도시되고 전자기 파 신호(101)에 의한 후속 이동들이 도 1에 도시되지 않는다. 그것이 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(134))로부터 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(112)로 리턴했으면, 전자기 파 신호(101)는 이때 애퍼처(112)로부터 동일한 어레이 내의 인접 애퍼처(예를 들어, 제3 애퍼처(113))로 송신될 수 있다. 유사한 프로세스들은 전자기 파 신호(101)가 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(134))로부터 제1 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(113))로 리턴될 때까지 반복될 수 있다.

실시예들에서, 전자기 파 신호(101)에 대한 광학 경로는 이러한 지점에서 끝날 수 있다(예를 들어, 전자기 파 신호(101)는 회수됨). 대안적 실시예들에서, 전자기 파 신호(101)는 제1 어레이 내의 마지막 애퍼처(113)로부터 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(111)로 송신될 수 있고 전체 프로세스들은 다시 전체에 걸쳐 반복될 수 있다. 또 다른 대안적 실시예에서, 전체 프로세스들은 전자기 파 신호(101)를 제1 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(113))로부터 제1 어레이 내의 제2 내지 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(112))로 그 다음 궁극적으로 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(111)로 송신함으로써 이러한 지점으로부터 역순으로 수행될 수 있으며, 그것으로부터 전체 프로세스들은 순서대로(in forward order) 다시 반복될 수 있다. 또 다른 대안적 실시예에서, 전자기 파 신호(101)는 제1 어레이 내의 마지막 애퍼처(113)로부터 제2 어레이 내의 제1 애퍼처(121)로 송신될 수 있다. 제2 어레이 내의 제1 애퍼처(121)로부터 시작하면, 제2 어레이 내의 애퍼처들은 제1 어레이 내의 애퍼처들에 의해 초기에 수행되는 프로세스들과 유사한 프로세스들을 수행할 수 있다.

실시예들에서, 전자기 파 신호는 도 1과 관련하여 위에 설명되고 도 2 내지 도 4와 관련하여 아래에 설명되는 예시적 프로세스들과 상이한 임의의 미리 결정된, 재배열된, 조정가능한, 및/또는 재구성가능한 방식으로 상이한 애퍼처들과 상이한 어레이들 사이의 경로들의 전부 또는 일부를 횡단할 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서, 전자기 파 신호가 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 도 1에서의 제3 어레이 내의 애퍼처(134))로부터 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(예를 들어, 도 1에서의 애퍼처(111))로 리턴했으면, 전자기 파 신호는 이때 제1 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(111))로부터 제1 어레이 내의 임의의 다른 애퍼처(예를 들어, 도 1에서의 애퍼처(113))로 송신될 수 있다. 대안적 실시예들에서, 다른 애퍼처는 제1 애퍼처에 인접한다.

도 2는 예시적 실시예에 따라, 3개의 애퍼처(211, 212 및 213)를 갖는 제1 어레이, 5개의 애퍼처(221, 222, 223, 224 및 225)를 갖는 제2 어레이, 및 4개의 애퍼처(231, 232, 233 및 234)를 갖는 제3 어레이를 가진 3개의 어레이의 시스템(200)을 도시한다. 도 2는 각도 멀티플렉싱의 부분 구현을 개략적으로 예시하며, 여기서 전자기 파 신호(201)는 예시적 실시예에 따라 이하의 경로들을 이동할 수 있다: 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(211)로부터 시작하면, 전자기 파 신호(201)는 순차적으로 제2 어레이 내의 애퍼처들(221, 222, 223, 224 및 225) 각각으로 그리고 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(211)로 이동된다. 그것이 제2 어레이 내의 애퍼처들 각각에 있었다면, 전자기 파 신호(201)는 이때 순차적으로 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(211)로부터 제3 어레이 내의 제1 애퍼처에서 제2 내지 마지막 애퍼처(231, 232 및 233) 각각으로 그리고 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(211)로 이동된다. 전자기 파 신호(201)가 마지막 어레이 내의 제2 내지 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(233))로부터 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(211)로 리턴했으면, 제1 내의 제1 애퍼처(211)는 이때 전자기 파 신호(201)를 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(234))에 송신할 수 있으며, 그 다음 그것은 전자기 파 신호(201)를 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(211)에 인접한 제1 어레이 내의 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(212))에 재지향시킬 수 있다. 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(212)로부터, 전자기 파 신호(201)는 순차적으로 제2 및 제3 어레이들 내의 애퍼처들(221, 222, 223, 224, 225, 231, 232 및 233) 각각으로 그리고 다시 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(212)로 이동된다. 도면을 단순화하기 위해, 애퍼처(212)로부터 애퍼처(221)로 그리고 다시 애퍼처(212)로의 라운드 트립 이동까지 포함하는 전자기 파 신호(201)에 의한 이동들만이 도 2에 도시되고 전자기 파 신호(201)에 의한 후속 이동들이 도 2에 도시되지 않는다. 전자기 파 신호(201)가 마지막 어레이 내의 제2 내지 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(233))로부터 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(212)로 리턴했으면, 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(212)는 전자기 파 신호(201)를 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(234))에 송신할 수 있으며, 그 다음 그것은 전자기 파 신호(201)를 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(212)에 인접한 제1 어레이 내의 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(213))에 재지향시킬 수 있다. 유사한 프로세스들은 전자기 파 신호(201)가 제1 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(213))로부터 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(234))로 송신될 때까지 반복될 수 있다.

