专利名称：用于双向数据传输的阵列、系统和方法
用于双向数据传输的阵列、系统和方法
背景技术：
本公开总体上涉及用于双向数据传输的阵列、系统和方法。诸如服务器系统的许多通信系统能够进行高数据速率信号传输。在使用刀片 (blades)(例如服务器刀片和储存器刀片)的服务器系统中，刀片可以共享系统部件，诸 如冷却风扇、电源和存储设备管理，它们全部被安装在封闭区域中。此类系统通常提供 用于刀片之间的通信的高数据速率通信信道。当此类信道可用时，刀片能够一起工作并 提供期望的数据存储、处理和通信。为了提供高数据传输速率，数据信道利用高频电信号。此类高频振荡在传输期 间遭受由于传播延迟和阻抗的不良控制而导致的定时和振幅噪声、以及来自其它源的噪 声的注入。另外，高频通过铜线的传输是固有问题，导致每单位传输长度的迅速信号衰 减。光信号传输的使用可以规避这些问题中的许多；然而，被引导的光信号传输可能包 括复杂的波导和/或松弛的光缆或缆带。自由空间光信号传输趋向于减少或消除与电信 号相关联的阻抗和噪声问题，并且还避免对波导或光缆的需要。一般而言，自由空间光 数据信道的使用要求在可能经历机械振动和热驱动运动/位置偏移的环境下光发射机和 光接收机的精确对准。
通过参照以下详细说明和附图，本公开的实施例的特征和优点将变得显而易 见，在附图中，相同的附图标记对应于相同或类似、但可能不是同一个的部件。为了简 洁起见，具有先前描述的功能的附图标记可能有也可能没有结合其所出现的后续附图进 行描述。图1是服务器系统的实施例的半示意性透视图；图2A至2C举例说明发射器层、接收机/检测器层以及包含这样的层的阵列；图3A至3C举例说明用来形成阵列的各种实施例的刚体变换技术；图4A是一组阵列和相应光学装置的实施例的示意图，其中，每个阵列的表面被 示出为举例说明发射机和接收机；图4B是包括数字标记的图2A所示的实施例的示意图，其举例说明由于光学装 置应用的变换而得到的发射机到相应接收机的映射；图5A至5D示出阵列和相应光学装置的各示例，其中，每个阵列的表面被示出 为举例说明发射机和接收机；图6是服务器系统的实施例的示意性部分透视图；图7A至7C举例说明当透镜被移动或失准时图像如何移动的不同示例；以及图8是一组阵列与光学装置之间的双向数据流的实施例的示意图。
具体实施例方式本文公开的系统和方法的实施例有利地包括具有可操作地与单个芯片集成的发射机和接收机的阵列。这样，一组阵列和相应的图像形成装置有利地在该系统内实现双 向数据流。在特定的一组中，所有光信号并行地通过相同的聚焦光学元件。这样，所述 图像形成装置能够将一个阵列的发射机的图像形成在另一阵列的相应接收机上。应理解 的是，数据同时沿两个方向流动。此外，在某些实施例中，远心光学系统的并入有利地避免了图像失真并提供针 对阵列之间的一定范围的分离和平移偏移而将发射机的图像保持在相应接收机/检测器 的感光区域上的容许。动态对准控制系统移动光学元件以使相应发射机的图像垂直于光 轴偏移，以便在尽管有可能在保持通信信道的环境中存在振动和热驱动位置偏移的情况 下仍保持通信信道对准。现在参照图1，示出了服务器系统100的实施例。服务器系统100包括安装在共 享背板112上的刀片110。还可以将附加部件114(其非限制性的示例包括电源变压器和 冷却风扇)连接到背板112。应理解的是，整个组装体可被包括在共享外壳116 (以虚线 被示出)中。还应理解的是，可以通过共享外壳116来提供用于外部连接的插座和用户 接口。在一个实施例中，系统100中的刀片110基本上是相同的，并且在另一实施例 中，刀片110中的一个或多个被配置为执行不同的功能。例如，某些刀片110可以是服 务器刀片，而其它的是存储器刀片。每个刀片110包括实现刀片110的特定功能的一个 或多个子系统118。应理解的是，可以使用例如用于将部件安装在印刷电路板上的类似技 术将子系统118安装在每个刀片110的一侧或两侧。子系统118还可以位于刀片110的 内部中。子系统118的非限制性示例包括硬盘驱动器或其它数据存储器以及包含常规计 算机部件的处理器子系统(例如微处理器、存储器插座和集成电路存储器)。如图1所示出的，每个刀片110包括一个或多个阵列120、120'。