專(zhuān)利名稱：跟蹤光束移動(dòng)的方法和系統(tǒng)的制作方法
跟蹤光束移動(dòng)的方法和系統(tǒng)
背景技術(shù)：
常用光束或光信號(hào)在多個(gè)電子設(shè)備之間傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，這種傳輸既可以是在長(zhǎng)距 離上進(jìn)行的，也可以是在相鄰電路板之間進(jìn)行的?？梢园葱枰獙?duì)光束進(jìn)行調(diào)制，以攜帶數(shù) 據(jù)。也可以將光信號(hào)用于其它目的，這包括位置或移動(dòng)檢測(cè)、測(cè)量等。結(jié)果，光學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代電子學(xué)中扮演重要的角色，許多電子設(shè)備都使用光學(xué)組件。 這種光學(xué)組件的示例包括光學(xué)的或光的源，比如發(fā)光二極管和激光器；波導(dǎo)；光纖光學(xué)器 件；透鏡和其它光學(xué)器件；光檢測(cè)器和其它光傳感器；光敏半導(dǎo)體等等。使用光學(xué)組件的系統(tǒng)通常依賴于光能(比如光束)的精確操縱，以實(shí)現(xiàn)期望的任 務(wù)。在電路板之間利用光進(jìn)行高速低能數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)中，上述這一點(diǎn)尤其真切。光信號(hào) 的操縱可以包括如下過(guò)程將數(shù)據(jù)調(diào)制到光束上，并且將光束引導(dǎo)至期望的接收器。


附圖示出了本文所描述的原理的各實(shí)施方式，并且構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分。所示的 實(shí)施方式僅僅是示例，但并不限制權(quán)利要求書(shū)的范圍。圖1是根據(jù)本文所述原理的示例性板間數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的圖。圖2是與本文所述原理一致的用于跟蹤光束移動(dòng)的示例性系統(tǒng)的框圖。圖3是與本文所述原理一致的用于跟蹤光束移動(dòng)的示例性系統(tǒng)的框圖。圖4A和4B是與本文所述原理一致的示例性光檢測(cè)陣列的圖。圖5A和5B是與本文所述原理一致的示例性光檢測(cè)陣列的一部分的圖。圖6是與本文所述原理一致的各種示例性列舉的物理位置移動(dòng)與相應(yīng)的示例性 二維位移之間的關(guān)系的示意圖。圖7是與本文所述原理一致的用于確定互相關(guān)值的光束的各種示例性位移的示 意圖。圖8是與本文所述原理一致的與計(jì)算出的光束位移相對(duì)應(yīng)的示例性高斯表面的 圖示。圖9是與本文所述原理一致的用于跟蹤光束移動(dòng)的示例性方法的流程圖。圖10是與本文所述原理一致的用于跟蹤光束移動(dòng)的示例性方法的流程圖。圖11是與本文所述原理一致的用于補(bǔ)償光束移動(dòng)的示例性方法的流程圖。在這些附圖中，完全一樣的標(biāo)號(hào)表示相似但并不必然完全相同的元件。
具體實(shí)施例方式如上所述，可以將光束用于各種目的，包括數(shù)據(jù)的傳輸。另外，可以期望通過(guò)多個(gè) 信道進(jìn)行光學(xué)通信，以增大帶寬和/或可靠性，而不占據(jù)電路板上很大的空間。此外，也可 以期望使這種系統(tǒng)中的光學(xué)阻抗、干擾和/或失真達(dá)到最小。然而，當(dāng)用光束在物理分離 (比如在分離的電路板中)的電子組件之間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，需要在這些組件之間保持正確的 對(duì)準(zhǔn)。
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影響分離的電路板上的光學(xué)組件之間的對(duì)準(zhǔn)的一個(gè)因素是來(lái)自機(jī)械組件(比如 風(fēng)扇)的噪聲。系統(tǒng)中的這種噪聲和所帶來(lái)的振動(dòng)可能使光源和/或光接收器發(fā)生物理位 移，這可能改變光學(xué)組件之間的對(duì)準(zhǔn)，結(jié)果，擾亂了數(shù)據(jù)的光傳輸或致使其效率下降。在電路板組件之間提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)默F(xiàn)有光學(xué)方案包括使用塑料波導(dǎo)將攜帶數(shù)據(jù) 的光信號(hào)發(fā)送到板的邊緣，將該信號(hào)耦合到電路板支架背面的光波導(dǎo)中，然后，將該信號(hào)發(fā) 送到另一個(gè)電路板上的另一個(gè)波導(dǎo)中。除了波導(dǎo)制造成本以及與波導(dǎo)結(jié)處的光損耗相關(guān)的 問(wèn)題之外，這種解決方案通常具有比各組件之間的自由空間光數(shù)據(jù)傳輸更長(zhǎng)的物理數(shù)據(jù)路 徑。盡管自由空間光數(shù)據(jù)傳輸方案提供了比波導(dǎo)和導(dǎo)電體方案要好的顯著優(yōu)點(diǎn)，但是 它們通常也會(huì)有上述對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題。此外，當(dāng)實(shí)現(xiàn)多個(gè)光信道時(shí)，光學(xué)組件可能占據(jù)很大的電路 板面積。因此，期望提供一種自由空間光互連系統(tǒng)，用于在多個(gè)電路板之間進(jìn)行組件之間的 數(shù)據(jù)傳輸，該系統(tǒng)能夠抵抗對(duì)不準(zhǔn)的問(wèn)題，且能夠?qū)崿F(xiàn)多信道通信，同時(shí)占據(jù)最小量的電路 板空間。為了實(shí)現(xiàn)這些和其它目的，本申請(qǐng)揭示了涉及到用光檢測(cè)陣列來(lái)空間跟蹤光束的 系統(tǒng)和方法。如在本說(shuō)明書(shū)和所附的權(quán)利要求書(shū)中所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“光能”是指其波長(zhǎng)一般 介于10納米到500微米之間的輻射能量。如此定義的光能包括但不限于紫外光、可見(jiàn)光和 紅外光。這里可將一束光能被稱為“光束”。如在說(shuō)明書(shū)和所附的權(quán)利要求書(shū)中所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“光源”是指發(fā)出光能的器 件。由此定義的光源的示例包括但不限于發(fā)光二極管、激光器、燈泡和燈。