專利名稱：自由空間wdm信號(hào)檢測(cè)器的制作方法
自由空間WDM信號(hào)檢測(cè)器
背景技術(shù)：
采用波分復(fù)用(w匿)光學(xué)信號(hào)的系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)分成多個(gè)數(shù)據(jù)通道，并在具有不
同頻率的單色光學(xué)載波束上對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)通道編碼。然后這些單色光束能夠組合成單個(gè)束，
從而形成可以通過(guò)單個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，例如在相同的光纖上傳輸?shù)膚匿信號(hào)。與在單色束上使
用相同的數(shù)據(jù)編碼技術(shù)的系統(tǒng)相比，使用多個(gè)光學(xué)載波頻率傳輸數(shù)據(jù)因此使光學(xué)系統(tǒng)的數(shù) 據(jù)傳輸帶寬倍增。 W匿信號(hào)的接收機(jī)通常使用載波頻率的差來(lái)隔離或者分離各個(gè)頻率分量。然后能 夠?qū)⒏鱾€(gè)信號(hào)解碼，以提取所接收的數(shù)據(jù)。通常，這種解碼采用產(chǎn)生與分離的頻率分量對(duì)應(yīng) 的電信號(hào)的光電二極管或者類似的光檢測(cè)器，并且能夠使用傳統(tǒng)的電子電路操縱或者處理 該電信號(hào)。 自由空間光學(xué)通信避免了將光學(xué)信號(hào)從發(fā)射機(jī)傳送到接收機(jī)的光纖或者波導(dǎo)的 復(fù)雜度和成本。然而，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的自由空間距離通常使得更難以對(duì)準(zhǔn)。容忍這 些未對(duì)準(zhǔn)的系統(tǒng)因此對(duì)于自由空間光學(xué)通信是期望或者必需的。也希望有用于W匿光學(xué)通 信的對(duì)準(zhǔn)容忍系統(tǒng)，以避免在提供高的數(shù)據(jù)帶寬時(shí)需要光纖或者波導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，用于波分復(fù)用光學(xué)信號(hào)的檢測(cè)器包括多個(gè)類型的檢測(cè)器的
陣列。不同類型的檢測(cè)器能夠檢測(cè)分別具有波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)信號(hào)的各載波頻率的光。另外，
檢測(cè)器被布置在該陣列中，使得波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)信號(hào)在該陣列上的任何入射區(qū)域?qū)⒖蓹z測(cè)的
光量提供至每種類型的至少一個(gè)檢測(cè)器。分別與檢測(cè)器類型對(duì)應(yīng)的通道電子器件的單元能
夠連接到對(duì)應(yīng)類型的所有檢測(cè)器，從而提供來(lái)自接收充分照射的檢測(cè)器的輸出信號(hào)。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種系統(tǒng)能夠包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，該發(fā)射機(jī)產(chǎn)生具有
多個(gè)載波頻率的光學(xué)信號(hào)，該接收機(jī)與該發(fā)射機(jī)由該光學(xué)信號(hào)通過(guò)其傳播的自由空間隔
開(kāi)。所述接收機(jī)包括多個(gè)類型的檢測(cè)器的陣列，其中這些類型的檢測(cè)器能夠檢測(cè)分別具有
所述載波頻率的光。光學(xué)信號(hào)入射到檢測(cè)器陣列上的入射區(qū)域的位置(location)通常取