每个阵列 120、120'包括多个光发射机/发射器122、123(在图2A 2C和4A 4B中示出)和 多个光接收机/检测器124、125(在图2A 2C和4A 4B中示出)。一组126阵列 120、120'包括被布置为使得每个阵列120、120'的各发射机122、123和接收机124、 125彼此相对的每个阵列120、120'中的一个。通常，组126包括位于两个邻近刀片110 的相对表面上的两个阵列120、120'。例如，图1所示的组126包括一个阵列120，其 位于刀片110上，使得当刀片110被适当地安装在背板112上时阵列120与相邻刀片110 上的对应阵列120'标称地对准。应理解的是，各组126中的两个阵列120、120'被布 置为使得一个阵列120的发射机122、123可以向另一阵列120'上的接收机124、125发 射信号，反之亦然。图1所示的系统100的布置是这样的系统100的非限制性示例，并且应理解的 是，其它配置是可能的。例如，可以包含附加的刀片110和/或组126。在非限制性示例中，在组126的相应阵列120、120'之间可以存在约5mm的 自由空间。应理解的是，组126中的阵列120、120'中的一个可能至少部分地由于刀片 110的机械安装的变化而遭受约500至1000 μ m量级的平移失准和相对于相关联的阵列 120'、120的多达约1.5°倾斜的角度失准。此外，组126中的阵列120、120'的对准 可能由于制造容差、热驱动位置偏移和/或机械振动(例如起因于冷却风扇、硬盘驱动器 等的工作)而遭受40至50 μ m量级的变化和多达2°的旋转。
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现在参照图2A至2C，分别示出了发射机200的子阵列或层、检测器202的子阵 列或层以及子阵列/层200、202到单个阵列120、120'中的集成。应理解的是，图2C 示出了阵列120、120'中的一个的发射机122、123和检测器124、125的配置/布局，并 且组126中的相应阵列120'、120上的发射机122、123和检测器124、125的配置/布 局至少部分地取决于所选的光学装置和第一阵列120、120'的布局。图2A所示出的发射机200的子阵列示出发射机122、123的布局的非限制性示 例。发射机122是数据发射机，并且发射机123是专用于提供位置信息的伺服发射机。发 射机122、123的非限制性示例包括光源或发射器，诸如垂直腔表面发射激光器(VCSEL) 或发光二极管(LED)。发射机122、123可以被集成到诸如例如集成电路芯片的基板 128 (参见图2C)中或其上。应理解的是，每个阵列120、120'中的每个数据发射机122 能够发射可以被独立地调制以对数据进行编码以便以例如约lOGb/s的高数据速率进行传 输的射束130(图1所示)。还应理解的是，每个阵列120、120'中的每个位置信息或伺 服发射机123大于且慢于数据发射机122。此类伺服发射机123可以被调制，或者也可以 不被调制。图2B所示的检测器202的子阵列是可以与发射机200的子阵列集成以形成阵列 120、120'(图2C所示)的实施例的检测器124、125的布局的非限制性示例。接收机 124、125的非限制性示例包括光电二极管。此类光电二极管每个均具有根据从相应发射 机122接收到的信号的数据速率而选择的尺寸的感光区域。对于lOGb/s或更大的数据速 率而言，感光区域的宽度通常横向小于约40 μ m。应理解的是，可以将子阵列/层200的发射机122、123和子阵列/层202的接 收机124、125以单片的方式与基板128集成，或者可以使用硅光学平台将其混合封装。 当使用单片集成时，在基板128上，例如在GaAs晶片上或在Si/GaAs晶片上依次生长 VCSEL和光电二极管层200、202。在一个实施例中，第一组层200是VCSEL且第二 组层202是光电二极管。然后使用光刻法来限定发射机122、123和检测器124、125的 配置，其中，使用化学干法蚀刻工艺来暴露适当的层以便连接电极。当使用硅光学平台 时，将凹坑蚀刻到硅晶片128中，其中，可以以微米精度来附着VCSEL和光电二极管。 