실시예들에서, 전자기 파 신호(201)에 대한 광학 경로는 이러한 지점에서 끝날 수 있다(예를 들어, 전자기 파 신호(201)는 회수됨). 대안적 실시예들에서, 전자기 파 신호(201)는 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(234))로부터 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(211)로 송신될 수 있고 전체 프로세스들은 다시 전체에 걸쳐 반복될 수 있다. 또 다른 대안적 실시예들에서, 전체 프로세스들은 전자기 파 신호(201)를 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(234))로부터 제1 어레이 내의 제2 내지 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(212))로 그 다음 궁극적으로 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(211)로 송신함으로써 이러한 지점으로부터 역순으로 수행될 수 있으며, 그것으로부터 전체 프로세스들은 순서대로 다시 반복될 수 있다. 또 다른 대안적 실시예에서, 전자기 파 신호(201)는 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(234))로부터 제2 어레이 내의 제1 애퍼처(221)로 송신될 수 있다. 제2 어레이 내의 제1 애퍼처(221)로부터 시작하면, 제2 및 제3 어레이들 내의 애퍼처들은 제1 및 제3 어레이들 내의 애퍼처들에 의해 초기에 수행되는 프로세스들과 유사한 프로세스들을 수행할 수 있다.

실시예들에서, 전자기 파 신호는 도 2와 관련하여 위에 설명되는 예시적 프로세스들과 상이한 임의의 미리 결정된, 재배열된, 조정가능한, 및/또는 재구성가능한 방식으로 상이한 애퍼처들과 상이한 어레이들 사이의 경로들의 전부 또는 일부를 횡단할 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서, 전자기 파 신호가 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 도 2에서의 제3 어레이 내의 애퍼처(234))로부터 제1 어레이로 리턴될 때, 그것은 제1 어레이 내의 임의의 다른 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(213))로 리턴될 수 있다. 대안적 실시예들에서, 다른 애퍼처는 제1 애퍼처에 인접한다.

도 3는 예시적 실시예에 따라, 3개의 애퍼처(311, 312 및 313)를 갖는 제1 어레이, 5개의 애퍼처(321, 322, 323, 324 및 325)를 갖는 제2 어레이, 및 4개의 애퍼처(331, 332, 333 및 334)를 갖는 제3 어레이를 가진 3개의 어레이의 시스템(300)을 도시한다. 도 3는 각도 멀티플렉싱의 부분 구현을 개략적으로 예시하며, 여기서 전자기 파 신호(301)는 예시적 실시예에 따라 이하의 경로들을 이동할 수 있다: 제2 어레이 내의 제1 애퍼처(321)로부터 시작하면, 전자기 파 신호(301)는 초기에 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)에 송신된다. 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)로부터, 전자기 파 신호(301)는 이때 순차적으로 제2 어레이 내의 마지막 애퍼처(322, 323, 324 및 325)를 통해 제2 애퍼처 각각으로 그리고 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)로 이동된다. 그 다음, 전자기 파 신호(301)는 순차적으로 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)로부터 제3 어레이 내의 제2 내지 마지막 애퍼처(331, 332 및 333)를 통해 제1 애퍼처 각각으로 그리고 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)로 이동된다. 전자기 파 신호(301)가 마지막 어레이 내의 제2 내지 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(333))로부터 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)로 리턴했으면, 제1 내의 제1 애퍼처(311)는 이때 전자기 파 신호(301)를 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(334))에 송신할 수 있으며, 그 다음 그것은 전자기 파 신호(301)를 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)에 인접한 제1 어레이 내의 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(312))에 재지향시킬 수 있다. 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(312)로부터, 전자기 파 신호(301)는 순차적으로 제2 및 제3 어레이들 내의 애퍼처들(321, 322, 323, 324, 325, 331, 332 및 333) 각각으로 그리고 다시 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(312)로 이동된다. 도면을 단순화하기 위해, 애퍼처(312)로부터 애퍼처(321)로 그리고 다시 애퍼처(312)로의 라운드 트립 이동까지를 포함하는 전자기 파 신호(301)에 의한 이동들만이 도 3에 도시되고 전자기 파 신호(301)에 의한 후속 이동들이 도 2에 도시되지 않는다. 전자기 파 신호(301)가 마지막 어레이 내의 제2 내지 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(333))로부터 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(312)로 리턴했으면, 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(312)는 전자기 파 신호(301)를 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(334))에 송신할 수 있으며, 그 다음 그것은 전자기 파 신호(301)를 제1 어레이 내의 제2 애퍼처(312)에 인접한 제1 어레이 내의 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(313))에 재지향시킬 수 있다. 유사한 프로세스들은 전자기 파 신호(301)가 제1 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(313))로부터 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(334))로 송신될 때까지 반복될 수 있다.