決于接收機(jī)相對(duì)于發(fā)射機(jī)的未對(duì)準(zhǔn)，但檢測(cè)器陣列中的檢測(cè)器被布置成使得不管入射區(qū)域 在檢測(cè)器陣列上的位置如何，每種類型的至少一個(gè)檢測(cè)器檢測(cè)到來(lái)自該光學(xué)信號(hào)的光。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用自由空間波分復(fù)用光學(xué)通信的服務(wù)器系統(tǒng)。
圖2A，圖2B和圖2C示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于自由空間波分復(fù)用通信的檢測(cè) 器陣列的平面圖。 圖3A和圖3B示出適合用于圖2A，圖2B或圖2C的檢測(cè)器陣列中的檢測(cè)器。 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)器系統(tǒng)的方框圖。 在不同的圖中使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相似或者相同的部件。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的一方面，用于自由空間波分復(fù)用(w匿)信號(hào)的檢測(cè)器系統(tǒng)包括不同 類型的檢測(cè)器的陣列或者組拼物(mosaic)。為了提供對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)未對(duì)準(zhǔn)的容忍，可以將 該陣列制成相對(duì)于WDM信號(hào)束輪廓(profile)而言較大，這樣即使檢測(cè)器的中心與WDM信 號(hào)束之間的未對(duì)準(zhǔn)大于束寬度，該束也將入射在該陣列的有源區(qū)域上。在該陣列中的不同 類型的檢測(cè)器能夠檢測(cè)W匿信號(hào)束的不同頻率分量?？梢詫z測(cè)器制成相對(duì)于W匿信號(hào)束 輪廓而言較小，并將檢測(cè)器布置在該陣列中，使得不管W匿信號(hào)入射在該陣列上的位置如 何，每種類型的至少一個(gè)檢測(cè)器將接收到來(lái)自W匿信號(hào)束的光。 根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)器系統(tǒng)能夠用于其中期望高數(shù)據(jù)速率和對(duì)準(zhǔn)容忍光學(xué)通信的 各種系統(tǒng)中的通信。圖1圖解說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用W匿通信的服務(wù)器系統(tǒng) 100的例子。系統(tǒng)100包括安裝在共用底板120上的一組刀片(blade) 110。諸如電源變壓 器和冷卻風(fēng)扇之類的附加部件130也能夠連接到底板120，并且整個(gè)組件通常被包含在共 用的外殼(未示出)中。用于到服務(wù)器系統(tǒng)100的外部連接的用戶接口和插槽(socket) 可以通過(guò)該共用外殼提供。 服務(wù)器系統(tǒng)100中的一些刀片110或者全部刀片110可以是基本上相同的或者具 有不同的設(shè)計(jì)以執(zhí)行不同功能。例如，一些刀片IIO可以是服務(wù)器刀片或者是存儲(chǔ)刀片。每 個(gè)刀片IIO包括實(shí)施刀片110的特定功能的一個(gè)或者多個(gè)子系統(tǒng)112。子系統(tǒng)112可以以 印刷電路板上的部件的方式被安裝在每個(gè)刀片110的一側(cè)或者兩側(cè)上，或刀片110可以包 括外殼，其中子系統(tǒng)112在刀片110的內(nèi)部。這種子系統(tǒng)112的典型例子包括硬盤驅(qū)動(dòng)器 或者包含傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)部件的其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理器子系統(tǒng)，所述傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)部件例如 微處理器、存儲(chǔ)器插槽和集成電路存儲(chǔ)器。