如在說(shuō)明書(shū)和所附的權(quán)利要求書(shū)中所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“光接收器”是指配置成檢 測(cè)光能并輸出相應(yīng)的電信號(hào)的器件。如此定義的光接收器的示例包括但不限于光電二極 管、光電晶體管和光傳感器。已將說(shuō)明書(shū)中所描述的許多功能單元標(biāo)為模塊，為的是更特別地強(qiáng)調(diào)其實(shí)現(xiàn)方式 的獨(dú)立性。例如，這些模塊可以實(shí)現(xiàn)成軟件，以便于各種處理器來(lái)執(zhí)行。例如，可執(zhí)行代碼 的標(biāo)識(shí)模塊可以具有計(jì)算機(jī)指令的一個(gè)或多個(gè)物理或邏輯塊，可以組織這些計(jì)算機(jī)指令成 為對(duì)象、例程或函數(shù)。然而，標(biāo)識(shí)模塊的可執(zhí)行代碼不需要物理地定位在一起，而是可以具 有存儲(chǔ)在不同位置中的全異的指令，當(dāng)把它們邏輯地結(jié)合到一起時(shí)，就構(gòu)成該模塊并且實(shí) 現(xiàn)該模塊所聲稱的目的。例如，可執(zhí)行代碼的模塊可以是單個(gè)指令或許多指令，甚至可以分 布在若干個(gè)不同的代碼段上，處于不同的程序中，且橫跨若干個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備。在下面的描述中，為了解釋?zhuān)U明了大量的具體細(xì)節(jié)，為的是透徹理解本系統(tǒng)和方 法。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯，在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也能夠?qū)嵤┍?發(fā)明的系統(tǒng)與方法。說(shuō)明書(shū)中提及“實(shí)施方式”、“示例”等相似的措詞都是指，在至少那個(gè) 實(shí)施方式中包括了結(jié)合該實(shí)施方式或示例所描述的特定的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)或特征，但其它實(shí)施 方式中并不必然包括所描述的特定的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)或特征。在本說(shuō)明書(shū)的各個(gè)段落中出現(xiàn)的 “在一個(gè)實(shí)施方式中”或相似的表述并不必然指代同一實(shí)施方式?，F(xiàn)在，結(jié)合示例性系統(tǒng)和方法，討論本申請(qǐng)所揭示的原理。示例性系統(tǒng)現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出了示例性的板間通信系統(tǒng)系統(tǒng)(100)。示例性的系統(tǒng)(100)
5包括第一電路板(105)和第二電路板(110)。通過(guò)使用光互連，數(shù)據(jù)在第一和第二電路板 (105,110)之間發(fā)生轉(zhuǎn)移，所述光互連具有光發(fā)射器(115，130)，所述光發(fā)射器配置成將用 數(shù)據(jù)編碼過(guò)的光束(135，140)發(fā)送到相應(yīng)的光檢測(cè)陣列(120，125)。本示例中的每個(gè)電路 板(105，110)具有光發(fā)射器(115，130)和光檢測(cè)陣列(120，125)，從而能夠在兩個(gè)電路板 (105,110)之間進(jìn)行雙向光通信。每個(gè)光發(fā)射器(115，130)包括多個(gè)光源，由此能夠?qū)⒍鄠€(gè)光束同時(shí)發(fā)送到相應(yīng)的 光檢測(cè)陣列(120，125)。每個(gè)如此的光束可以是單獨(dú)的數(shù)據(jù)傳輸信道。另外，每個(gè)光檢測(cè)陣 列(120，125)包括多個(gè)配置成輸出電信號(hào)的光檢測(cè)元件，所述電信號(hào)對(duì)應(yīng)于入射到那些光 檢測(cè)元件上的光能的光學(xué)屬性。在許多實(shí)施方式中，光檢測(cè)陣列(120，125)具有比相應(yīng)的 光發(fā)射器(115，130)中的光源的個(gè)數(shù)多出很多的光檢測(cè)元件。在這些實(shí)施方式中，通常由 相應(yīng)的光檢測(cè)陣列(120，125)中的多個(gè)光檢測(cè)元件檢測(cè)光發(fā)射器(115，130)中單個(gè)光源所 發(fā)出的光束。在一些實(shí)施方式中，光發(fā)射器(115，130)中的光源可以是激光器(比如垂直腔面 發(fā)射激光器(VCSEL))、二極管激光器或其它基于半導(dǎo)體的激光器。在有優(yōu)勢(shì)的地方，光發(fā)射 器(115，130)或光檢測(cè)陣列(120，125)的一些實(shí)施方式可以包括透鏡，用于創(chuàng)建光束(135， 140)的光路、焦點(diǎn)，或?qū)υ摴馐M(jìn)行其它操縱，該光束是從光發(fā)射器(115，130)發(fā)出的或是 由檢測(cè)陣列(120，125)接收的。如上所述，具有光發(fā)射器(115，130)和光檢測(cè)陣列(120，125)的電路板(105，110) 可能很容易受到噪聲和所導(dǎo)致的振動(dòng)所引起的不利影響。在許多情況下，這種噪聲可能是 與電路板(105，110)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇的機(jī)械活動(dòng)所導(dǎo)致的。噪聲可能導(dǎo)致電路板 (105,110)發(fā)生物理位移，比如在圖1中箭頭所示的方向上有物理位移，由此，可能使光發(fā) 射器(115，130)和光檢測(cè)陣列(120，125)不再對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施方式中，光發(fā)射器(115，130)和/或光檢測(cè)陣列(120，125)可以相對(duì) 于電路板(105，110)而移動(dòng)，電路板(105，110)使用其中的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)或其它機(jī)械 設(shè)備將光發(fā)射器(115，130)和光檢測(cè)陣列(120，125)罩在其中。這樣，可以抵消因電路板 (105,110)的振動(dòng)所導(dǎo)致的相對(duì)應(yīng)的光發(fā)射器(115,130)和光檢測(cè)陣列(120,125)之間的 不對(duì)準(zhǔn)和/或旋轉(zhuǎn)，由此，防止了板不對(duì)準(zhǔn)或旋轉(zhuǎn)所導(dǎo)致的潛在的數(shù)據(jù)丟失。