실시예들에서, 전자기 파 신호(301)에 대한 광학 경로는 이러한 지점에서 끝날 수 있다(예를 들어, 전자기 파 신호(301)는 회수됨). 대안적 실시예들에서, 전자기 파 신호(301)는 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(334))로부터 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)로 송신될 수 있고 전체 프로세스들은 그들이 이제 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)로부터 제2 어레이 내의 제1 애퍼처(321)로 그리고 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)로의 라운드 트립 이동을 포함하는 것을 제외하고, 다시 전체에 걸쳐 반복될 수 있다. 또 다른 대안적 실시예들에서, 전체 프로세스들은 전자기 파 신호(301)를 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 제3 어레이 내의 애퍼처(334))로부터 제1 어레이 내의 제2 내지 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(312))로 그 다음 궁극적으로 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)로 송신함으로써 이러한 지점으로부터 역순으로 수행될 수 있으며, 그것으로부터 전체 프로세스들은 그들이 이제 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)로부터 제2 어레이 내의 제1 애퍼처(321)로 그리고 다시 제1 어레이 내의 제1 애퍼처(311)로의 라운드 트립 이동을 포함하는 것을 제외하고, 순서대로 다시 반복될 수 있다. 또 다른 대안적 실시예에서, 전자기 파 신호(301)는 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(334))로부터 제2 어레이 내의 제1 애퍼처(321)로 송신될 수 있다. 제2 어레이 내의 제1 애퍼처(321)로부터 시작하면, 제2 및 제3 어레이들 내의 애퍼처들은 제1 및 제3 어레이들 내의 애퍼처들에 의해 초기에 수행되는 프로세스들과 유사한 프로세스들을 수행할 수 있다.

실시예들에서, 전자기 파 신호는 도 3과 관련하여 위에 설명되는 예시적 프로세스들과 상이한 임의의 미리 결정된, 재배열된, 조정가능한, 및/또는 재구성가능한 방식으로 상이한 애퍼처들과 상이한 어레이들 사이의 경로들의 전부 또는 일부를 횡단할 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서, 전자기 파 신호가 마지막 어레이 내의 마지막 애퍼처(예를 들어, 도 3에서의 제3 어레이 내의 애퍼처(334))로부터 제1 어레이로 리턴될 때, 그것은 제1 어레이 내의 임의의 다른 애퍼처(예를 들어, 애퍼처(313))로 리턴될 수 있다. 대안적 실시예들에서, 다른 애퍼처는 제1 애퍼처에 인접한다.

실시예들에서, 각도 멀티플렉싱은 재순환 루프에 대한 데이터 저장 용량을 확장하기 위해, 단독으로 사용될 수 있거나 몇 개만 예를 들면, 파장 분할 멀티플렉싱, 공간 모드 멀티플렉싱과 같은, 다른 타입들의 멀티플렉싱 방법들과 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 각도 멀티플렉싱은 상이한 파장들에 대한 다수의 채널 및 각각의 파장에서의 상이한 공간 모드들(예를 들어, 궤도 각도 모드들(orbital angular modes)(OAM))에 대한 다수의 채널과 조합하여 사용될 수 있다.

각도 멀티플렉싱을 구현하기 위해 사용될 수 있는 애퍼처들은 몇 개만 예를 들면, 미러들, 격자들, 예컨대 회절 격자들 또는 체적 홀로그래픽 격자들, 코너 큐브 역반사기들, 광자 결정 구조체, 구배 지수 재료들을 포함하는 광학 디바이스들, 부분 재생기들, 완전 재생기들 및 그것의 임의의 적절한 조합들을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다.

실시예들에서, 각도 멀티플렉싱은 체적 홀로그래픽 격자들(volume holographic gratings)("VHGs")을 사용함으로써 구현될 수 있으며, 이 격자들은 하나보다 많은 기능을 수행하도록 구성되는 광학 요소들을 포함한다. VHG들은 요소들의 전체 체적 도처에서, 주기적 위상, 또는 흡수 섭동으로 구성되는 회절 광학 요소들이다. 입사 전자기 파 빔이 브래그 위상 매칭 조건을 충족할 때, 그것은 주기적 섭동에 의해 회절된다. 체적 위상 홀로그램들에 대해, 유입 참조 광의 거의 100%를 신호 파 내로 회절시키는 것이 가능하며, 즉, 전자기 파 빔의 완전한 회절이 달성될 수 있다. 이러한 높은 편향 퍼센티지는 VHG들을 각도 멀티플렉싱에 특히 유용하게 한다. VHG들에 대해, 입사 전자기 파 빔은 브래그 위상 매칭 조건이 충족될 때에만 회절된다. 따라서, VHG들은 특정 각도들에서 나오는 광에 투명하게 될 수 있다. 회절이 발생하는 파장들 및 각도들의 제한된 범위로 인해, 독립적으로 그리고 서로 방해하는 것 없이 작동하는 다수의 VHG를 동일한 체적 내부에 갖는 것이 가능하다. 예를 들어, 2개의 VHG가 동일한 입사 각도에서 2개의 상이한 브래그 파장에 대한 동일한 디바이스에 기록되면, 디바이스는 2개의 선택된 파장을 제한된 누화를 갖는 상이한 출력 방향들 내로 회절시킬 수 있다. 실시예들에서, VHG들의 그러한 특징들 및 능력들은 각도 멀티플렉싱의 구현에 사용될 수 있다.