刀片120的子系統(tǒng)112和一般特征可以是以使 用刀片架構(gòu)的服務(wù)器系統(tǒng)而著名的傳統(tǒng)類型，如可從Hewlett-Packard公司購(gòu)買的c-級(jí)架 構(gòu)的服務(wù)器系統(tǒng)。 每個(gè)刀片110附加地包括一個(gè)或者多個(gè)光學(xué)收發(fā)機(jī)114或者116。每個(gè)收發(fā)機(jī)114 被定位在刀片110上，以在刀片110正確安裝在底板120上時(shí)與相鄰刀片IIO上的對(duì)應(yīng)收發(fā) 機(jī)116標(biāo)稱對(duì)準(zhǔn)。收發(fā)機(jī)114和116在其他方面可以彼此基本上等同。在服務(wù)器系統(tǒng)100 的典型配置中，在對(duì)應(yīng)的收發(fā)機(jī)114和116之間可以有約5cm的自由空間或者氣隙，并且由 于刀片110的機(jī)械安裝的變化，每對(duì)對(duì)準(zhǔn)的收發(fā)機(jī)114和116可能經(jīng)受大約500到lOOOum 量級(jí)的未對(duì)準(zhǔn)。此外，由于例如因冷卻風(fēng)扇的工作而造成的溫度變化和/或機(jī)械振動(dòng)，收發(fā) 機(jī)114和116的對(duì)準(zhǔn)可能經(jīng)受40-50um量級(jí)的變化。 收發(fā)機(jī)114或116中的發(fā)射機(jī)部分產(chǎn)生WDM信號(hào)118，并且可以是包括本領(lǐng)域眾所 周知的那些設(shè)計(jì)的任何適當(dāng)設(shè)計(jì)。這類系統(tǒng)通常采用激光二極管和適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)器件，以使 WDM信號(hào)118準(zhǔn)直，并且將WDM信號(hào)引導(dǎo)至目標(biāo)接收機(jī)。每個(gè)收發(fā)機(jī)114或116的接收機(jī)部 分通常包括不同類型的檢測(cè)器的陣列。如下文進(jìn)一步描述的檢測(cè)器陣列提供對(duì)準(zhǔn)容忍，即 使收發(fā)機(jī)114和116經(jīng)受未對(duì)準(zhǔn)、指向誤差以及振動(dòng)時(shí)所述對(duì)準(zhǔn)容忍也允許刀片110彼此 通信。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)器陣列能夠被構(gòu)造用于使用任何數(shù)目N的載波頻率的 W匿光學(xué)信號(hào)。為了圖解說(shuō)明目的，圖2A示出適于本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例的檢測(cè)器陣列 200的平面圖，其中WDM光學(xué)信號(hào)使用9個(gè)載波頻率fl-f9。檢測(cè)器陣列200是不同類型的檢測(cè)器1-9的布置，其中檢測(cè)器類型與載波頻率的數(shù)目是一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如下文進(jìn)一 步所述，相同類型的檢測(cè)器能夠被連接在一起，使得檢測(cè)器陣列200具有的一組電輸出信 號(hào)與WDM光學(xué)信號(hào)中的載波頻率也是一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。更具體地，對(duì)于圖示的例子，檢測(cè) 器陣列200包括9種類型的檢測(cè)器1-9，它們分別對(duì)應(yīng)于WDM信號(hào)中的9個(gè)截然不同的頻率 fl-f9，并且檢測(cè)器200產(chǎn)生9個(gè)輸出信號(hào)，每種類型的檢測(cè)器有一個(gè)輸出信號(hào)。