如在其它示例 中更詳細(xì)地解釋的那樣，在電路板(105，110)之一上的光束跟蹤模塊可以檢測(cè)光束移動(dòng)， 并且向各組件提供反饋，從而改變光學(xué)組件(115，130，120，125)的物理位置?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，示出了用于跟蹤光束移動(dòng)的示例性系統(tǒng)(200)的框圖。該系統(tǒng)包括 第一和第二電路板(205，225)。如上文所描述的示例性系統(tǒng)(100)中那樣，本系統(tǒng)(200)的 電路板(205，225)被設(shè)計(jì)成用于雙向板間通信。每個(gè)電路板(205，225)具有光發(fā)射器(分 別是210，230)和相應(yīng)的光檢測(cè)陣列(220，235)。第一電路板(205)的光發(fā)射器(210)被配 置成將數(shù)據(jù)光學(xué)地發(fā)送到第二電路板(225)的光檢測(cè)陣列(235)。同樣，第二電路板(225) 的光發(fā)射器(230)被配置成將數(shù)據(jù)光學(xué)地發(fā)送到第一電路板(220)的光檢測(cè)陣列(220)。在本示例中，第二電路板(225)包括與光檢測(cè)陣列(235)通信的光束跟蹤模塊 (240)。光束跟蹤模塊跟蹤在光檢測(cè)陣列(235)中接收到的至少一個(gè)光束的位移。該光束 位移可能是因噪聲、振動(dòng)、熱膨脹或收縮、或其它機(jī)械影響所導(dǎo)致的。光束跟蹤模塊(240)通過(guò)獲得來(lái)自光檢測(cè)陣列(235)的參考讀數(shù)而計(jì)算光束的位移。在參考讀數(shù)之后獲得來(lái)自同一光檢測(cè)陣列(235)的樣本讀數(shù)，對(duì)參考讀數(shù)的各種移動(dòng) 的版本的至少一部分以及樣本讀數(shù)的至少一部分執(zhí)行互相關(guān)函數(shù)。然后，根據(jù)參考讀數(shù)的 移動(dòng)的版本所表示的可能的位移使互相關(guān)數(shù)據(jù)模型化(model)，并且通過(guò)從模型化的數(shù)據(jù) 中外推經(jīng)計(jì)算的極值從而獲得實(shí)際的位移計(jì)算結(jié)果。然后，當(dāng)重復(fù)該過(guò)程時(shí)，樣本讀數(shù)可以 變?yōu)橄乱粋€(gè)位移計(jì)算過(guò)程的參考讀數(shù)。將參照?qǐng)D4-8更詳細(xì)地討論這一過(guò)程。當(dāng)從光檢測(cè)陣列中取樣本和參考讀數(shù)時(shí)，可能在非常短暫的時(shí)段內(nèi)暫時(shí)停止兩個(gè) 電路板(205，225)之間的光通信。通常，當(dāng)光束跟蹤模塊(240)有效地運(yùn)行并且以比振動(dòng) 頻率(通常是1-lOkHz)要快但比數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移速率(對(duì)于光數(shù)據(jù)，通常大于500MHz)要慢的速 率來(lái)計(jì)算光束的位移時(shí)，可以抵消和補(bǔ)償電路板(205，225)中的噪聲、振動(dòng)等所導(dǎo)致的機(jī) 械位移的致命影響。第二電路板(225)也包括與光束跟蹤模塊(240)相連通的位置控制器(245)，配置 成物理地移動(dòng)第二板的光檢測(cè)陣列(235)。位置控制器(245)接收來(lái)自光束跟蹤模塊(240) 的反饋，并且物理地移動(dòng)光檢測(cè)陣列(235)，以補(bǔ)償所檢測(cè)到的任何不對(duì)準(zhǔn)(即位移)。位 置控制器(245)可以包括MEM、電機(jī)、齒輪、軌道和其它用于移動(dòng)光檢測(cè)陣列(235)所需的硬 件，以補(bǔ)償計(jì)算出的漂移。在一些實(shí)施方式中，位置控制器可以使光發(fā)射器(230)和光檢測(cè)陣列(235)之一 或兩者物理地移動(dòng)。在一些實(shí)施方式中，第一和第二電路板(205，225)都包括光束跟蹤模 塊(240)和位置控制器(245)以補(bǔ)償系統(tǒng)(100)的振動(dòng)和其它物理移動(dòng)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，示出了用于跟蹤并補(bǔ)償光束移動(dòng)的另一個(gè)示例性系統(tǒng)(300)的框 圖。該系統(tǒng)(300)包括第一和第二電路板(305，325)。與上述示例相似，本系統(tǒng)(300)的 電路板(305，325)被設(shè)計(jì)成在這些板之間進(jìn)行雙向光通信。每個(gè)電路板(305，325)具有光 發(fā)射器(分別是310，330)和相應(yīng)的光檢測(cè)陣列(320，335)。第一電路板(305)的光發(fā)射器 (310)被配置成將數(shù)據(jù)光學(xué)地發(fā)送到第二電路板(325)的光檢測(cè)陣列(335)。同樣，第二電 路板(325)的光發(fā)射器(330)被配置成將數(shù)據(jù)光學(xué)地發(fā)送到第一電路板(305)的光檢測(cè)陣 列(320)。在該特定的系統(tǒng)(300)中，當(dāng)用數(shù)據(jù)編碼過(guò)的多個(gè)光束是從每個(gè)光發(fā)射器(310， 330)中發(fā)出并在相應(yīng)的光檢測(cè)陣列(分別是335，320)中被接收和解調(diào)時(shí)，可以在電路板 (305,325)之間進(jìn)行多信道光數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。每個(gè)光檢測(cè)陣列(320，335)包括多個(gè)光檢測(cè)元件。 可以指定每個(gè)光檢測(cè)陣列(320，335)中的某些光檢測(cè)元件用于測(cè)量由光發(fā)射器(330，310) 的特定元件所發(fā)射的個(gè)別特定光束中所接收到的光能。通過(guò)將光檢測(cè)陣列(320，335)中特 定的光檢測(cè)元件組分配給特定的光束，可以對(duì)不同光束上所編碼的數(shù)據(jù)的分離的信道進(jìn)行 解調(diào)，并且正確地路由到其預(yù)期的目的地。然而，如上所述，電路板(305，325)中的振動(dòng)和其它機(jī)械移動(dòng)可能使光束發(fā)生移 動(dòng)，使得由光檢測(cè)陣列(320，335)中與原先分配給各個(gè)光束的光檢測(cè)元件不同的光檢測(cè)元 件來(lái)檢測(cè)這些光束。