실시예들에서, 각도 멀티플렉싱은 단일 파장을 갖는 전자기 파 신호를 사용하고 예를 들어, 코너 큐브 역반사기들, 반사 표면들 및 VHG들의 조합을 포함하는 애퍼처들을 사용함으로써 구현될 수 있다.

실시예들에서, 각도 멀티플렉싱은 다중 파장 시스템 내의 상이한 파장을 각각 갖는 복수의 신호를 포함하는 전자기 파 신호에 의해 구현될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 분산 보상 디바이스 또는 방법이 사용될 수 있다. 분산 보상 디바이스 또는 방법은 신호들이 애퍼처들 사이의 동일한 광학 경로를 동시에 모두 따를 수 있도록 실질적으로 복수의 신호의 전부를 하나의 애퍼처로부터 다른 애퍼처로 지향시키도록 구성될 수 있다. 격자 방정식에 따르면, 격자들은 작은 각도 지향을 위한 파장에 비례하는 각도로 지향된다. 따라서, 더 긴 파장 신호는 더 큰 각도로 조향되는 반면에, 더 짧은 파장 신호는 더 작은 각도로 조향된다. 각도 멀티플렉싱이 모든 광이 하나의 특정 애퍼처로부터 다른 특정 애퍼처로 가는 것을 필요로 한다면, 파장의 크기에 기초한 격자들로부터의 광의 확산은 제거될 필요가 있다(예를 들어, 분산 효과들은 보상될 필요가 있음). 예를 들어, 분산 보상은 하나 이상의 아크로매틱 푸리에 변환 렌즈를 사용하는 다중 파장 빔 지향 디바이스에 의해 달성될 수 있다. 그러한 렌즈들은 그들의 초점 길이가 변경될 수 있도록 가변 초점 길이를 가질 수 있지만, 그들은 동일한 스폿에 집중될 수 있도록 일정한 백 초점 거리(constant back focal distance)를 갖는다.

실시예들에서, 각도 멀티플렉싱은 도 4에 도시된 바와 같이, 상이한 파장들을 갖는 전자기 파 신호들을 사용함으로써 그리고 그들이 상이한 각도들에서 애퍼처(예를 들어, 분산 요소들)로부터 방출되는 것 및 재순환 루프에서 상이한 광학 경로들을 취하는 것을 허용함으로써 구현될 수 있다. 도 4는 예시적 실시예에 따라 상이한 파장 전자기 파 신호들 각각이 상이한 경로에서 이동하는 상태로 각도 멀티플렉싱의 부분 구현을 개략적으로 예시한다. 도 4에서, 상이한 파장들을 갖는 전자기 파 신호들(403, 404, 405)은 상이한 각도들에서 연속 격자들(402)로부터 방출되고 반대 측면 상의 상이한 애퍼처들(401)로 지향된다. 실시예들에서, 반대 측면 상의 애퍼처들(401)은 연속 코너 큐브 역반사기들을 포함할 수 있다.

실시예들에서, 하나 이상의 증폭기 및/또는 재생기는 전자기 파 신호의 일부 또는 모든 양태들을 그들의 원래 또는 이전 조건들로 복원하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 전자기 파 신호를 정화하도록 구성되는 추가 디바이스들이 또한 사용될 수 있다. 다수의 애퍼처의 시스템에서 이동하는 전자기 파 신호는 예를 들어, 애퍼처들에서의 다수의 반사, 다양한 분산 및 비선형 효과들, 다양한 산란 이벤트들 및/또는 광의 자연 방출로 인해 세기 및 진폭의 손실, 신호의 확산 및/또는 잡음 및 에러들의 추가를 경험할 수 있다. 따라서, 전자기 파 신호는 다수의 애퍼처 사이에서 이동하면서 시간 또는 공간의 다양한 지점들에서 증폭 및/또는 재생될 필요가 있을 수 있다.

실시예들에서, 증폭기들 및/또는 재생기들은 애퍼처들의 일부 또는 전부 내에 배치될 수 있다. 실시예들에서, 증폭기들 및/또는 재생기들은 애퍼처들 외부에 그리고 애퍼처들 사이의 전자기 파 빔 경로를 따라 배치될 수 있다. 증폭기들 및/또는 재생기들은 통과하는 전자기 파 신호를 그것의 원래 또는 이전 상태로 복원하고 그리고/또는 임의의 저하를 보상하도록 구성된다. 증폭기는 전자기 파 신호를 증폭하도록 구성되는 임의의 디바이스일 수 있다. 실시예들에서, 증폭기는 결정체들 또는 광학 섬유들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 결정체들 및 광학 섬유들은 형광 요소들에 의해 도핑될 수 있다. 실시예들에서, 증폭기에 사용되는 광학 섬유는 전자기 파 신호를 광학 섬유 내로 주입하기 위해 입력에 추가 디바이스들을 포함하고, 전자기 파 빔을 그것의 원래 형상 및 크기로 복원하기 위해 출력에 다른 디바이스들을 포함할 수 있다.