在硅光学平台上预先形成电极，并将VCSEL和光电二极管凸点焊接(solderbump)、线焊 或电镀到电极。通常，用于单个阵列120、120'中的检测器124、125的布局可以与用于相同 阵列120、120'的发射机122、123的布局相同；然而，可以在配置的平面内对检测器 124、125的布局进行刚体变换。此类刚体变换的非限制性示例包括接收机/检测器布局 相对于发射机布局的平移、检测器布局相对于发射机布局的旋转、检测器布局相对于发 射机布局的反相(即180°旋转)、检测器布局相对于发射机布局的镜像或它们的组合。 在图2A和2B所示的实施例中，子阵列202的检测器124、125的布局是被反相或旋转 180°的子阵列200的发射机122、123的布局。在图3A至3C中示出适用于单个阵列120、120'中的发射机122、123和检测器 124、125布局的其它非限制性示例。在这些图中的每一个中，示出了一个或多个刚体变 换。应理解的是，在本文公开的所有刚体变换中，各检测器124、125之间的相对定位保 持不变，即使检测器124、125的布局相对于发射机122、123的布局被移动或旋转。图3A示出检测器124、125相对于发射机122、123的平移，图3B示出检测器124、125相 对于发射机122、123的平移和旋转，并且图3C示出检测器124、125相对于发射机122、 123的平移和镜像。如前所述，图3A、3B和3C的发射机122、123和检测器124、125 的配置/布局被集成在单个阵列120、120'上，并且相应阵列120'、120上的发射机 122、123和检测器124、125的配置/布局至少部分地取决于在阵列120、120'之间所选 的光学装置和第一阵列120、120'的布局。阵列120、120'的组126之间的图像形成装置(标记为134(图1、4A、4B、 5A 5D、6和8所示)和136(图1、5B 5D、6和8所示))被选择为使得在阵列120、 120'中的每一个上形成期望的图像。所选的图像形成装置134、136可以是反相光学装 置或非反相光学装置，这至少部分地取决于阵列120、120'的发射机122、123和检测器 124、125的配置。非反相光学装置是具有奇数个中间图像的光学装置。在非限制性示例 中，可以在包括具有图4A所示的发射机/检测器布局的阵列120、120'的组126中使用 非反相光学装置，不同的是阵列120或120'中的一个被旋转180°。反相光学装置的示 例包括Dove(道威)棱镜或其相似体(其非限制性示例在通过引用将其整体并入本文中的 2008年4月2日提交的PCT/US2008/004632中有所描述)。在非限制性示例中，可以在 包括具有相同的发射机/检测器布局的阵列120、120'的组126中使用反相光学装置。现在参照图4A，示出了阵列120、120'的组126的非限制性示例，其中相应的 图像形成装置134位于阵列120和120'之间。虽然图4A举例说明阵列120、120'中的 每一个的前视图，但应理解的是在系统100中，各阵列120、120'的发射机122、123和 接收机124、125彼此相对。在本实施例中，两个相应阵列120、120'是彼此关于Y轴的镜像，并且光轴OA 与每个阵列120、120'的中心和图像形成装置134的中心一致。在图4A所示的实施例中，图像形成装置134包括位于阵列120、120'之间的单 个透镜140。在本实施例中，发射机/检测器布局的配置要求反相光学装置。这样，透镜 140被配置为使从发射机122、123横穿到相应的接收机124、125的各光信号反相。应理 解的是，光子基本上在没有干扰的情况下通过同一空间。还标记了图4A的发射机122、 123和接收机124、125中的某些以举例说明哪些发射机122、123与哪些接收机124、125 相对应。例如，阵列120的发射机1-1、1-2、1-3和1-4发射被阵列120'的接收机1_1、 1-2、1-3、1-4接收到的信号。在图4B中举例说明每个发射机123、124和相应接收机 124、125的映射(在下文中进一步详细地讨论)。