在沒(méi)有補(bǔ)償或校正的情況下，這可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失和/或信道之間的 串?dāng)_，從而導(dǎo)致系統(tǒng)(300)的性能較差。為了克服這一問(wèn)題，本示例的第一和第二電路板(305，325)都包括光束跟蹤和 補(bǔ)償模塊(分別是315，340)。光束跟蹤和補(bǔ)償模塊(315，340)是與其各自的光檢測(cè)陣列 (320,335)相連通的，并且跟蹤各個(gè)光學(xué)陣列的漂移和物理位移變化。當(dāng)檢測(cè)到光束移動(dòng)時(shí)，可以改變光檢測(cè)陣列(320，335)中特定的光檢測(cè)元件到特定光束或信息信道的分配情 況，以補(bǔ)償光束移動(dòng)。通過(guò)動(dòng)態(tài)地維持并更新哪些光檢測(cè)元件對(duì)應(yīng)于哪些光束和相關(guān)的數(shù) 據(jù)信道，就可以不管振動(dòng)情況而保持連續(xù)的數(shù)據(jù)流。光束跟蹤和補(bǔ)償模塊(315，340)通過(guò)從相應(yīng)的光檢測(cè)陣列(320，335)中獲得參考 讀數(shù)，動(dòng)態(tài)地計(jì)算由光檢測(cè)元件所檢測(cè)到的光束的位移。在參考讀數(shù)之后獲得來(lái)自同一光 檢測(cè)陣列(320，335)的樣本讀數(shù)，對(duì)參考讀數(shù)的各種移動(dòng)的版本的至少一部分以及樣本讀 數(shù)的至少一部分執(zhí)行互相關(guān)函數(shù)。然后，根據(jù)參考讀數(shù)的移動(dòng)的版本所表示的可能的位移 使互相關(guān)數(shù)據(jù)模型化，并且通過(guò)從模型化的數(shù)據(jù)中外推經(jīng)計(jì)算的極值從而獲得實(shí)際的位移 計(jì)算結(jié)果。將參照?qǐng)D4-8更詳細(xì)地討論這一過(guò)程。如上所述，當(dāng)從光檢測(cè)陣列中取樣本和參考讀數(shù)時(shí)，可能在非常短暫的時(shí)段內(nèi)暫 時(shí)停止兩個(gè)電路板(305，325)之間的光通信。通常，當(dāng)光束跟蹤和補(bǔ)償模塊(315，340)有 效地運(yùn)行并且以比聲頻(通常是1-lOkHz)要快但比數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移速率(對(duì)于光數(shù)據(jù)，通常大于 500MHz)要慢的速率來(lái)計(jì)算光束的位移時(shí)，可以抵消和補(bǔ)償電路板(305，325)中的振動(dòng)所 導(dǎo)致的機(jī)械位移的致命影響。本系統(tǒng)(300)的優(yōu)點(diǎn)還有光束移動(dòng)的補(bǔ)償是無(wú)源地實(shí)現(xiàn)的，不需要對(duì)電路板上 任何光學(xué)組件進(jìn)行有源地操縱或移動(dòng)。光束跟蹤和移動(dòng)補(bǔ)償?shù)倪@種無(wú)源處理方式需要比常 規(guī)處理方式少得多的能量?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4A和4B，示出了示例性的光檢測(cè)陣列(405)，所示的圖案指明了來(lái)自 光發(fā)射器(210，圖2)的光束(410)是如何擊中光檢測(cè)陣列(405)的。光檢測(cè)陣列(405)包 括多個(gè)光檢測(cè)元件(415)。光檢測(cè)元件(415)被配置成檢測(cè)入射到元件(415)上的光能，并且輸出用于指示 該光能的電信號(hào)。例如，光檢測(cè)元件(415)可以輸出用于表征所檢測(cè)到的光能的強(qiáng)度的電 信號(hào)。在其它實(shí)施方式中，光檢測(cè)元件(415)可以使用濾色片來(lái)輸出用于指示光能的特征 波長(zhǎng)的電信號(hào)。在其它實(shí)施方式中，光檢測(cè)元件(415)可以產(chǎn)生簡(jiǎn)單的數(shù)字輸出，用于指示 存在超過(guò)特征閾值的光能。因?yàn)橥ㄟ^(guò)改變光束的強(qiáng)度、特征波長(zhǎng)和/或脈沖長(zhǎng)度就可以將 數(shù)據(jù)編碼到光束(410)上，所以就可以用光檢測(cè)元件(415)所輸出的電信號(hào)從光束(410) 中解碼出數(shù)據(jù)并且將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到其預(yù)定的目的地。如上所述，光檢測(cè)元件(415)中的某些是與特定的光束(410)相關(guān)聯(lián)的，并且每個(gè) 光束(410)上所編碼的數(shù)據(jù)是使用與該光束相關(guān)聯(lián)的光檢測(cè)元件(415)所輸出的電信號(hào)來(lái) 進(jìn)行解調(diào)的。然而，如上所述，當(dāng)遇到因振動(dòng)所導(dǎo)致的光束移動(dòng)時(shí)，就對(duì)哪些特定的光檢測(cè) 元件(415)分配給哪些光束(410)進(jìn)行調(diào)節(jié)或重新配置。圖4A示出了在一個(gè)瞬間多個(gè)光束(410)在光檢測(cè)陣列(405)上的可能的圖案， 圖4B示出了在發(fā)生位移之后(因噪聲、振動(dòng)或其它因素)接下來(lái)的一個(gè)瞬間相同的光束 (410)在光檢測(cè)陣列(405)上的可能的圖案。如圖4A和4B所示，光束可以具有高斯分布， 光束中心部分處的峰值強(qiáng)度是由圖中較暗的陰影指示的。為了獲得最佳的功能、數(shù)據(jù)流和 數(shù)據(jù)完整性，根據(jù)計(jì)算出的光束(410)的位移來(lái)調(diào)節(jié)與每個(gè)光束(410)相關(guān)聯(lián)的光檢測(cè)元 件(415)。通過(guò)從光檢測(cè)陣列(405)中獲取參考讀數(shù)并且接下來(lái)獲取樣本讀數(shù)以便與參考 讀數(shù)進(jìn)行比較，來(lái)執(zhí)行光束(410)的這種計(jì)算出的位移。在本示例中，圖4A表示在參考讀數(shù)時(shí)由光檢測(cè)陣列(405)檢測(cè)到的光束(410)的圖案，圖4B表示在樣本讀數(shù)時(shí)由光檢測(cè)陣 列(405)所檢測(cè)到的光束(410)的圖案。為了計(jì)算在參考讀數(shù)和樣本讀數(shù)之間出現(xiàn)的光束位移(如果有的話)，使用參考 讀數(shù)和樣本讀數(shù)的多個(gè)部分。圖5A示出了在參考讀數(shù)時(shí)與單獨(dú)的光束(510)相對(duì)應(yīng)的光檢測(cè)陣列(405，圖4) 的一部分(505)所檢測(cè)到的光的圖示。