완전한 신호 재생은 전형적으로 신호 재타이밍, 신호의 재형상화, 및 재증폭(또는 증폭)을 포함하는 "3R" 프로세스로 칭해진다. 재생기는 완전한 전자기 파 신호 재생을 수행하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 재생기는 전자기 파 신호의 재타이밍 및/또는 재형상화 및/또는 재증폭에 의해 전자기 파 신호의 일부 양태들만을 부분적으로 복원하도록 구성될 수 있다. 실시예들에서, 재생기는 또한 손실된 정보를 복원하거나 모션 데이터 내로 도입되는 에러들을 정정하기 위해 에러 정정을 구현하도록 구성될 수 있다. 재생기들의 수는 애퍼처들의 수 및 디자인, 전자기 파 신호가 이동하는 송신 매체, 및/또는 각도 멀티플렉싱의 성능에 의존할 수 있고, 없음에서 매우 큰 수까지 걸칠 수 있다.

전자기 파 신호를 전적으로 또는 부분적으로 재증폭, 재형상화, 및/또는 재타이밍하도록 구성되는 임의의 장치는 재생기들을 구축하기 위해 사용될 수 있다. 재생기들은 다수의 방식으로 구현될 수 있다. 실시예들에서, 재생기는 모든 광학 또는 광전자 재생기일 수 있으며, 여기서 모든 광학 재생기는 광학 도메인에서 전자기 파 신호를 전부 광학적으로 재생하도록 구성되는 반면에, 광전자 재생기는 전기 도메인에서 전자기 파 신호의 일부, 또는 전부를 대응하는 전기 신호로 변환하고, 변환된 전기 신호를 전기적으로 재생하고 광학 도메인에서 재생된 전기 신호를 대응하는 전자기 파 신호로 변환하도록 구성된다. 실시예들에서, 재생기는 적어도 하나의 증폭기 및 적어도 하나의 흡수기를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 재생기는 포화 체제에서 동작하도록 구성되는 적어도 하나의 증폭기를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 재생기는 이득 안정화를 제공하고 전자기 파 신호에서 잡음을 감소시키도록 구성되는 비선형 필터를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 재생기는 결정체들 또는 광학 섬유들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 재생기는 형광 요소들에 의해 도핑되는 결정체들 또는 광학 섬유들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 재생기에 사용되는 광학 섬유는 전자기 파 신호를 광학 섬유 내로 주입하기 위해 입력에 추가 디바이스들을 포함하고, 전자기 파 빔을 그것의 원래 형상 및 크기로 복원하기 위해 출력에 다른 디바이스들을 포함할 수 있다.

본 발명이 위에 개설되고 도면들에 예시된 예시적 실시예들과 함께 설명되었지만, 본 발명의 원리들은 현재 공지되든 안 되든 간에, 임의의 수의 기술들을 사용하여 구현될 수 있는 것이 명백하고, 형태 및 상세에서의 많은 대안들, 수정들 및 변화들은 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 분명할 것이다. 수정들, 추가들, 또는 생략들은 본 발명의 범위를 벗어나는 것 없이 본원에 설명되는 시스템들, 장치들, 및 방법들에 이루어질 수 있다. 예를 들어, 시스템들 및 장치들의 구성요소들은 통합되거나 분리될 수 있다. 더욱이, 본원에 개시되는 시스템들 및 장치들의 동작들은 더 많거나, 더 적거나, 다른 구성요소들에 의해 수행될 수 있고 설명되는 방법들은 더 많거나, 더 적거나, 다른 단계들을 포함할 수 있다. 추가적으로, 단계들은 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있다.

본원에 정의된 바와 같이, 전자기 파들은 음향 파들을 포함한다. 따라서, 정보 또는 임의의 종류의 데이터의 모션 저장은 또한 음향(즉, 사운드) 파들을 사용하여 구현될 수 있다. 사운드의 속도에 대한 대표적인 값들은 물에서 약 1,500 m/sec, 공기에서 약 330 m/sec, 및 스틸에서 약 6,000 m/sec를 포함한다. (각각의 경우에 대한 속도들의 범위가 있다.) 주파수에 관하여, 사운드 파들은 수십 MHz의 영역에 있을 수 있다. 예를 들어, 일부 의료 초음파 디바이스들은 수십 MHz의 영역들에서 동작한다. 통상, 더 낮은 주파수 사운드는 또한 거리에 따라 더 적은 감쇠를 갖는다.

이와 관련하여, 정보 또는 임의의 종류의 모션 데이터를 운반하는 파 신호가 음향 파이면, 사운드의 훨씬 더 낮은 속도(광속과 비교함)는 데이터가 도입되는 더 높은 데이터 속도를 필요로 하는 것 없이 더 큰 양의 모션 데이터를 저장할 수 있게 한다.

정보 또는 임의의 종류의 데이터는 다양한 송신 매체들(예를 들어, 몇 개만 예를 들면, 공기 및 스틸)에서 음향 파들을 사용하여 구조체들 사이에서 또는 구조체들 내에서 송신 및/또는 반사될 수 있다. 음향 파들을 사용하는 모션의 저장의 실시예들은 그러한 매체들을 사용하여 구성될 수 있다. 스틸에 대해, 철로들은 장거리 매체일 수 있다. 음향 파들은 몇 개만 예를 들면, 결정 변환기들 및 스피커들을 포함하는, 다양한 진동 소스들을 사용하여 발생될 수 있다. 마이크로폰들은 음향 파들을 검출한다. 사운드 시스템들에서, 진동을 제거하는 시스템들에서, 그리고 진동을 측정하는 시스템들에서 음향 기술의 중요한 기초가 있다. 이러한 디바이스 기술은 본 출원에 개시된 실시예들에 이용되는 원리들에 따라 음향 파들을 사용하여 모션 저장 시스템들을 개발할 시에 활용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 예시적 실시예들은 위에 제시된 바와 같이, 제한적이 아닌 예시적이도록 의도되고, 본 발명의 사상 및 범위는 전술한 명세서에 의한 것이 아닌, 첨부된 청구항들에 의해서만 광범위하게 해석되고 제한되어야 한다.