如图4A所示出的，每个阵列120、120可以包括与伺服发射机123组合地使用 以用于对准的一个或多个位置/定位检测器125。每个位置/定位检测器125可以包括 具有感光区域或象限A、B、C、D的四个光电二极管。对于对准过程，一个阵列120的 伺服发射机123被与另一阵列120'的一个位置/定位检测器125配成对，并发射意图分 别以相应检测器125为中心的相对宽的截面射束。作为非限制性示例，在图4A中，阵 列120的发射机123、1-1被配置为向阵列120'的检测器125、1_1发射此类射束。应理 解的是，伺服发射机123和位置/定位检测器125可以位于阵列120、120'中的每一个 上或两者都位于一个阵列120、120'上。利用被定位为每个阵列120、120'上的相对的 一对的两对伺服发射机123和位置检测器125，可以确定相对X、Y和旋转对准(绕光轴的旋转)。对大于约1.5度的旋转失准的补偿通常将需要附加的图像旋转部件。可以根 据在各检测器125的象限A、B、C和D中接收到的光功率或强度的比来确定阵列120、 120'的失准。作为非限制性示例，期望的对准可以对应于其中各检测器125的四个象限 A、B、C和D中的每一个接收相同量的功率的配置。此外，伺服控制系统能够检测阵列 120、120'何时处于旋转对准状态(即，当在两个检测器125的所有象限A、B、C和D 中接收到的功率的比相同时)，因此还能够检测何时需要使形成的图像偏移(即，当在任 何检测器125的四个象限A、B、C和D中接收到的功率不相等时)。现在参照图4B，示出了图4A的实施例的发射机122、123及其相应接收机124、 125的完整映射。用数字标记1 32来指示该映射。应理解的是，用相同的数字来标记 相应的发射机122、123和检测器124、125。具有相同数字的发射机122、123和接收机 124、125形成单个信道对。在图4B所示的非限制性示例中，存在32个信道对，每个方 向上16个传输信号。这些各个信道被划分成28个数据信道和4个伺服/位置信道。应 理解的是，可以通过减小阵列120、120'中的发射机122、123和接收机124、125之间的 距离(节距)或通过增大受包括其的光学成像系统100限制的阵列120、120'的尺寸来
添加更多的信道。还应理解的是，期望4个或更少的伺服/位置信道，而不管总信道数 目。应理解的是，一个阵列120'通常被相对于另一阵列120缩放，其中，缩放因数 等于图像形成装置134、136的放大倍率。这样，阵列120之一中的元件(即发射机122、 123和检测器124、125)之间的间距可以等于或可以不同于相应阵列120'的元件之间的 间距，这至少部分地取决于图像形成装置134、136的放大倍率。例如，当图像形成装置 134、136的放大倍率等于1时，各阵列120、120'上的元件的间距是等价的。通常，相 应阵列120'上的元件的间距等于阵列120上的元件之间的间距的“M”倍，其中，M = 光学放大倍率。在一个实施例中，系统100包括位于组126的阵列120、120'之间的单个图像形 成装置134。如图4A和4B所示出的，图像形成装置134包括单个透镜140，所述单个 透镜140被布置和配置为使从组126的两个阵列120、120'发射的一个或多个光信号传输 通过该单个透镜140。在本实施例中，图像形成装置134是动态的且包括能够使光学元件 移动以便可以调整来自阵列120、120'的发射机122、123的射束130的方向或位置的支架。可以与反射镜和/或其它成像系统(例如，在例如图1和6 8中所示的图像形 成装置136)相结合地使用图像形成装置134以实现期望的图像。图5A至5D示出阵列 120、120'的组126和相应图像形成装置134、136的各示例。图5A示出具有作为图像形成装置134的单个透镜140和具有相同的发射机/检 测器布局的阵列120、120'的相对简单的组126。图5B也示出了具有两个图像形成装置 134、136的相对简单的组126，其中的每个图像形成装置包括透镜140、150。透镜140、 150是非反相的，因此阵列120、120'具有相同的发射机/检测器布局。图5C示出其中一个阵列120'是另一阵列120的镜像的阵列120、120'的组 126 (类似于图4A和4B所示的阵列120、120'的实施例)。中继透镜140、150使各图 像反相。