陣列200中的每種類型的檢測(cè)器被設(shè)計(jì)成將W匿光學(xué)信號(hào)中的對(duì)應(yīng)頻率與其它頻 率區(qū)分開(kāi)。例如，檢測(cè)器陣列200中的每個(gè)檢測(cè)器1可以包括光電二極管和使對(duì)應(yīng)頻率fl 通過(guò)到達(dá)該光電二極管同時(shí)阻擋所有其它頻率f2-f9的濾波器。更一般而言，可以通過(guò)使 用濾波器、通過(guò)設(shè)計(jì)光電二極管來(lái)有效地檢測(cè)對(duì)應(yīng)頻率的光子而不吸收或者檢測(cè)具有其它 載波頻率的光子，或者通過(guò)用于選擇性測(cè)量期望頻率分量的幅值的任何其它已知技術(shù)，提 供每個(gè)檢測(cè)器1-9的頻率選擇能力。這類檢測(cè)器在彩色成像領(lǐng)域是已知的，并且例如在美 國(guó)專利號(hào)3， 971， 065和5， 965， 875中描述了一些傳統(tǒng)的檢測(cè)器設(shè)計(jì)。 在檢測(cè)器1-9中使用的光電二極管每個(gè)可具有光敏區(qū)域，該光敏區(qū)域的大小根據(jù) 對(duì)應(yīng)頻率通道的數(shù)據(jù)速率而進(jìn)行選擇。對(duì)于10Gb/s或者更大的數(shù)據(jù)速率，光敏區(qū)域的寬度 通常需要小于大約40um寬。 能夠通過(guò)下列方式而使得使用檢測(cè)器陣列200的WDM光學(xué)通信通道容忍未對(duì)準(zhǔn) (1)將檢測(cè)器陣列200制成足夠大以使得具有預(yù)期范圍內(nèi)的任何未對(duì)準(zhǔn)的束仍將入射在檢 測(cè)器陣列100上，和(2)以某種模式布置檢測(cè)器1-9使得對(duì)于WDM束在檢測(cè)器陣列200上 的任何入射區(qū)域，可測(cè)量的光量將進(jìn)入每種檢測(cè)器類型1-9的至少一個(gè)。
圖2A示出當(dāng)WDM信號(hào)束在檢測(cè)器陣列200的中心處具有理想對(duì)準(zhǔn)時(shí)，與檢測(cè)器陣 列200上的WDM信號(hào)的地點(diǎn)(position)對(duì)應(yīng)的入射區(qū)域210。如圖2A所示，區(qū)域210覆蓋 每種檢測(cè)器類型1-9的至少一個(gè)或者明顯與每種檢測(cè)器類型1-9的至少一個(gè)重疊，并且區(qū) 域210通常對(duì)應(yīng)于對(duì)于檢測(cè)器1-9的可靠操作而言具有足夠光強(qiáng)的區(qū)域。更具體地，對(duì)于 每種類型的至少一個(gè)檢測(cè)器l-9，具有入射區(qū)域210的W匿信號(hào)提供足夠的光學(xué)功率，以克 服連接到檢測(cè)器的電子器件中的技術(shù)噪聲源。 實(shí)際上，檢測(cè)器陣列200可能經(jīng)受與WDM信號(hào)束源的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)未對(duì)準(zhǔn)，使得WDM 信號(hào)束的實(shí)際入射區(qū)域偏離檢測(cè)器陣列200的中心。圖2A圖解說(shuō)明入射區(qū)域220的例子， 所述入射區(qū)域220與理想對(duì)準(zhǔn)地點(diǎn)之間的偏離多于束寬度，使得當(dāng)區(qū)域220是W匿信號(hào)的 入射區(qū)域時(shí)，在理想對(duì)準(zhǔn)時(shí)用于信號(hào)檢測(cè)的檢測(cè)器沒(méi)有一個(gè)被充分照射而能夠進(jìn)行信號(hào)檢 測(cè)。如圖2A所示，盡管區(qū)域220遠(yuǎn)離理想對(duì)準(zhǔn)位置，但每種檢測(cè)器類型1-9的至少一個(gè)仍然 接收來(lái)自WDM光學(xué)信號(hào)220的光。更一般而言，WDM光學(xué)信號(hào)與檢測(cè)器陣列200的預(yù)期未對(duì) 準(zhǔn)可以使信號(hào)的入射區(qū)域置于檢測(cè)器上的任何位置，包括可能與區(qū)域210重疊的地點(diǎn)。檢 測(cè)器陣列200中檢測(cè)器1-9的大小和布置使得對(duì)于入射區(qū)域的所有地點(diǎn)，每種類型的至少 一個(gè)檢測(cè)器被充分照射以用于信號(hào)檢測(cè)。 