게다가, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 도면들에 도시된 물품들은 반드시 축척에 따라 도시되는 것은 아니다.

Claims

전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은 M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이를 포함하며,
N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 및 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이고;
제1 어레이 내의 상기 M₁ 애퍼처들 중 하나 이상의 애퍼처는 상기 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 상기 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 상기 M_N 애퍼처들 중 하나 이상의 애퍼처에 송신하도록 구성되고;
상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처로부터 상기 전자기 파 신호를 수신하는, 상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 수신된 전자기 파 신호를 다시 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 재지향시키도록 구성되고;
상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처로부터 상기 재지향된 전자기 파 신호를 수신한 후에 상기 전자기 파 신호를 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 애퍼처에 송신하도록 추가로 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 M₁ 애퍼처들의 각각을 포함하고;
상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들의 각각을 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자기 파 신호는 다중 파장 시스템 내의 상이한 파장을 각각 갖는 복수의 신호를 포함하는, 시스템.
제3항에 있어서, 실질적으로 상기 복수의 신호의 전부를 하나의 애퍼처로부터 다른 애퍼처로 지향시키도록 구성되는 분산 보상 디바이스를 추가로 포함하는, 시스템.
제4항에 있어서, 상기 분산 보상 디바이스는 아크로매틱 푸리에 변환 렌즈를 사용하는 다중 파장 빔 지향 디바이스를 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 어레이 및 상기 제2 어레이 내지 상기 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 체적 홀로그래픽 격자들, 코너 큐브 역반사기들, 회절 격자들, 미러들, 부분 재생기들, 또는 완전 재생기들을 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 어레이 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되고;
상기 제2 어레이 내지 상기 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 어레이 내지 상기 N번째 어레이 내의 애퍼처들은 실질적으로 밀봉된 캐비티 내에 위치되는, 시스템.
전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은 M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이를 포함하며,
N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이고;
제1 어레이 내의 상기 M₁ 애퍼처들 중 하나 이상의 애퍼처는 상기 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 상기 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 상기 M_N 애퍼처들 중 하나 이상의 애퍼처에 송신하도록 구성되고;
상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처로부터 상기 전자기 파 신호를 수신하는, M_N ≥ 2이면, 상기 제2 어레이 내의 제1 애퍼처 내지 상기 N번째 어레이 내의 (M_N - 1)번째 애퍼처, 그리고 M_N = 1이면, (N-1)번째 어레이 내의 M_N-1번째 애퍼처 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 수신된 전자기 파 신호를 다시 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 재지향시키도록 구성되고;
상기 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처는 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처로부터 상기 전자기 파 신호를 수신한 후에 상기 전자기 파 신호를 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 애퍼처에 송신하도록 구성되는, 시스템.
제9항에 있어서,
상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 M₁ 애퍼처들의 각각을 포함하고;
상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들의 각각을 포함하는, 시스템.
제9항에 있어서, 상기 전자기 파 신호는 다중 파장 시스템 내의 상이한 파장을 각각 갖는 복수의 신호를 포함하는, 시스템.
제11항에 있어서, 실질적으로 상기 복수의 신호의 전부를 하나의 애퍼처로부터 다른 애퍼처로 지향시키도록 구성되는 분산 보상 디바이스를 추가로 포함하는, 시스템.
제12항에 있어서, 상기 분산 보상 디바이스는 아크로매틱 푸리에 변환 렌즈를 사용하는 다중 파장 빔 지향 디바이스를 포함하는, 시스템.
제9항에 있어서, 상기 제1 어레이 및 상기 제2 어레이 내지 상기 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 체적 홀로그래픽 격자들, 코너 큐브 역반사기들, 회절 격자들, 미러들, 부분 재생기들, 또는 완전 재생기들을 포함하는, 시스템.
제9항에 있어서,
상기 제1 어레이 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되고;
상기 제2 어레이 내지 상기 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되는, 시스템.
제9항에 있어서, 상기 제1 어레이 내지 상기 N번째 어레이 내의 애퍼처들은 실질적으로 밀봉된 캐비티 내에 위치되는, 시스템.
전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은 M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이를 포함하며,
N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이고;
제2 어레이 내의 제1 애퍼처는 상기 전자기 파 신호를 제1 어레이 내의 제1 애퍼처에 송신하도록 구성되고;