圖5B示出了在接下來(lái)的樣本讀數(shù)時(shí)與單獨(dú)的光束 (510)相對(duì)應(yīng)的光檢測(cè)陣列(405，圖4)的一部分(515)所檢測(cè)到的光的圖示。因?yàn)橄蚬鈾z測(cè)陣列(235，圖2)發(fā)射光束的每個(gè)光源都位于相同的光發(fā)射器(210， 圖2)上或被包括在該光發(fā)射器中，所以可以假定光發(fā)射器(210，圖2)的多個(gè)光源同時(shí)經(jīng)歷 相同的空間位移。換句話說(shuō)，當(dāng)在來(lái)自光發(fā)射器(210，圖2)的一個(gè)光束中檢測(cè)到空間位移 時(shí)，可以合理地得到結(jié)論，即該光發(fā)射器(210，圖2)中的其它光源已經(jīng)歷了相似的或完全 一樣的位移。現(xiàn)在參照?qǐng)D6，通過(guò)計(jì)算參考部分(505)的各種移動(dòng)的版本與接下來(lái)的樣本部分 (515)之間的互相關(guān)數(shù)據(jù)，可以從參考和樣本讀數(shù)的多個(gè)部分(505，515 ；圖5)中確定光束 的位移。在互相關(guān)過(guò)程中，參考部分(505)的被檢測(cè)部分在用于表示光束(510)的不同的 可能的位移的各個(gè)方向上進(jìn)行系統(tǒng)性地移動(dòng)。陣列(601)將這些可能的位移顯示成編號(hào)的 位置，位置0表示光束(510)的位置沒(méi)有變化，位置1表示向上且向左位移，位置2表示直 接向上位移，如此等等。這些位置表示參考位置的假設(shè)的移動(dòng)，并且允許在9個(gè)分立的坐標(biāo) 處估計(jì)一般的互相關(guān)表面。相應(yīng)的陣列(602)以x和y坐標(biāo)示出了由每個(gè)假定的位置所表示的位移。下文會(huì) 詳細(xì)解釋?zhuān)脜⒖嘉恢门c這些假設(shè)的移動(dòng)來(lái)估計(jì)在一組分立的位移處的一般互相關(guān)表面的 值，然后，確定樣本光束的峰值強(qiáng)度的凈位移。然后，這些比較中的每一個(gè)(例如9個(gè)數(shù)據(jù) 點(diǎn))的相關(guān)程度被擬合成一個(gè)高斯函數(shù)，該函數(shù)的極值用于標(biāo)識(shí)該樣本光束對(duì)參考位置相 比的實(shí)際的位移。圖7示出了這一過(guò)程。如圖7所示，參考和樣本或瞬時(shí)光束之間的互相關(guān)函數(shù)是 這樣獲得的在位置0-8中所描述的每一個(gè)潛在的位移處計(jì)算樣本部分(515)和參考部分 (505)之間的互相關(guān)函數(shù)的值；然后，將這9個(gè)值擬合成二維高斯函數(shù)。極值的位置表示瞬 時(shí)光束與參考光束相比的位移。在圖7中，參考位置是用每個(gè)“位置”中所示的參考光束 (REF)來(lái)指示的。在位置3中特定地指明了樣本或發(fā)生位移的光束(SAMPLE)的相對(duì)位置， 但是在每個(gè)所示的“位置”中是相同的。在位置5處，參考光束和樣本光束之間的相關(guān)性最 接近，但在所示的示例中這種相關(guān)性不是確切的。然而，通過(guò)將位置0-8的相關(guān)程度擬合成 高斯函數(shù)，該函數(shù)的極值將給出樣本光束的位移的精確量化?？梢杂没ハ嚓P(guān)函數(shù)來(lái)測(cè)量光束的位移。對(duì)于一維函數(shù)f(x)和g(x)，可以在合適的 時(shí)間值(t)上定義互相關(guān)為<formula>formula see original document page 9</formula>可以使用互相關(guān)函數(shù)的其它選擇，例如，樣本和參考光束之間的光強(qiáng)之差的平方 的和?？梢允褂酶鞣N互相關(guān)函數(shù)，只要在相應(yīng)的相關(guān)表面中有清晰的極值，并且可以用一般 二次函數(shù)來(lái)使該相關(guān)表面合理地模型化就可以。在一些實(shí)施方式中，在位置0-8所描述的每個(gè)潛在的位移處，在樣本部分(515)和參考部分(505)之間的x和y維度中，對(duì)互相關(guān)函 數(shù)進(jìn)行估算，以獲得二維相關(guān)數(shù)據(jù)。然后，使用高斯或相似的函數(shù)來(lái)使二維相關(guān)數(shù)據(jù)模型 化，以獲得相關(guān)表面，從該相關(guān)表面可以外推出極值。該極值對(duì)應(yīng)于在獲得光檢測(cè)陣列的參 考讀數(shù)和樣本讀數(shù)所消逝的時(shí)間內(nèi)計(jì)算出的光束(510)的位移位置?？梢詫⒖糵(r)和采樣g(r)光束的強(qiáng)度的“光斑”重疊的相關(guān)函數(shù)定義為外=(/(F)(I/Md)，對(duì)于g(r)而言，表達(dá)式相似。定義上面的標(biāo)量乘積以及函數(shù)空間中的矢量的大小 為(fgg) = / dxdyf^x-x" y-y) g(x_xj, y-y」)，f| = [ / dxdyf2]1/2在實(shí)踐中，如果假定光斑上的強(qiáng)度分布為高斯型的，/(^=/。exp[-( -02/2o"2]，
則約=AeXp肽-F//4CT2]也是高斯型的，色散是2 O 2，ri(J) = (xi(j)，yi(j))T是光斑的平面 中的二維矢量。然后，通過(guò)將測(cè)得的量P 個(gè)數(shù)，3x3的矩陣)x2_擬合成用于P 的高斯 近似(4個(gè)未知)，就發(fā)現(xiàn)了二維矢量巧-巧=(x,~xJ,yl -巧)所測(cè)量的位置移動(dòng)?？紤]到強(qiáng)度 分布的特征，可以確保即使多個(gè)光斑中心分開(kāi)了比o大的距離，還可相當(dāng)準(zhǔn)確地確定移動(dòng) 的方向，以用于改進(jìn)對(duì)準(zhǔn)情況，并且可重復(fù)該過(guò)程以在幾個(gè)步驟中實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。在實(shí)時(shí)跟蹤期間，可以從上述幾個(gè)測(cè)量步驟中估算出時(shí)間t時(shí)光斑的位置(x，y)、 速度(Vx，Vy)和加速度(Wx，ffy)。然后，從簡(jiǎn)單的例程中可以預(yù)計(jì)在時(shí)刻t+dt處時(shí)間dt 中的光斑位置<formula>formula see original document page 10</formula>這是位置與速度的預(yù)計(jì)(用符號(hào)‘標(biāo)記)，y分量是以相同的方式寫(xiě)成的。多次 測(cè)量之間的時(shí)間dt與測(cè)量頻率的關(guān)系是f = 1/dt。