图5D示出其中与图像形成装置134、136相结合地使用反射镜162的非限制性示 例。应理解的是，奇数个反射镜162将产生各传输信号的镜像。这样，在本实施例中， 使用其中一个阵列120'是另一阵列120的镜像的阵列120、120'的组126。返回参照图1且如前所述，可以使用两个图像形成装置134、136。如图1所 示，图像形成装置134可以布置得邻近阵列120且另一图像形成装置136可以布置得邻近 阵列120'。应理解的是，在本实施例中，每个装置134、136中的至少某些光学元件形 成被在阵列120、120'之间传输的所有光信号共享的远心透镜的一部分。图像形成装置 134、136中的每一个是动态的且包括能够使光学元件移动以便可以调整来自阵列120、 120'的发射机122、123的射束130的方向或位置的一个或多个支架。由于信号传输是双向的，所以应理解的是，远心透镜是在图像侧和对象侧两者 都远心的，并且在被配置为用于接收光信号的阵列120、120'的接收机124、125上形成 图像。在本实施例中，由一对装置134、136提供的远心提供阵列120、120'之间的光通 信信道，其能够容许阵列120、120'之间的间隔的变化，即容许沿着远心透镜的光轴的 移动。操作图像形成装置134和/或图像形成装置136中的控制系统以调整与装置 134、136相关联的一个或多个光学元件的位置。应理解的是，可以使用在刀片110之间 建立的任何已建立通信来协调图像形成装置134、136的动态操作，例如以便从充当接收 机的阵列120、120'向用于相应图像形成装置134、136的伺服控制系统发送对准数据。 还应理解的是，可以在较低数据速率电信道上载送对准数据，或者使对准数据作为刀片 110之间的任何光信道上的数据的一部分。图6举例说明图1的系统100的某些部件。如所示出的，图6所示的系统100包 括阵列120、120'，其中的每一个阵列与其相应图像形成装置134、136相关联。在本实 施例中，图像形成装置134包括被保持在活动/动态支架142中的透镜140。由控制系统 144来控制动态支架142，控制系统144确定在光数据信道的操作期间如何移动透镜40。 同样地，另一图像形成装置136包括被保持在活动/动态支架152中的透镜150。由控制 系统154来控制动态支架152，控制系统154确定如何移动与其相关联的透镜150。当阵 列120、120'被旋转地对准时，控制系统144、154移动各种光学元件140、150以保持对 准以便用于光通信。应理解的是，每个透镜142、152具有2度的运动自由。在图6所示的实施例中，图像形成装置134、136作为在(另一阵列120'、120 的)相应接收机124的平面中形成(一个阵列120、120')的数据发射机122的图像的远 心透镜而一起工作。利用适当的对准和图像形成装置134、136，一个阵列120、120'的 发射机122被成像在相应的阵列120'、120上，使得发射光信号的光源122与被配置为 接收此类信号的阵列120、120'中的检测器124—致。图6举例说明其中由于组合的图 像形成装置134、316使各阵列120'、120的图像反相、所以各阵列120、120'中的检测 器124的图案相对于相应的各阵列120'、120中的光源122的图案被反相的示例。应理解的是，所传输的图像的尺寸和放大倍率不随着阵列120、120'之间的间 隔而显著变化，这至少部分地是因为组合的光学系统是双倍远心的。因此，如果振动或 热变化促使阵列120、120'中的一个沿着图6中的Z方向移动，则所传输的图像的尺寸 不变。此外，具有单一放大倍率的远心系统基本上没有许多类型的失真，诸如例如场失