在圖2A的具體例子中，這9種類型的檢測(cè)器1-9布置成矩形陣列，其中檢測(cè)器類 型1-9在每行中順序地布置，并且在每行中的次序相對(duì)于相鄰行的次序偏移3個(gè)檢測(cè)器。 利用這種布置，檢測(cè)器陣列200中任何3 X 3方形組的鄰近檢測(cè)器包含每種檢測(cè)器類型的一 個(gè)檢測(cè)器。束輪廓210或者220的面積大于9個(gè)檢測(cè)器1-9的面積，使得束輪廓210或者 220與每種檢測(cè)器類型1-9的至少一個(gè)重疊。下文進(jìn)一步描述的檢測(cè)器1-9的其它模式或者布置也能夠達(dá)到相同結(jié)果。 用于具有N個(gè)載波頻率的WDM信號(hào)的陣列中檢測(cè)器的布置通常取決于載波頻率的 數(shù)目N，以及WDM束橫截面的大小和形狀。例如，當(dāng)數(shù)目N是平方整數(shù)(squared integer) (即，N二n、對(duì)于某一整數(shù)n)，N個(gè)檢測(cè)器(每種類型有一個(gè))能夠布置成方形組，如圖2A
中所示的3X3檢測(cè)器組205。然后這些等同的方形組能夠用于平鋪(tile)檢測(cè)器陣列的 區(qū)域，如圖2A的例子中那樣，使得大于檢測(cè)器上的nXn組的束輪廓應(yīng)該足以覆蓋檢測(cè)器類 型的至少一個(gè)完整集或者與檢測(cè)器類型的至少一個(gè)完整集足夠重疊。 當(dāng)載波頻率的數(shù)目N不等于平方整數(shù)時(shí)，N個(gè)不同類型的檢測(cè)器能夠布置成容納 在nXn布置內(nèi)的矩形或者L形的組，其中n2是大于N的最小平方整數(shù)。例如，當(dāng)數(shù)目N等 于n(n-l)時(shí)，檢測(cè)器能夠布置成nX(n-l)或者(n_l) Xn的矩形組。在這種特定情況下， 能夠用等同的矩形檢測(cè)器組來(lái)平鋪檢測(cè)器區(qū)域。例如，圖2B圖解說(shuō)明了包含6種類型的檢 測(cè)器1-6的檢測(cè)器陣列230，該6種類型的檢測(cè)器被布置成矩形組235。組235用來(lái)平鋪檢 測(cè)器陣列230的區(qū)域，并且在圖2B的實(shí)施例中成行成列(in rows and columns)?？商娲?地，檢測(cè)器陣列230的行或者列可以相對(duì)于彼此偏移。利用此布置，輪廓面積大于檢測(cè)器陣 列230上的nXn組的WDM信號(hào)束將向每種類型檢測(cè)器1_6的至少一個(gè)提供可測(cè)量的光。
當(dāng)對(duì)于一些正整數(shù)n和k，數(shù)目N能夠表示為r^-k時(shí)，其中k〈n或者n〈k < 2n-l，N個(gè)不同檢測(cè)器類型能夠布置成容納在nXn方形布置內(nèi)的L形組。例如，圖2C圖 解說(shuō)明包含7種類型的檢測(cè)器的檢測(cè)器陣列240，即N = 7，n = 3，k = 2。檢測(cè)器陣列240 中的L形組245的每一個(gè)都包含每種檢測(cè)器類型1-7的一個(gè)檢測(cè)器，并且容納在3X3檢測(cè) 器方形內(nèi)。而且，如圖2C所示，L形組245可以像瓦片一樣布置，以覆蓋檢測(cè)器陣列240的 區(qū)域。利用此配置，不管束在檢測(cè)器陣列240上的入射位置如何，覆蓋大于3X3檢測(cè)器組 的區(qū)域的束輪廓將光投射到每種檢測(cè)器類型1-7的至少一個(gè)中。 更一般而言，N種類型檢測(cè)器的許多可替代的平鋪布置是可行的，使得束入射區(qū)域 覆蓋每種檢測(cè)器類型的一個(gè)檢測(cè)器或者明顯與每種檢測(cè)器類型的一個(gè)檢測(cè)器重疊。檢測(cè)器 的這種平鋪不局限于方形檢測(cè)器或者矩形陣列。 用于服務(wù)器系統(tǒng)中的收發(fā)機(jī)的檢測(cè)器陣列的示例性配置大約l-2mm寬，以適應(yīng)在 大約lmm量級(jí)上的未對(duì)準(zhǔn)。在此實(shí)施例中的WDM信號(hào)束可以具有大約0. 4_0. 5mm的平場(chǎng)束 腰直徑(其是1/e2功率直徑)。每個(gè)檢測(cè)器的面積優(yōu)選地小于入射束輪廓的面積除以大于 載波頻率數(shù)目的最小平方整數(shù)。