상기 제1 어레이 내의 상기 M₁ 애퍼처들 중 하나 이상의 애퍼처는 상기 제1 어레이 내의 제1 애퍼처가 상기 전자기 파 신호를 상기 제2 어레이 내의 제1 애퍼처에 송신하지 않도록 구성되는 것을 제외하고, 상기 전자기 파 신호를 상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 하나 이상의 애퍼처에 송신하도록 구성되고;
상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처로부터 전자기 파 신호를 수신하는, M_N ≥ 2이면, 상기 제2 어레이 내의 제1 애퍼처 내지 상기 N번째 어레이 내의 (M_N - 1)번째 애퍼처, 그리고 M_N = 1이면, (N-1)번째 어레이 내의 M_N-1번째 애퍼처 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 수신된 전자기 파 신호를 다시 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 재지향시키도록 구성되고;
상기 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처는 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처로부터 상기 전자기 파 신호를 수신한 후에 상기 전자기 파 신호를 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 애퍼처에 송신하도록 구성되는, 시스템.
제17항에 있어서,
상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 M₁ 애퍼처들의 각각을 포함하고;
상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들의 각각을 포함하는, 시스템.
제17항에 있어서, 상기 전자기 파 신호는 다중 파장 시스템 내의 상이한 파장을 각각 갖는 복수의 신호를 포함하는, 시스템.
제19항에 있어서, 실질적으로 상기 복수의 신호의 전부를 하나의 애퍼처로부터 다른 애퍼처로 지향시키도록 구성되는 분산 보상 디바이스를 추가로 포함하는, 시스템.
제20항에 있어서, 상기 분산 보상 디바이스는 아크로매틱 푸리에 변환 렌즈를 사용하는 다중 파장 빔 지향 디바이스를 포함하는, 시스템.
제17항에 있어서, 상기 제1 어레이 및 상기 제2 어레이 내지 상기 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 체적 홀로그래픽 격자들, 코너 큐브 역반사기들, 회절 격자들, 미러들, 부분 재생기들, 또는 완전 재생기들을 포함하는, 시스템.
제17항에 있어서,
상기 제1 어레이 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되고;
상기 제2 어레이 내지 상기 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되는, 시스템.
제17항에 있어서, 상기 제1 어레이 내지 상기 N번째 어레이 내의 애퍼처들은 실질적으로 밀봉된 캐비티 내에 위치되는, 시스템.
M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이 사이에서 횡단하는 전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 방법으로서, N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이고, 상기 방법은
제1 어레이 내의 상기 M₁ 애퍼처들 중 하나 이상의 애퍼처에 의해, 상기 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 상기 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 상기 M_N 애퍼처들 중 하나 이상의 애퍼처에 송신하는 단계;
상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 의해, 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처로부터 상기 전자기 파 신호를 수신하는 단계;
상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 의해, 상기 수신된 전자기 파 신호를 다시 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 재지향시키는 단계; 및
상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 의해, 상기 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처로부터 상기 재지향된 전자기 파 신호를 수신한 후에, 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 의해, 상기 전자기 파 신호를 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 애퍼처에 송신하는 단계
를 포함하는, 방법.
제25항에 있어서,
상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 M₁ 애퍼처들의 각각을 포함하고;
상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들의 각각을 포함하는, 방법.
제25항에 있어서, 상기 전자기 파 신호는 다중 파장 시스템 내의 상이한 파장을 각각 갖는 복수의 신호를 포함하는, 방법.
제27항에 있어서, 분산 보상 디바이스를 사용함으로써, 실질적으로 상기 복수의 신호의 전부를 하나의 애퍼처로부터 다른 애퍼처로 지향시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제28항에 있어서, 상기 분산 보상 디바이스는 아크로매틱 푸리에 변환 렌즈를 사용하는 다중 파장 빔 지향 디바이스를 포함하는, 방법.
제25항에 있어서, 상기 제1 어레이 및 상기 제2 어레이 내지 상기 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 체적 홀로그래픽 격자들, 코너 큐브 역반사기들, 회절 격자들, 미러들, 부분 재생기들, 또는 완전 재생기들을 포함하는, 방법.
제25항에 있어서,
상기 제1 어레이 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되고;
상기 제2 어레이 내지 상기 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되는, 방법.
제25항에 있어서, 상기 제1 어레이 내지 상기 N번째 어레이 내의 애퍼처들은 실질적으로 밀봉된 캐비티 내에 위치되는, 방법.
M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이 사이에서 횡단하는 전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 방법으로서, N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이고, 상기 방법은
제1 어레이 내의 상기 M₁ 애퍼처들 중 하나 이상의 애퍼처에 의해, 상기 전자기 파 신호를 제2 어레이 내의 상기 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 상기 M_N 애퍼처들 중 하나 이상의 애퍼처에 송신하는 단계;