然后，對(duì)于下一步，我們進(jìn)行自動(dòng)-回 歸x(t+dt) = a xm(t+dt) + (l-a )x(t),vx(t+dt) = 3 vx,m(t+dt) + (l_3)vx(t)，其中，下標(biāo)“m”表示實(shí)際測(cè)量的量，0 < a , ^ < 1是經(jīng)優(yōu)化以減小軌跡抖動(dòng)的平 滑系數(shù)，換句話說(shuō)，使前一次P+1測(cè)量和跟蹤實(shí)例期間的預(yù)測(cè)誤差達(dá)到最小<formula>formula see original document page 10</formula>上面的示例包括僅關(guān)于當(dāng)前和之前的位置的信息。很明顯，可以容易地概括出這 一點(diǎn)，因?yàn)樽詣?dòng)_回歸含更多先前的數(shù)據(jù)點(diǎn)以進(jìn)一步改善跟蹤的質(zhì)量和速度?；ハ嚓P(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算要求對(duì)關(guān)于參考和樣本讀數(shù)的信號(hào)執(zhí)行大量的信號(hào)處理，特別 是“行延遲”或相似的處理。在許多實(shí)施方式中，在從光檢測(cè)陣列中獲得這些信號(hào)時(shí)立刻對(duì) 這些信號(hào)執(zhí)行這些處理，即在進(jìn)一步數(shù)字化之前。這可以增大所獲得的最終互相關(guān)數(shù)據(jù)的 準(zhǔn)確度。如上所述，應(yīng)該理解，可以對(duì)參考和樣本讀數(shù)執(zhí)行許多相關(guān)函數(shù)和相關(guān)表面模型， 包括更復(fù)雜的函數(shù)的簡(jiǎn)化和近似。例如，“方差之和”相關(guān)函數(shù)的泰勒級(jí)數(shù)近似將產(chǎn)生與上述函數(shù)和模型相似的結(jié)果。可在Raymond G. Beausoleil, Jr.等人的美國(guó)專(zhuān)利6，195，475 中發(fā)現(xiàn)本系統(tǒng)和方法中可以用來(lái)從參考和樣本讀數(shù)中獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的可能的處理和計(jì)算 的更透徹的解釋?zhuān)搶?zhuān)利全部?jī)?nèi)容引用在此作為參考。現(xiàn)在參照?qǐng)D8，示出了從圖7的示例中獲得的互相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型(800)的圖 示，該模型具有高斯表面(820)。高斯表面(820)代表了用參考讀數(shù)(505，圖5)的移動(dòng)的 部分和樣本讀數(shù)(515)的一部分獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)。高斯表面(820)使在光束(510，圖5)相 對(duì)于x和y軸(810，815)的潛在位移處的相關(guān)數(shù)據(jù)的值模型化。在z軸(805)上用于每個(gè) x-y坐標(biāo)對(duì)的值指示了光學(xué)位移是x-y坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的矢量的可能性。通過(guò)從高斯表面(820) 以及用于定義極值(825)位置的x-y坐標(biāo)中外推出極值(825)，就可以計(jì)算光束(510，圖5) 的可能的位移。在本示例中，極值(825)所對(duì)應(yīng)的x-y坐標(biāo)是光束(510，圖5)的計(jì)算的位 移的x-y坐標(biāo)。一旦已計(jì)算了光束(510，圖5)的位移，并且通過(guò)擴(kuò)展，已計(jì)算了光發(fā)射器(310，圖 3)中所有的光源的光束位移，則可以補(bǔ)償該位移，如上文所解釋的那樣。另外，因?yàn)殡娐钒逅?jīng)歷的許多振動(dòng)往往是周期性的并且呈現(xiàn)出一定程度的規(guī)律 性，所以可以使用多種算法來(lái)檢查一段時(shí)間內(nèi)光束位移的歷史，并且開(kāi)發(fā)出預(yù)測(cè)性的校正 方案?？梢杂眠@種預(yù)測(cè)性的校正方案來(lái)預(yù)計(jì)光學(xué)組件的振動(dòng)或其它運(yùn)動(dòng)，并且補(bǔ)償所導(dǎo)致 的光束位移，而無(wú)需連續(xù)地計(jì)算光束的位移。示例性的方法現(xiàn)在參照?qǐng)D9，示出了用于跟蹤光束的示例性方法(900)。該方法(900)包括在光 檢測(cè)陣列中接收光能束(步驟905)。從光檢測(cè)陣列中獲得光束的參考讀數(shù)(步驟910)。 在已獲得參考讀數(shù)之后(步驟910)，從光檢測(cè)陣列中獲得光束的樣本讀數(shù)(步驟915)。然 后，獲得樣本讀數(shù)的至少一部分與參考讀數(shù)的多個(gè)移動(dòng)的版本的至少一部分之間的互相關(guān) 數(shù)據(jù)(步驟920)。然后，使互相關(guān)數(shù)據(jù)模型化(步驟920)，并且從互相關(guān)數(shù)據(jù)中外推出極值 以計(jì)算光束的位移(步驟925)。例如，使用高斯近似來(lái)使互相關(guān)數(shù)據(jù)模型化(步驟923)， 高斯近似具有單個(gè)極值，該極值表示光束的最可能的位移點(diǎn)。在已確定該位移之后，可以將 樣本讀數(shù)轉(zhuǎn)換成新的參考讀數(shù)?？梢詫?shù)據(jù)從光束發(fā)送到光檢測(cè)陣列。由此，方法(900)也可以包括如下步驟從 光檢測(cè)陣列中的光束的測(cè)量中，解調(diào)出光束上所攜帶的數(shù)據(jù)?？梢园匆欢ǖ乃俾诗@得參考 和樣本讀數(shù)，該速率比影響光束和光檢測(cè)陣列的振動(dòng)的頻率要快，但比發(fā)送數(shù)據(jù)的速率要 慢。因?yàn)榇蠖鄶?shù)振動(dòng)都以低于10kHz的頻率發(fā)生的，并且通常數(shù)據(jù)是以大于1GHz的速率進(jìn) 行光傳輸?shù)?，所以在一個(gè)示例中，可以按大約1MHz的速率(即每一微秒一次)獲得本方法 (900)的樣本和參考讀數(shù)。在獲得光束跟蹤讀數(shù)時(shí)，可以周期性地且短暫地停止數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移， 之后再立即繼續(xù)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D10，示出了用于補(bǔ)償光束移動(dòng)的示例性方法(1000)的流程圖。該方 法(1000)包括如下步驟使光檢測(cè)陣列中的某些光檢測(cè)元件與發(fā)射器所發(fā)射的多個(gè)光束 的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)(步驟1005)。不同的光束可以攜帶不同的光學(xué)數(shù)據(jù)信道，由此，在一些實(shí) 施方式中重要的是，在光檢測(cè)陣列所產(chǎn)生的測(cè)量結(jié)果中均恰當(dāng)?shù)貥?biāo)識(shí)每個(gè)光束。這允許將 光學(xué)數(shù)據(jù)路由到其預(yù)期的目的地。方法(1000)也包括上文關(guān)于跟蹤光束的方法(900，圖9)所描述的一些步驟。這
