Многоканальный делитель сигналов для смартлинков



Многоканальный делитель сигналов для смартлинков
Многоканальный делитель сигналов для смартлинков
Многоканальный делитель сигналов для смартлинков
Многоканальный делитель сигналов для смартлинков
Многоканальный делитель сигналов для смартлинков
Многоканальный делитель сигналов для смартлинков
Многоканальный делитель сигналов для смартлинков

 

H01L27/14 - содержащие полупроводниковые компоненты, чувствительные к инфракрасному излучению, свету, коротковолновому электромагнитному или корпускулярному излучению, и предназначенные для преобразования энергии этих излучений в электрическую энергию или для управления электрической энергией с помощью таких излучений (компоненты, чувствительные к излучению, конструктивно связанные только с одним или несколькими электрическими источниками света H01L 31/14; соединение световодов с оптоэлектронными элементами G02B 6/42)
G06F3/042 - Вводные устройства для передачи данных, подлежащих преобразованию в форму, пригодную для обработки в вычислительной машине; выводные устройства для передачи данных из устройств обработки в устройства вывода, например интерфейсы (пишущие машинки B41J; преобразование физических переменных величин F15B 5/00,G01; получение изображений G06T 1/00,G06T 9/00; кодирование, декодирование или преобразование кодов вообще H03M; передача цифровой информации H04L)

Владельцы патента RU 2419129:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический центр информационной физики "Интрофизика" (RU)

Изобретение относится к соединению устройств ввода-вывода или устройств центрального процессора или передаче информации или других сигналов между этими устройствами. Техническим результатом является повышение эффективности использования ресурсов смартлинков за счет обеспечения двунаправленной передачи информации по одной оптической шине. Устройство содержит подложку с матрицами оптических передатчиков и оптических приемников и корпус делителя, к которому присоединена оптошина, причем корпус делителя содержит набор сложенных вплотную пластин с линейками световодов, на каждой пластине с одной стороны расположена линейка световодов оптических приемников, а с другой стороны линейка световодов оптических передатчиков, причем линейки световодов идут вдоль пластины таким образом, что линейки световодов оптических приемников начинаются от места соединения с оптошиной, плавно изгибаются и заканчиваются у матрицы оптических приемников, а линейки световодов оптических передатчиков начинаются от места соединения с оптошиной, плавно изгибаются и заканчиваются у матрицы оптических передатчиков. 7 ил.

 

Изобретение относится к соединению устройств ввода-вывода или устройств центрального процессора или передаче информации или других сигналов между этими устройствами.

Проблема соединений является одной из сложнейших проблем электроники 21-го века. Она держит в тисках жестких ограничений две ее крупнейшие области. На макроуровне она ограничивает развитие суперкомпьютеров, а на микроуровне сдерживает развитие сверхсложных микросхем (СБИС, УБИС, ПЛИС и т.п.).

Решение проблемы «тираний» возможно с помощью технологии интеллектуальных многоконтактных соединений (ИМКС), по патенту РФ №2270493. Для осуществления многоконтактного соединения объединяют в специальные матрицы передатчики (лазеры, светодиоды) прибора - источника информации, приемники (фотодиоды) прибора - потребителя информации и концы пучка оптических проводников сигнала - оптошины. При формировании матриц не соблюдают строгий порядок пространственного расположения их элементов и формируют их хаотически или «как получится». Матрицы передатчиков и приемников соединяют с соответствующими матрицами пучка оптических волокон оптошины, не обязательно точно соблюдая их одинаковое взаимное расположение и добиваясь лишь совпадения областей расположения элементов матриц. Такая конструкция соединений не требует высокой точности изготовления и монтажа, что существенно снижает их стоимость и расширяет возможности массового применения. После соединения и при повреждении соединения, производят распознавание и запоминание образовавшихся каналов связи. Затем с помощью коммутаторов каналов подключают каждый распознанный и идентифицированный канал связи к вводам и выводам соединяемых приборов в соответствии с заданной таблицей или программой соединений. Распознавание каналов проводят последовательно или параллельно. При повреждении соединения осуществляется самодиагностика и регенерация соединения.