對(duì)于圖2A，圖2B和圖2C的實(shí)施例，束輪廓具有大約4倍于 單獨(dú)的檢測(cè)器元件大小的直徑，并且每個(gè)檢測(cè)器具有小于大約1/9的入射W匿束面積的面 積?？梢允褂妙愃朴谝阎闹圃霤MOS圖像傳感器的那些技術(shù)的技術(shù)在單個(gè)集成電路芯片 中和其上制造這種大小的檢測(cè)器陣列。 圖3A示出適于用在如上文所述的檢測(cè)器陣列中的單個(gè)檢測(cè)器300。檢測(cè)器300包 括半導(dǎo)體層310，半導(dǎo)體層310包括與下面的層形成光電二極管的有源區(qū)315。濾波器320 疊置在有源區(qū)315上，并且能夠選擇性地讓檢測(cè)器300感測(cè)的波長(zhǎng)/頻率的光通過(guò)，其中濾 波器320能夠是波導(dǎo)光柵，柵格濾波器(grid filter) ，F(xiàn)abry-Perot或者其它濾波器結(jié)構(gòu)。 作為使用疊置濾波器的一種替代，例如通過(guò)鉆孔370能夠圖案化如圖3B所示的光電二極管 350的有源區(qū)域360以創(chuàng)建接受或者拒絕光的特定波長(zhǎng)/頻率的干擾效應(yīng)(interference effect)。檢測(cè)器300或者350能夠與具有被設(shè)計(jì)用于檢測(cè)不同光波長(zhǎng)的濾波器或者有源層的相似檢測(cè)器單片集成。 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解碼系統(tǒng)400的方框圖。解碼系統(tǒng)400包括檢測(cè) 器陣列410，該檢測(cè)器陣列410包括如上所述布置的N種類型的檢測(cè)器；用于N個(gè)通道的通 道電子器件420-1至420-N，其分別與這N種類型的檢測(cè)器關(guān)聯(lián)；以及數(shù)據(jù)解碼單元430， 其對(duì)來(lái)自通道電子器件420-1至420-N的電信號(hào)進(jìn)行解碼以提取所接收的數(shù)據(jù)。檢測(cè)器陣 列410、通道電子器件420-1至420-N以及數(shù)據(jù)解碼單元430能夠全部制造在單個(gè)集成電路 中，或者可以在分開(kāi)的裝置上。 檢測(cè)器陣列410包括適于將具有特定頻率或者處于特定頻帶中的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換 成電信號(hào)的檢測(cè)器。如上述公開(kāi)的，每個(gè)這種檢測(cè)器可包括光電二極管和濾波器機(jī)構(gòu)，所述 濾波器機(jī)構(gòu)選擇使檢測(cè)器產(chǎn)生電信號(hào)的光的頻率。通常，只有被W匿信號(hào)充分照射的檢測(cè) 器將產(chǎn)生有用信號(hào)，并且來(lái)自受照射檢測(cè)器的電壓或者電流幅值通常將取決于入射光的強(qiáng) 度以及被照射的檢測(cè)器區(qū)域的部分。其它檢測(cè)器將產(chǎn)生噪聲或者不產(chǎn)生信號(hào)。
通道電子器件420-1至420-N的每個(gè)單元對(duì)應(yīng)于檢測(cè)器陣列410中的特定類型的 檢測(cè)器，并且將來(lái)自對(duì)應(yīng)類型的所有檢測(cè)器的信號(hào)進(jìn)行組合。在簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，通道電子 器件420-1至420-N的每個(gè)單元是對(duì)應(yīng)類型的所有檢測(cè)器的輸出端子連接到的節(jié)點(diǎn)。例如， 類型l的所有檢測(cè)器的輸出端子可以連接到通道電子器件420-l中的單個(gè)節(jié)點(diǎn)，并且類型l 的有源或者受照射的檢測(cè)器驅(qū)動(dòng)通道電子器件420-1的輸出信號(hào)。類似地，類型N的所有 檢測(cè)器的輸出端子可以連接到通道電子器件420-N中的單個(gè)節(jié)點(diǎn)，使得類型N的有源或者 受照射的檢測(cè)器驅(qū)動(dòng)通道電子器件420-N的輸出信號(hào)?？