9真。结果，被照明区域的尺寸和间距保持恒定，并且多个信道将保持对准，只要各图像 的中心保持以各接收阵列120、120'的中心为中心即可。应相信，彗差或其它失真的不 存在或减少会减少由来自泄漏到用于另一光信号的检测器中的一个光信号的光而引起的 串扰。为了进一步减少噪声或串扰，可以在图像形成装置134、136之间(诸如，例如在 图像形成装置134的聚焦效应使光信号交叉的位置)插入孔径156。还可以或可替换地分 别在各阵列120、120'中的检测器124、125周围提供附加孔径(未示出)。更进一步地，还可以通过调整组126中的阵列120、120'中的一个或它们两者 的表面以吸收来自各发射机122、123的偏移发射来进一步减少漫射光和串扰。支架142、152移动光学元件140、150中的一个或多个以使阵列120、120'的各 光轴对准。在一实施例中，支架142、152包括能够在基本上垂直于系统光轴的平面中、 例如在图6中的X-Y平面中使透镜140、150偏移和/或倾斜的机械结构。图7A、7B和7C举例说明偏移透镜140、150之一或它们两者如何会使所传输 的图像的位置偏移。图7A举例说明其中透镜140、150具有穿过对象158的中心的共享 光轴的配置。由透镜14、150的组合形成的图像160也以透镜140、150的共享光轴为中 心。当透镜140、150垂直于其光轴平移时，图像158垂直于透镜140、150之间的间隔 平移。作为非限制性示例，如图7B所示，两个透镜140、150向下偏移相等的量，使得 它们的光轴保持对准、但沿着对象158'的下边缘通过。结果得到的图像160'相对于图 7A所示的图像160向下偏移。同样地，如果对象158从透镜140、150的光轴偏移了量 Δο,则图像160偏移相应的距离Ai = ΜΔο，其中，M是包括透镜140、150的图像形 成装置的放大倍率。远心系统使发生此类偏移时的图像失真最小化，这部分地是因为主 要光线来自于对象158并垂直于图像平面。图7C举例说明一个组成透镜140相对于另一透镜150离轴的效果。组成透镜 140、150的相对偏移使图像160"相对于对象158在X-Y平面内偏移。应理解的是，此 效果可以用来校正图像158"与用于接收所传输的光信号的阵列120、120'中的接收机 124的位置的对准。例如，如果发射机122和接收机124的角度失准使图像160 (图7Α) 偏离阵列120、120'，则可以使透镜140、150相对于阵列120、120'偏移以使图像160 移位至期望的对准位置。应理解的是，在本文公开的实施例中还可以采用伺服机构。控制系统144、154 可以采用闭环伺服控制以便以电学方式测量和校正任何失准。在一个实施例中，可以监 视在通信信道或在单独的对准信道中接收到的光功率以确定系统100是否失准和是否需 要校正。图8示出阵列120、120'的一个组126与相应图像形成装置134、136之间的双
向数据流。虽然已详细地描述了若干实施例，但对于本领域的技术人员来说显而易见的 是，可以修改所公开的实施例。因此，应将前述说明视为示例性的而非限制性的。
权利要求
1.一种用于双向数据传输的系统，包括第一阵列，其耦合到第一子系统，所述第一阵列包括i)产生被传输通过自由空间 的第一光信号的第一多个发射机，和ii)第一多个接收机；第二阵列，其耦合到第二子系统，所述第二阵列包括i)产生被传输通过自由空间 而至所述第一多个接收机的第二光信号的第二多个发射机，和ii)被配置为接收所述第一 光信号的第二多个接收机；以及图像形成装置，其在工作中位于所述第一和第二阵列之间并被配置为同时在所述第 二多个接收机上形成所述第一多个发射机的图像并在所述第一多个接收机上形成所述第 二多个发射机的图像。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述图像形成装置是远心透镜，该远心透镜包括 在工作中连接到所述第一子系统的第一透镜和在工作中连接到所述第二子系统的第二透 镜，所述第一和第二透镜被独立地且可控地配置为使得能够实现同时的双向传输。
3.如权利要求2所述的系统，还包括第一装配系统，其将所述第一透镜附着于所述第一子系统；第二装配系统，其将所述第二透镜附着于所述第二子系统；以及闭环控制系统，其操作所述第一装配系统或所述第二装配系统中的至少一个以动态 地移动所附着的透镜并保持所述第一和第二光信号的双向链路。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述第一阵列和所述第二阵列中的每一个还包括 在所述闭环控制系统中使用的伺服检测器。