M_N ≥ 2이면, 상기 제2 어레이 내의 제1 애퍼처 내지 상기 N번째 어레이 내의 (M_N - 1)번째 애퍼처, 그리고 M_N = 1이면, (N-1)번째 어레이 내의 M_N-1번째 애퍼처 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 의해, 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처로부터 상기 전자기 파 신호를 수신하는 단계;
M_N ≥ 2이면, 상기 제2 어레이 내의 제1 애퍼처 내지 상기 N번째 어레이 내의 (M_N - 1)번째 애퍼처, 그리고 M_N = 1이면, 상기 (N-1)번째 어레이 내의 M_N-1번째 애퍼처 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 의해, 상기 수신된 전자기 파 신호를 다시 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 재지향시키는 단계; 및
상기 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처에 의해, 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처로부터 상기 전자기 파 신호를 수신한 후에, 상기 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처에 의해, 상기 전자기 파 신호를 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 애퍼처에 송신하는 단계
를 포함하는, 방법.
제33항에 있어서,
상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 M₁ 애퍼처들의 각각을 포함하고;
상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들의 각각을 포함하는, 방법.
제33항에 있어서, 상기 전자기 파 신호는 다중 파장 시스템 내의 상이한 파장을 각각 갖는 복수의 신호를 포함하는, 방법.
제35항에 있어서, 분산 보상 디바이스를 사용함으로써, 실질적으로 상기 복수의 신호의 전부를 하나의 애퍼처로부터 다른 애퍼처로 지향시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제36항에 있어서, 상기 분산 보상 디바이스는 아크로매틱 푸리에 변환 렌즈를 사용하는 다중 파장 빔 지향 디바이스를 포함하는, 방법.
제33항에 있어서, 상기 제1 어레이 및 상기 제2 어레이 내지 상기 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 체적 홀로그래픽 격자들, 코너 큐브 역반사기들, 회절 격자들, 미러들, 부분 재생기들, 또는 완전 재생기들을 포함하는, 방법.
제33항에 있어서,
상기 제1 어레이 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되고;
상기 제2 어레이 내지 상기 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되는, 방법.
제33항에 있어서, 상기 제1 어레이 내지 상기 N번째 어레이 내의 애퍼처들은 실질적으로 밀봉된 캐비티 내에 위치되는, 방법.
M₁ 내지 M_N 애퍼처들을 각각 갖는 N개의 어레이 사이에서 횡단하는 전자기 파 신호의 경로 길이를 연장하기 위한 방법으로서, N ≥ 2이고, M₁ ≥ 2이고, 각각의 M₂ 내지 M_N ≥ 1이고, 상기 방법은
제2 어레이 내의 제1 애퍼처에 의해, 상기 전자기 파 신호를 제1 어레이 내의 제1 애퍼처에 송신하는 단계;
상기 제1 어레이 내의 제1 애퍼처가 상기 전자기 파 신호를 상기 제2 어레이 내의 제1 애퍼처에 송신하지 않는 것을 제외하고, 상기 제1 어레이 내의 상기 M₁ 애퍼처들 중 하나 이상의 애퍼처에 의해, 상기 전자기 파 신호를 상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 N번째 어레이 내의 상기 M_N 애퍼처들 중 하나 이상의 애퍼처에 송신하는 단계;
상기 제2 어레이 내의 제1 애퍼처가 상기 제1 어레이 내의 제1 애퍼처로부터 상기 전자기 파 신호를 수신하지 않는 것을 제외하고, M_N ≥ 2이면, 상기 제2 어레이 내의 제1 애퍼처 내지 상기 N번째 어레이 내의 (M_N - 1)번째 애퍼처, 그리고 M_N = 1이면, (N-1)번째 어레이 내의 M_N-1번째 애퍼처 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 의해, 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처로부터 상기 전자기 파 신호를 수신하는 단계;
M_N ≥ 2이면, 상기 제2 어레이 내의 제1 애퍼처 내지 상기 N번째 어레이 내의 (M_N - 1)번째 애퍼처, 그리고 M_N = 1이면, 상기 (N-1)번째 어레이 내의 M_N-1번째 애퍼처 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 의해, 상기 수신된 전자기 파 신호를 다시 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처에 재지향시키는 단계; 및
상기 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처에 의해, 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처로부터 상기 전자기 파 신호를 수신한 후에, 상기 N번째 어레이 내의 M_N번째 애퍼처에 의해, 상기 전자기 파 신호를 상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 다른 애퍼처에 송신하는 단계
를 포함하는, 방법.
제41항에 있어서,
상기 제1 어레이 내의 M₁ 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 M₁ 애퍼처들의 각각을 포함하고;
상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들 중 상기 하나 이상의 애퍼처는 상기 제2 어레이 내의 M₂ 애퍼처들 내지 상기 N번째 어레이 내의 M_N 애퍼처들의 각각을 포함하는, 방법.
제41항에 있어서, 상기 전자기 파 신호는 다중 파장 시스템 내의 상이한 파장을 각각 갖는 복수의 신호를 포함하는, 방법.
제43항에 있어서, 분산 보상 디바이스를 사용함으로써, 실질적으로 상기 복수의 신호의 전부를 하나의 애퍼처로부터 다른 애퍼처로 지향시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제44항에 있어서, 상기 분산 보상 디바이스는 아크로매틱 푸리에 변환 렌즈를 사용하는 다중 파장 빔 지향 디바이스를 포함하는, 방법.
제41항에 있어서, 상기 제1 어레이 및 상기 제2 어레이 내지 상기 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 체적 홀로그래픽 격자들, 코너 큐브 역반사기들, 회절 격자들, 미러들, 부분 재생기들, 또는 완전 재생기들을 포함하는, 방법.
제41항에 있어서,
상기 제1 어레이 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되고;
상기 제2 어레이 내지 상기 N번째 어레이 중 적어도 하나 내의 애퍼처들은 하나 이상의 세트의 하나 이상의 위성에 위치되는, 방법.
제41항에 있어서, 상기 제1 어레이 내지 상기 N번째 어레이 내의 애퍼처들은 실질적으로 밀봉된 캐비티 내에 위치되는, 방법.