Известно применение ИМКС для соединения микросхем по патенту РФ №2350054 «Микросхема с оптоволоконными многоконтактными соединениями», в котором «над матрицами оптических передатчиков и оптических приемников сигналов расположены многоконтактные оптоволоконные разъемы, в которых закреплены концы оптоволоконных шин так, чтобы один конец оптоволоконной шины был вставлен в многоконтактный оптоволоконный разъем, расположенный над матрицей оптических передатчиков своей или другой микросхемы, а другой конец вставлен в многоконтактный оптоволоконный разъем, расположенный над матрицей оптических приемников своей или другой микросхемы».

В настоящее время соединения, реализующие принцип ИМКС, принято называть смартлинками [1].

Изобретения по патентам РФ №2270493, №2350054 приняты за прототип заявляемого решения.

Недостатком прототипов является невозможность использования оптошин для двунаправленного обмена информацией и создания двунаправленного ИМКС-интерфейса - смартлинка.

Из уровня техники известно использование делителей светового сигнала в виде призм или полупрозрачных зеркал. Экспериментальным путем установлено, что для передачи информации на двухмерные матрицы такие делители малоэффективны, так как дают большое расхождение пучков света, что резко снижает эффективность смартлинков за счет возрастания процента перекрестных помех. При использовании призм или зеркал в качестве делителей сигнала большое количество приемников-фотодиодов одновременно засвечивается сразу несколькими источниками - лазерами или светодиодами. Такие приемники управляющий процессор сразу отключает как неработоспособные, поэтому количество работающих каналов неприемлемо уменьшается.

Чтобы решить эту задачу предлагается многоканальный делитель сигналов для смартлинков.

Предлагаемым изобретением решается задача обеспечения двунаправленной передачи информации по одной оптической шине и повышение эффективности использования ресурсов смартлинков.

Технический результат, получаемый от изобретения, заключается в создании двунаправленного смартлинка, который можно использовать при создании сверхвысокопроизводительных оптических многоканальных соединений нового поколения.

Предложенное изобретение характеризуется следующими отличиями.

1. Корпус делителя содержит пакет пластин с линейками световодов.

2. На каждой пластине с одной стороны расположена линейка световодов оптических приемников, а с другой стороны линейка световодов оптических передатчиков.

3. Линейки световодов идут вдоль пластин.

4. Линейки световодов оптических приемников начинаются от места соединения с оптошиной, плавно изгибаются и заканчиваются у матрицы оптических приемников.

5. Линейки световодов оптических передатчиков начинаются от места соединения с оптошиной, плавно изгибаются и заканчиваются у матрицы оптических передатчиков.

На фигурах 1-6 цифрами обозначены:

1 - подложка,

2 - матрица оптических передатчиков (лазеров или светодиодов),

3 - матрица оптических приемников (фотодиодов),

4 - электрические контакты,

5 - корпус делителя,

6 - оптошина (световодный жгут),

7 - пластина с линейками световодов,

8 - линейка световодов приемников,

9 - линейка световодов передатчиков,

10 - области засветки оптошины входящим сигналом.

На фиг.1 показан многоканальный делитель сигналов для смартлинков в разрезе, вид сбоку.

На фиг.2 показан вид сверху.

На фиг.3 показан разрез пластины со световодами.

На фиг.4 и 5 показан вид пластин со световодами с разных сторон.

На фиг.6 показан вид пакета пластин со световодами по разрезу А-А.

На фиг.7 показаны области засветки оптошины входящим сигналом и характер распределения входных световых пучков оптошины между световодами.

Многоканальный делитель сигналов для смартлинков состоит из подложки 1, на которой расположены матрицы оптических передатчиков 2 и оптических приемников 3. Своими электрическими контактами 4 матрицы соединены с остальными электрическими элементами устройства, обмен информацией с которым они обеспечивают. Сверху над подложкой 1 установлен корпус делителя 4, к которому присоединена оптошина 6 в виде жгута световодов или иного устройства.

Корпус делителя 5 содержит набор пластин с линейками световодов 7, сложенными вплотную друг к другу, так что они образуют монолитный пакет (фиг.6), с торцевой стороны которого соединяется оптошина 6. На каждой пластине с линейками световодов 7 с одной стороны расположена линейка световодов оптических приемников 8, а с другой стороны линейка световодов оптических передатчиков 9. Линейки световодов 8 и 9 идут вдоль пластины таким образом, что линейки световодов оптических приемников 8 начинаются от места соединения с оптошиной 6, плавно изгибаются и заканчиваются у матрицы оптических приемников 3, а линейки световодов оптических передатчиков 9 начинаются от места соединения с оптошиной 6, плавно изгибаются и заканчиваются у матрицы оптических передатчиков 2.