11些步驟包括獲得參考讀數(shù)(1010)，獲得樣本讀數(shù)(1015)，獲得樣本讀數(shù)和參考讀數(shù)的移 動(dòng)的版本之間的互相關(guān)數(shù)據(jù)(步驟1020)，使互相關(guān)數(shù)據(jù)模型化(步驟1025)，從模型化的 數(shù)據(jù)中外推出極值(步驟1025)以計(jì)算光束的位移。如上所述，可以使互相關(guān)數(shù)據(jù)模型化成高斯型(步驟1025)，以及從該高斯模型中 外推出該極值(步驟1025)。另外，可以在光束上發(fā)送數(shù)據(jù)，并且可以使用來(lái)自光檢測(cè)陣列 的光束的讀數(shù)來(lái)進(jìn)行解調(diào)。可以按一定的速率獲得參考和樣本讀數(shù)，該速率比影響光束和 光檢測(cè)陣列的振動(dòng)的頻率要快，但比發(fā)送數(shù)據(jù)的速率要慢。一旦已計(jì)算了光束的位移(步驟1025)，則可以確定光束的位移是否大于預(yù)定的 閾值(判定1030)。比預(yù)定的閾值大的位移可以啟動(dòng)如下操作將位移信息提供給補(bǔ)償模 塊(步驟1035)；并且調(diào)節(jié)(步驟1040)光檢測(cè)陣列和/或光發(fā)射器的配置，以補(bǔ)償光束的 位移。然后，創(chuàng)建新的參考讀數(shù)(步驟1045)，從而考慮到計(jì)算出的光束位移，使得相對(duì)于光 束的新位置來(lái)確定光束的將來(lái)的位移。在一些實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)光檢測(cè)陣列和/或光發(fā)射器的配置以補(bǔ)償光束的位移的 步驟(步驟1040)可以包括物理地移動(dòng)光檢測(cè)陣列和/或發(fā)射器，以在發(fā)射器和光檢測(cè)陣 列之間實(shí)現(xiàn)期望的對(duì)準(zhǔn)。在其它實(shí)施方式中，步驟(步驟1040)可以包括調(diào)節(jié)該陣列中哪 些光檢測(cè)元件與光束的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)。假使光束的位移不大于預(yù)定的閾值(判定1030)，則可以設(shè)樣本讀數(shù)為新的參考 讀數(shù)(步驟1050)，并且從光檢測(cè)陣列中可以獲得新的樣本讀數(shù)(步驟1015)。方法(1000)可以包括重復(fù)若干次如下步驟獲得新的樣本讀數(shù)(步驟1015)，獲 得互相關(guān)數(shù)據(jù)(步驟1020)，使互相關(guān)數(shù)據(jù)模型化(步驟1025)，外推出極值以計(jì)算光束位 移(步驟1025)。這樣，可以獲得多個(gè)位移測(cè)量結(jié)果，并且可以標(biāo)識(shí)出趨勢(shì)。然后，從標(biāo)識(shí)出 的趨勢(shì)中，可以預(yù)測(cè)將來(lái)的位移行為?，F(xiàn)在參照?qǐng)D11，示出了用于補(bǔ)償光束移動(dòng)的示例性方法(1100)。方法(1100)包 括獲得多個(gè)光束位移測(cè)量結(jié)果(步驟1105)；從位移測(cè)量結(jié)果中標(biāo)識(shí)出趨勢(shì)(步驟1110)， 預(yù)測(cè)光束的將來(lái)的行為(步驟1115)，以及補(bǔ)償預(yù)測(cè)的位移(步驟1120)。如上所述，在許多系統(tǒng)中，振動(dòng)和其它機(jī)械擾動(dòng)都是周期性的。由此，可以使用 計(jì)算機(jī)算法來(lái)標(biāo)識(shí)多個(gè)位移測(cè)量結(jié)果中的趨勢(shì)(步驟1110)，以預(yù)測(cè)將來(lái)的行為(步驟 1115)。一旦這種情況出現(xiàn)，系統(tǒng)就不需要從光檢測(cè)陣列中獲取參考和樣本光束跟蹤讀數(shù)， 而是可以基于預(yù)測(cè)的將來(lái)的行為，簡(jiǎn)單地運(yùn)行自動(dòng)光束位移補(bǔ)償循環(huán)。這種補(bǔ)償循環(huán)可以 包括調(diào)節(jié)光發(fā)射器和光檢測(cè)陣列之間的對(duì)準(zhǔn)，調(diào)節(jié)陣列中的哪些光檢測(cè)元件與多個(gè)光束 中的哪些相關(guān)聯(lián)，或者這兩種調(diào)節(jié)都執(zhí)行。前面的描述僅僅是為了示出和描述本發(fā)明的原理的實(shí)施方式和示例。這種描述并 不旨在窮盡或限制本發(fā)明的原理至任何精確的形式?？紤]到上面的揭示，許多修改和變化 都是可能的。
1權(quán)利要求
一種光互連(100，200，300)，包括具有多個(gè)光源的光發(fā)射器(115，130，210，230，310，330)；光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)，配置成接收從所述光源發(fā)出的光束(135，140，410，510)；以及與所述光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)相連通的光束跟蹤模塊(240，315，340)；其中，所述光束跟蹤模塊(240，315，340)被配置成通過(guò)從互相關(guān)數(shù)據(jù)中外推出極值(825)來(lái)計(jì)算至少一個(gè)光束(135，140，410，510)的位移，所述互相關(guān)數(shù)據(jù)是在來(lái)自所述光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)的樣本讀數(shù)的至少一部分與來(lái)自所述光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)的參考讀數(shù)的多個(gè)移動(dòng)的版本的至少一部分之間獲得的。
