Optische Datenverbindung zwischen benachbarten Baugruppen

Die Erfindung betrifft eine optische Datenverbindung zwischen benachbarten Baugruppen, die innerhalb eines Baugruppenrah¬ mens parallel nebeneinander angeordnet sind, bei der minde¬ stens ein entsprechend modulierter Lichtstrahl durch den Zwi¬ schenraum zwischen benachbarten Baugruppen von einer Bau- gruppe zu der benachbarten Baugruppe abgestrahlt wird, wobei auf einer Baugruppe mindestens ein Sendemodul mit einer La¬ serdiodenanordnung, welche einen leicht divergenten Licht¬ strahl abstrahlt, und auf der gegenüberliegenden Baugruppe mindestens ein Empfangsmodul mit einer Photodiodenanordnung angeordnet ist.

Eine derartige optische Datenverbindung ist z. B. aus der DE 37 39 629 AI bekannt. Jedoch kann bei dieser bekannten opti¬ sche Datenverbindung nur in einer Richtung gesendet werden, da jede Baugruppe lediglich auf einer Seite ein Sendemodul und auf der anderen Seite ein Empfangsmodul aufweist.

Es sind aber bereits auch optische Datenverbindungen zwischen benachbarten Baugruppen bekannt (siehe z.B. "Optoelectronic interconnection based on a light-guiding plate with hologra- phic coupling elements", Optical engineering 30 (10), 1620 - 1623 (Okt. 1991), welche einen Duplexbetrieb zulassen. Hier¬ bei erfolgt die optische Verbindung über eine lichtleitende Glasplatte in der Rückwandleiterplatte. Hierbei ergeben sich erhebliche Probleme bei dem Einkoppeln und Auskoppeln der Lichstrahlen aus der lichtleitenden Glasplatte.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine opti¬ sche Datenverbindung zwischen benachbarten Baugruppen der eingangs genannten Art anzugeben, welche sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und einen Sende- und Empfangs¬ betrieb in beiden Richtungen erlaubt.

Diese Aufgabe wird bei einer optischen Datenverbindung der eingangs genannten Art dadurch gelöst,daß auf einer Seite von jeder Baugruppe ein einteiliges Sende- und Empfangsmodul mit einer Laserdiodenanordnung und einer Photodiodenanordnung (PD) vorgesehen ist, wobei die Laserdiodenanordnung und die Photodiodenanordnung innerhalb des Sende- und Empfangsmoduls parallel zur Baugruppenleiterplatte liegend und um einen be¬ stimmten Betrag versetzt gegenüberliegend angeordnet sind, wobei zwischen diesen beiden Anordnungen in den jeweiligen Strahlengängen Oberflächenplanspiegel zur Umlenkung der Lichtstrahlen um 90 Grad vorgesehen sind, und daß einer der Lichtstrahlen durch einen Durchbruch in der Baugruppenleiter¬ platte hindurchtritt.

Die erfindungsgemäße optische Datenverbindung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus. Dadurch, daß zum Senden und Empfangen ein einziges Modul notwendig ist und am Montage¬ platz des Moduls Durchbrüche in der Baugruppe vorgesehen sind, kann ein einziges Modul in beide Richtungen senden und empfangen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen opti¬ schen Datenverbindung kann dadurch gekennzeichnet sein, daß das Sende- und Empfangsmodul mehrere Laserdioden- und Photo- diodenanordnungen nebeneinander beinhaltet.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Figur dar¬ gestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

In der Figur zeigt

FIG 1 den prinzipiellen Aufbau einer optischen Datenverbin¬ dung gemäß der vorliegenden Erfindung, und

FIG 2 den prinzipiellen Aufbau von Sende- und Empfangsmodulen zum Aufbau einer optischen Datenverbindung, wobei die Module in beide Richtungen senden und empfangen können.

FIG 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer optischen Daten¬ verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen zwei Baugruppenleiterplatten BGL, welche parallel nebeneinander angeordnet sind. Auf jeder Leiterplatte sind Sendeorte SO und Empfangsorte EO angeordnet, denen entsprechende Empfangsorte

EO und Sendeorte SO auf der anderen Baugruppenleiterplatte gegenüberliegen. In FIG 1 ist die StrahlaufWeitung zu erken¬ nen, wodurch die optische Verbindung lagetolerant ist und nicht einjustiert werden muß. Die Aufweitung wird auf maxima- le Empfangsleistung bei gegebenen Toleranzen und Verbindungs- längen optimiert.

Der Sendeort besteht im wesentlichen aus einer Laserdiode und der Empfangsort besteht im wesentlichen aus einer Photodiode. Es können mehrere Sendeorte SO und Empfangsorte EO innerhalb eines Sende- und Empfangsmoduls SEM untergebracht sein.

FIG 2 zeigt prinzipiell einen besonders zweckmäßigen Aufbau derartiger Sende- und Empfangsmodule. Zur Formung des Licht- Strahls sind sowohl mit den Laserdioden LD als auch mit den Photodioden PD Linsen L kombiniert. Diese Linsen sind jeweils mit einer Laserdiode LD bzw. einer Photodiode PD in einem Submodul integriert. Diese Integration kann auch die zur elektro-optischen Wandlung nötige Elektronik umfassen. Bei der in FIG 2 gezeigten Auführungsform von Sende- und Emp¬ fangsmodulen SEM sind zur Verminderung der Modulbauhöhe die Submodule liegend angeordnet. Die Umlenkung in die Abstrahl- richtungen erfolgt über Oberflächenplanspiegel SP. Hier sind alle notwendigen Komponenten in einem einzigen Modul angeord- net. Das Modul SEM kann auf beiden Seiten einer Baugruppe an¬ gebracht werden, um Verbindungen nach zwei Seiten hin herzu¬ stellen. Werden, wie in FIG 2 gezeigt ist, Durchbrüche in der Baugruppenleiterplatte und in der entsprechenden Gehäusewand des Moduls vorgesehen, kann ein einziges Modul in beide Rich- tungen senden und empfangen.

Dabei kann ein Modul mehrere Sende- und Empfangskanäle neben¬ einander beinhalten, wobei der minimale Kanalabstand im Be¬ reich von 5 bis 10mm liegen kann.

Abschließend werden noch einmal die Vorteile der erfindungs¬ gemäßen optischen Datenverbindung zusammengefaßt:

Die optischen Verbindungen zu Nachbarbaugruppen müssen nicht mehr über die Rückwand geführt werden, die Rückwand wird ent¬ lastet, das Routing auf der Baugruppe vereinfacht.

Die optische Verbindung kann fast beliebig hohe Datenraten übertragen, wobei die Beschränkung ausschließlich bei den elektrooptischen Wandlern liegt.

Sende- und Empfangsmodule können beliebig auf der Baugruppen¬ leiterplatte angeordnet werden, auch in unmittelbarer Nähe von Hochfrequenzquellen und -senken.

Bei der optischen Datenverbindung entfallen Impedanzanpas- sungsprobleme.

Die optische Datenverbindung ist eine kontaktlose Verbindung, wodurch der Einsatz von Steckverbindern entfällt.

Das Übersprechen auf parallelen Kanälen ist auch bei hohen Frequenzen vernachläßigbar und von der Datenrate unabhängig.