商娲?，通道電子器件420-1至 420-N的每個(gè)單元能夠包括識(shí)別產(chǎn)生有用信號(hào)的對(duì)應(yīng)類型的檢測(cè)器的有源電路。如果對(duì)應(yīng) 類型的檢測(cè)器的相應(yīng)輸出信號(hào)處于指示低信噪比的電平，或者如果這些檢測(cè)器遠(yuǎn)離確定的 束位置，則該有源電路例如能夠切斷至這些檢測(cè)器的連接。 數(shù)據(jù)解碼單元430接收并解碼分別來(lái)自通道電子器件420-1至420-N的N個(gè)電信 號(hào)。在典型應(yīng)用中，W匿光學(xué)信號(hào)的載波頻率的幅值被調(diào)制以表示N個(gè)通道中的數(shù)據(jù)。數(shù) 據(jù)解碼單元430對(duì)該調(diào)制進(jìn)行解碼，以提取并構(gòu)造所接收的數(shù)據(jù)。 盡管已經(jīng)參照具體的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但這些描述只是本發(fā)明應(yīng)用的例子， 并不應(yīng)認(rèn)為是限制。例如，上面參照的是光和光學(xué)系統(tǒng)，但該參照并不局限于可見(jiàn)光或者用 于可見(jiàn)光的系統(tǒng)。上述的原則能夠更一般地應(yīng)用于電磁輻射的寬頻譜。公開(kāi)的實(shí)施例的各 特征的各種其它適配和組合都在所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
8
權(quán)利要求
一種用于波分復(fù)用光學(xué)信號(hào)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)類型的檢測(cè)器的陣列(200)，每個(gè)檢測(cè)器能夠檢測(cè)具有與該檢測(cè)器的類型對(duì)應(yīng)的頻率的光，其中檢測(cè)器被布置成使得所述波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)信號(hào)在所述陣列上的任何入射區(qū)域(220)向每種類型的至少一個(gè)檢測(cè)器提供可檢測(cè)的光量；以及多個(gè)通道電子器件單元(420)，其中每個(gè)通道電子器件單元(420)對(duì)應(yīng)于其中一種檢測(cè)器類型，并連接到對(duì)應(yīng)類型的所有檢測(cè)器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述檢測(cè)器類型由n2個(gè)類型組成，其中n為整數(shù)，并且用112個(gè)鄰近檢測(cè)器的方形組(205)平鋪檢測(cè)器陣列(200)，其中每個(gè)方形組(205)包含每種類型的一個(gè)檢測(cè)器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述檢測(cè)器類型由n(n-l)個(gè)類型組成，其中n為整數(shù)，并且用n(n-l)個(gè)鄰近檢測(cè)器的矩形組(235)平鋪檢測(cè)器陣列(230)，其中每個(gè)矩形組(235)包含每種類型的一個(gè)檢測(cè)器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述檢測(cè)器類型由N個(gè)類型組成，并且用N個(gè)鄰近檢測(cè)器的L形組(245)平鋪檢測(cè)器陣列(240)，其中每個(gè)L形組(245)由每種類型的一個(gè)檢測(cè)器組成。