2.如權(quán)利要求1所述的光互連(100，200，300)，其特征在于，所述光發(fā)射器(115,130,210,230,310,330)被裝在第一電路板(105，205，305)上，所 述光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)被裝在第二電路板(110，225，325)上。
3.如權(quán)利要求1所述的光互連(100，200，300)，其特征在于，所述光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)的特定光檢測(cè)元件(415)被指定為 接收來(lái)自所述光源中的每一個(gè)光源的各個(gè)光束(135，140，410，510)，以及被指定為接收來(lái)自特定光源的光束(135，140，410，510)的光檢測(cè)元件(415)是響應(yīng)于 所述光束跟蹤模塊(240，315，340)所計(jì)算的位移而變化的。
4.一種用于空間地跟蹤光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)中的光束移動(dòng) 的方法，所述方法包括從所述光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)中獲得所述光束(135，140，410， 510)的參考讀數(shù)；從所述光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)中獲得樣本讀數(shù)； 獲得在所述樣本讀數(shù)的至少一部分與所述參考讀數(shù)的多個(gè)移動(dòng)的版本的至少一部分 之間的互相關(guān)數(shù)據(jù)；以及通過(guò)從所述互相關(guān)數(shù)據(jù)中外推出極值(825)，計(jì)算所述光束(135，140，410，510)的位移。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括產(chǎn)生所述互相關(guān)數(shù)據(jù)的高斯模型。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括 從所述樣本讀數(shù)中創(chuàng)建新的參考讀數(shù)。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括從所述光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)中的所述光束(135，140，410， 510)的測(cè)量結(jié)果中解調(diào)所述光束(135，140，410，510)上所攜帶的數(shù)據(jù)。
8.一種用于補(bǔ)償光束移動(dòng)的方法，所述方法包括使光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)中的某些光檢測(cè)元件(415)與來(lái)自發(fā) 射器(115,130,210,230,310,330)的多個(gè)光束(135，140，410，510)中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)； 獲得在來(lái)自陣列(120，125，220，235，320，335，405)的樣本讀數(shù)的至少一部分與來(lái)自陣列(120，125，220，235，320，335,405)的參考讀數(shù)的至少一部分的多個(gè)移動(dòng)的版本之間 的互相關(guān)數(shù)據(jù)；通過(guò)從所述互相關(guān)數(shù)據(jù)中外推出極值(825)，計(jì)算所述光束(135，140，410，510)的位 移；以及調(diào)節(jié)在所述光檢測(cè)元件(415)和各個(gè)光束(135，140，410，510)之間的相關(guān)聯(lián)性以補(bǔ)償 所述位移。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括從所述光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)中的光束(135，140，410，510)的 讀數(shù)中，解調(diào)所述光束(135，140，410，510)上所攜帶的數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括重復(fù)如下步驟獲得所述互相關(guān)數(shù)據(jù)；以及多次計(jì)算所述位移以獲得多個(gè)位移測(cè)量結(jié)果。
全文摘要
一種光互連(100，200，300)包括光發(fā)射器(115，130，210，230，310，330)，它具有多個(gè)光源；光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)，配置成接收從光源發(fā)出的光束(135，140，410，510)；以及光束跟蹤模塊(240，315，340)，與光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)相連通。光束跟蹤模塊(240，315，340)被配置成通過(guò)從互相關(guān)數(shù)據(jù)中外推出極值(825)來(lái)計(jì)算至少一個(gè)光束(135，140，410，510)的位移，該互相關(guān)數(shù)據(jù)是在來(lái)自光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)的樣本讀數(shù)的至少一部分與來(lái)自光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)的參考讀數(shù)的多個(gè)移動(dòng)的版本的至少一部分之間獲得的。相關(guān)的方法包括通過(guò)從互相關(guān)數(shù)據(jù)中外推出極值(825)來(lái)計(jì)算光束(135，140，410，510)的位移，該互相關(guān)數(shù)據(jù)是在光束(135，140，410，510)的樣本讀數(shù)與來(lái)自光檢測(cè)陣列(120，125，220，235，320，335，405)的參考讀數(shù)的多個(gè)移動(dòng)的版本的至少一部分之間獲得的。
文檔編號(hào)G02B6/38GK101828138SQ200880112448
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月17日
發(fā)明者A·M·布拉托科夫斯基, R·G·博索雷, W·童 申請(qǐng)人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)