[发明专利]光学架构、光学分布矩阵以及用于制造光学结构的方法

说明书

技术领域

本公开大体上涉及光通信，更具体地涉及光学架构、光学分布矩阵以及用于制造光学结构的方法。

背景技术

随着计算机系统制造企业继续增加计算机系统性能，同时限制在能量消耗或成本上的增加，计算机系统制造企业已转向光子学以及光通信路径的建立，以在系统组件之间传输数据。光纤技术已在诸如电信的各种行业中实施。计算机系统制造企业现在正在开发该技术，以应用于光计算领域。

附图说明

图1A是根据本公开教义的用于提供计算机系统组件之间的光通信的示例性光学架构的框图。

图1B是利用通过图1A的光学架构通信地联接的组件的示例性分布系统的框图。

图2图示了具有电气连接的已知存储器转接卡。

图3图示了根据本公开的教义构造的示例性存储器转接卡。

图4A是图1B的示例性分配系统的示例性实施的等距视图。

图4B图示了用于将数据添加到图4A的示例中DIMM的示例性消息。

图5A图示了图1B和图4A所示的示例性分布结构的光学分布矩阵的示例性实施。

图5B是图5A所示的示例性光学分布矩阵的示例性切片的前视图。

图5C是示出VCSEL阵列或光电探测器阵列的连接的图5A所示的示例性光学分布矩阵的底视图。

图5D是示出图4A所示的光缆的连接的图5A所示的示例性光学分布矩阵的端视图。

图6A图示了通过图5A的示例性分布矩阵的示例性多位光输入信号的示例性路径。

图6B图示了经过图5B的示例性位片的图6A的示例性输入信号的单个位的示例性路径。

图6C图示了经过图5A的分布矩阵的示例性多位入站光信号的示例性路径。

图6D图示了经过图5B的示例性位片的图6C的示例性入站信号的单个位的示例性路径。

图7是经过图5B所示的示例性位片的示例性输入信号的位的示例性光功率分配的图示。

图8是图示制造图5A的示例性光学分布矩阵的示例性方法的流程图。

为了清楚起见，在图中层的厚度被放大。只要有可能，在整个图中将使用相同的附图标记并且随附的书面描述指相同或相似的部件。

具体实施方式

通信架构的开发者努力平衡对提高性能的需求与对低功耗、更小的形状系数和更低的电磁发射的需求。在计算机系统中减少功耗的同时获得更好的扩展性是同样有利的。然而，针对这些问题的已知技术方案由于增加的管脚数量、增大的模片区和/或因增加的功耗而增加了许多计算机系统的成本。

提供具有用于维持信号完整性的高速互连、比已知系统消耗相对少的电力并且支持低延迟拓扑的系统将是有利的。同样地，提供具有连接至一个或多个驱动器的多个接收器的系统是有利的。

许多已知光互连系统是使用中空金属波导实施的，该中空金属波导固定于具有大的形状系数的光电路板，大的形状系数不利于与目前标准计算机组件的轻松集成。结果，尽管相对于电互连，光互连可以在不表现这种电系统的一些问题的情况下跨越大得多的距离，但是光电路板的坚硬性质仍使得在光互连相对于其连接至的组件的场所和位置存在限制。就这一点而论，许多已知光电路板是为每个新系统定制的，其用于连接而不是可配置于不同的系统。

图1A是用于提供计算机系统组件之间的光通信的示例性光学架构100的框图。在图示的示例中，光学架构100包括一个或多个光数据通信路径或互连102和多个光抽头104。每个光抽头104将相应计算机系统组件光学地联接至相应光数据通信路径102。在图1A的示例中，针对由组件从互连102接收的信号执行光电转换(O/E)，并且针对来自计算机组件的信号执行电光(E/O)转换，该计算机组件通过对应的抽头104被光学地联接在数据通信路径102上。光数据通信路径在本专利中可交换地被称为光互连。

大芯径中空波导与使用聚合物或电介质材料形成的传统光波导相比表现出实质性的改进。示例性大芯径中空波导的直径(或宽度和/或高度)可以是波导被配置为导引的相干光的波长的大约50倍到150倍或更多倍。这种示例性大芯径中空波导可具有正方形、矩形、圆形、椭圆形或能够导引光信号的任意其它形状的横截面形状。此外，由于这种示例性波导是中空的，因此光以近似光在空气或真空中的速度传播。