5.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一阵列是所述第二阵列的镜像，并且其 中，所述图像形成装置能够使所述第一和第二多个光信号反相。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一多个接收机的布局与所述第一多个发射 机的布局相同，其中，所述第一多个接收机的布局相对于所述第一多个发射机的布局被 进行下列操作中的至少一个平移、旋转、反相或镜像，并且其中，所述第一多个发射 机和第一多个接收机被叠加而形成第一阵列。
7.如权利要求6所述的系统，其中，所述第二阵列是所述第一阵列的镜像。
8.如权利要求1所述的系统，其中，所述第二阵列被相对于所述第一阵列缩放，并且 其中，缩放因数等于所述图像形成装置的放大倍率。
9.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一阵列和所述第二阵列中的每一个包括各 自的集成电路芯片，其中，所述第一多个发射机和所述第二多个发射机均包括在所述各 自的集成电路芯片中制造的VCSEL，并且其中，所述第一多个接收机和所述第二多个接 收机均包括包含在所述各自的集成电路芯片中的光电二极管。
10.如权利要求1所述的系统，其中，未被各第一和第二多个发射机或各第一和第二 多个接收机占用的第一阵列或第二阵列中的至少一个的表面被调整，以吸收来自所述各 第一和第二多个发射机的偏移发射，从而减少阵列之间的漫射光和串扰。
11.如权利要求1所述的系统，其中，所述图像形成装置选自非反相透镜和反相透 镜。
12.一种用于在第一子系统与第二子系统之间传输数据的方法，该方法包括调制以下信号中的至少某些i)使用第一子系统中的第一阵列的第一多个光信号和 )使用第二子系统中的第二阵列的第二多个光信号；同时并独立地i)使来自所述第一阵列的发射机的所述第一多个光信号传输通过位于 所述第一与第二子系统之间的自由空间和图像形成装置而至所述第二阵列的接收机，从 而在所述第二阵列上形成所述第一多个发射机的图像，以及ii)使来自所述第二阵列的发 射机的第二多个光信号传输通过位于所述第一与第二子系统之间的自由空间和所述图像 形成装置而至所述第一阵列的接收机，从而在所述第一阵列上形成所述第二多个发射机 的图像；以及控制所述图像形成装置中的至少一个光学元件以使各图像对准。
13.如权利要求12所述的方法，其中，控制所述至少一个光学元件包括以下项中的至 少一个沿着基本上垂直于透镜的光轴的方向移动所述透镜或使所述透镜倾斜。
14.一种用于双向数据传输系统的集成阵列，包括基板；多个发射机，其与所述基板集成并被以预定布局配置；以及多个接收机，其与所述基板集成并被以第二预定布局配置，所述第二预定布局是所 述多个发射机的所述预定布局的刚体变换。
15.如权利要求14所述的集成阵列，其中，所述刚体变换包括相对于所述第一多个发 射机的所述预定布局的平移、旋转、反相或镜像中的至少一个。
16.如权利要求14所述的集成阵列，其中，所述多个发射机和所述多个接收机被叠加 在所述基板上。
17.如权利要求14所述的集成阵列，其中，调整未被所述多个发射机或所述多个接收 机占用的所述基板的表面以吸收来自所述多个发射机的偏移发射，从而减少漫射光。
全文摘要
一种用于双向数据传输的系统，包括耦合到第一子系统的第一阵列和耦合到第二子系统的第二阵列。第一阵列包括产生被传输通过自由空间的第一光信号的第一多个发射机以及第一多个接收机。第二阵列包括产生被传输通过自由空间而至第一多个接收机的第二光信号的第二多个发射机、和被配置为接收第一光信号的第二多个接收机。图像形成装置在工作中位于所述第一和第二阵列之间并被配置为同时在所述第二多个接收机上形成所述第一多个发射机的图像并在所述第一多个接收机上形成所述第二多个发射机的图像。
文档编号H04B10/02GK102017466SQ200880129048
公开日2011年4月13日 申请日期2008年5月7日 优先权日2008年5月7日
发明者H·P·扩, R·G·沃姆斯利, S-Y·王 申请人:惠普开发有限公司