5. 根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述陣列(200)和所述通道電子器件單元(420)是接收機(jī)(116)的部件；所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括發(fā)射機(jī)(114)，其產(chǎn)生波分復(fù)用信號(hào)，并通過(guò)自由空間將所述波分復(fù)用信號(hào)發(fā)射到所述接收機(jī)(116);以及所述波分復(fù)用信號(hào)入射在所述陣列(200)上的入射區(qū)域(220)的位置取決于所述接收機(jī)(116)相對(duì)于所述發(fā)射機(jī)(114)的未對(duì)準(zhǔn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述未對(duì)準(zhǔn)具有比所述入射區(qū)域(220)的寬度更大的量值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，其中所述陣列(200)具有比對(duì)于所述未對(duì)準(zhǔn)預(yù)期的最大量值更大的寬度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括服務(wù)器系統(tǒng)(IOO)，該服務(wù)器系統(tǒng)包括第一刀片(110)和第二刀片(IIO)，所述發(fā)射機(jī)(114)駐留于第一刀片(110)上并且所述接收機(jī)(116)駐留于第二刀片(110)上。
9. 一種過(guò)程，包括通過(guò)自由空間將具有多個(gè)載波頻率的光學(xué)信號(hào)(118)從發(fā)射機(jī)(114)發(fā)射到接收機(jī)(116);在所述接收機(jī)(116)中提供多種類型的檢測(cè)器的陣列(200)，該多種類型的檢測(cè)器能夠檢測(cè)分別具有所述載波頻率的光；在所述陣列(200)上的入射區(qū)域(220)處接收所述光學(xué)信號(hào)，其中所述入射區(qū)域(220)的位置取決于所述接收機(jī)(116)相對(duì)于所述發(fā)射機(jī)(114)的未對(duì)準(zhǔn)；以及用至少其中一個(gè)檢測(cè)器檢測(cè)每個(gè)載波頻率，其中所述檢測(cè)器能夠檢測(cè)該載波頻率，其中所述陣列中的檢測(cè)器被布置成使得不管所述入射區(qū)域(220)在所述陣列(200)上的位置如何，每個(gè)類型的至少一個(gè)檢測(cè)器接收來(lái)自所述光學(xué)信號(hào)(118)的光。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的過(guò)程，其中發(fā)射所述光學(xué)信號(hào)(118)包括將所述光學(xué)信號(hào)(118)從服務(wù)器系統(tǒng)(100)中的第一刀片(110)發(fā)射到所述服務(wù)器系統(tǒng)(100)中的第二 刀片(110)，其中所述光學(xué)信號(hào)(118)將數(shù)據(jù)從所述第一刀片(110)傳送到所述第二刀片 (110)。
全文摘要
一種系統(tǒng)(100)可以包括發(fā)射機(jī)(114)和接收機(jī)(116)，發(fā)射機(jī)(114)產(chǎn)生具有多個(gè)載波頻率的光學(xué)信號(hào)(118)，接收機(jī)(116)與發(fā)射機(jī)(114)由光學(xué)信號(hào)(118)通過(guò)其傳播的自由空間隔開(kāi)。接收機(jī)(116)包括多個(gè)類型的檢測(cè)器的陣列(200)，該多個(gè)類型的檢測(cè)器能夠檢測(cè)分別具有所述載波頻率的光。光學(xué)信號(hào)(118)入射到檢測(cè)器陣列(200)上的入射區(qū)域(220)的位置通常取決于接收機(jī)(116)相對(duì)于發(fā)射機(jī)(114)的未對(duì)準(zhǔn)，但檢測(cè)器陣列(200)中的檢測(cè)器被布置成使得不管入射區(qū)域(220)在檢測(cè)器陣列(200)上的位置如何，每種類型的至少一個(gè)檢測(cè)器檢測(cè)來(lái)自光學(xué)信號(hào)(118)的光。
文檔編號(hào)G02B6/28GK101765795SQ200880100851
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者D·法塔爾, M·菲奧倫蒂諾, R·博索萊爾, W·吳 申請(qǐng)人:惠普開(kāi)發(fā)有限公司