Устройство работает следующим образом. В оптошине 6 лучи света от оптических передатчиков (лазеров, светодиодов) распространяются по пучкам оптоволоконных световодов. Если размеры световодов в линейках световодов 8 и 9 будут меньше размеров засвеченных пучков, то поступающий свет из них будет делиться на несколько частей, половина из которых попадает на световоды линейки оптических приемников 8 и будет доставлена к фотодиодам фотоприемной матрицы 3, обеспечивая прием информации из оптошины, как показано на фиг.1.

Так как другая половина пучков световодов оптошины 6 будет соединена с линейками световодов оптических передатчиков 9, то импульсы света из матрицы оптических передатчиков 2 будут попадать на эту половину площади оптошины 6, обеспечивая передачу информации в оптошину, как это видно на фиг.7.

Таким образом, предложенная конструкция делителя обеспечивает прием информации из оптошины и одновременную передачу в нее информации.

Применение предложенного изобретения позволяет:

- обеспечить одновременный прием и передачу информации в оптошину, обеспечивая ее двунаправленную работу;

- повысить эффективность использования ресурсов смартлинков за счет снижения процента перекрестных помех.

Литература

1. Никитин В.С, Семенов Э.И., Ломанов А.В., Гусаров А. Смартлинки - умные соединения. Журнал «Фотоника» №1/13, 2009 г.

Многоканальный делитель сигналов для смартлинков, содержащий подложку с матрицами оптических передатчиков и оптических приемников и корпус делителя, к которому присоединена оптошина, отличающийся тем, что корпус делителя содержит набор сложенных вплотную пластин с линейками световодов, причем на каждой пластине с одной стороны расположена линейка световодов оптических приемников, а с другой стороны - линейка световодов оптических передатчиков, причем линейки световодов идут вдоль пластины таким образом, что линейки световодов оптических приемников начинаются от места соединения с оптошиной, плавно изгибаются и заканчиваются у матрицы оптических приемников, а линейки световодов оптических передатчиков начинаются от места соединения с оптошиной, плавно изгибаются и заканчиваются у матрицы оптических передатчиков.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к фотодатчикам, и, в частности, к фотодиодам лавинного режима. .

Изобретение относится к области конструкции и технологии изготовления оптоэлектронных приборов, а именно фотоэлектрических преобразователей (ФП). .

Изобретение относится к матрицам детекторов рентгеновского излучения для использования в системах компьютерной томографии. .

Изобретение относится к области интегральной микроэлектроники и может быть использовано при реализации фотоприемных устройств различных спектральных диапазонов.

Изобретение относится к области конструкции и технологии изготовления оптоэлектронных приборов. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, конкретно - к устройствам, осуществляющим преобразование световой информации в электрическую, и может быть использовано в качестве координатно-чувствительного датчика для измерения положения одиночного светового пятна в устройствах, предназначенных для определения координат различных объектов, контроля смещения объектов в пространстве, измерения их размеров и т.п.

Изобретение относится к области интегральной микроэлектроники и может быть использовано при разработке и изготовлении гибридных интегральных детекторов инфракрасного излучения, стойких к многократным циклам охлаждения-нагревания.

Изобретение относится к области интегральной микроэлектроники и может быть использовано при реализации фотоприемных устройств различных спектральных диапазонов.

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, чувствительным к инфракрасному излучению, и может использоваться в оптико-электронной аппаратуре различного назначения, в особенности для широкопольных теплопеленгационных или тепловизионных приборов, работающих в двух областях спектра.

Изобретение относится к средствам формирования изображений. .

Изобретение относится к электронным файловым системам. .

Изобретение относится к устройствам связи. .

Изобретение относится к сенсорным пользовательским интерфейсам. .

Изобретение относится к специализированным пользовательским интерфейсам кнопок панели задач. .

Изобретение относится к области ввода и обработки текста для применения в устройствах, оснащенных сенсорным дисплеем. .

Изобретение относится к области устройств ввода данных в электронные устройства, а именно к устройству ввода с многорежимной переключательной функцией. .

Изобретение относится к системам обработки и отображения информации и, более конкретно, к электронным книгам и энциклопедиям. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в клавишных устройствах ввода и отображения буквенно-цифровой информации с последовательным каналом приема-передачи данных.

Изобретение относится к устройствам ввода информации в ЭВМ для организации многопользовательского интерфейса при работе с различными системными и прикладными программами.
Наверх