CN102016672B - 用于点对点通信的光学引擎 - Google Patents

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Abstract

一种用于在第一计算设备(210)和第二计算设备(220)之间提供点对点光通信链接的光学引擎(100)。光学引擎(100)包括形成在基底(106)上并被配置为产生平行于基底的平面行进的光信号的调制混合微环激光器(120)。光学引擎进一步包括：波导(130)，其也形成在平行于基底的平面的平面内，并被配置为将光信号从调制环形激光器引导到限定区域(108)；在限定区域处的波导耦合器(140)，其被配置为将光信号耦合进多芯光纤(150)中；以及位于限定区域处的多芯光纤，其被配置为接收并传输光信号到第二计算设备。

Description

用于点对点通信的光学引擎
背景技术
计算机的性能越来越受到计算机处理器快速且有效地访问片外存储器或与其他***设备进行通信的能力的限制。该限制部分地是由于可以装配到具有限定的尺寸和表面积的连接器中的电引脚的数量的固有物理限制，这继而决定了最大电子带宽。电引脚密度的饱和导致处理器或芯片的“引出线瓶颈”，该术语描述了当芯片封装的电子带宽变为性能限制因素时的情形。
附图说明
图1是根据本发明的一个示例性实施例的发送基座单元的图示；
图2是根据本发明的一个示例性实施例的接收基座单元的图示；
图3是根据本发明的一个示例性实施例的光学引擎的图示；
图4是根据本发明的另一个示例性实施例的光学引擎的图示；
图5是根据本发明的一个示例性实施例的光学引擎和多芯光纤的图示；
图6a是根据本发明的一个示例性实施例的形成在第一芯片上和第二芯片上的光学引擎之间的点对点光通信链接的图示；
图6b是根据本发明的一个示例性实施例的结合到第一和第二计算设备的光学引擎芯片之间的点对点光通信链接的图示；
图7是根据本发明的另一个示例性实施例的光学引擎的图示；
图8是根据本发明的另一个示例性实施例的结合到第一和第二计算设备的光学引擎芯片之间的点对点光通信链接的图示；
图9是根据本发明的一个示例性实施例的、描述在第一计算设备和第二计算设备之间发送点对点通信的方法的流程图；
图10是根据本发明的另一个示例性实施例的、描述在第一计算设备和第二计算设备之间提供点对点通信的方法的流程图。
具体实施例
对本发明示例性实施例的以下详细描述对所述附图进行参考，所述附图构成说明书的一部分并且在附图中示出了其中可以实现本发明的示例性实施例。虽然通过举例说明的方式足够详细地描述了这些示例性实施例以使得本领域技术人员能够实现本发明，然而应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，其他实施例也可以实现并且可以对本发明进行各种改变。因此，对本发明实施例的以下更详细的描述并不意图限制本发明所主张的本发明的范围，而是仅仅为了举例说明的目的而提供；是意图描述本发明的特性和特征以及充分使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅仅由所附的权利要求限定。
通过参考附图，本发明的以下详细描述和示例性实施例会被最优地理解，其中本发明的元件和特征自始至终通过数字被标明。
图1-12示出了对于光学引擎的本发明的各种示例性实施例，所述光学引擎用于两个计算设备之间、例如两个计算机芯片之间的点对点通信链接。所述光学引擎可被用于克服越来越多的由不能快速访问片外存储器或与其他***设备通信而产生的计算机性能方面的瓶颈。所述限制部分地是由于可以装配到具有限定的尺寸和表面积的连接器中的电引脚的数量的固有物理限制，这继而决定了用于通信的最大带宽。因此，本发明的一个示例性应用可以是在微处理器和分离的存储芯片或设备之间建立片内或点对点光通信。
光学引擎是部件的组合，其以降低的生产成本提供大大改进了的性能。如以下将会更详细地说明的那样，该光学引擎可以包括在谐振器中产生光信号的一个或多个混合倏逝微环激光器和形成在与光学引擎芯片或基底的平面平行的平面中的波导。所述波导可以用于将光信号载送到限定的位置或区域(例如在芯片的中心或者在芯片的边缘)以耦合进多芯光纤中用以传输到第二计算装置。如果该限定区域朝向芯片的中心，则可以利用光栅耦合垫使光信号相对于基底的平面向平面外弯曲并被耦合进相对于基底的平面出平面地被定向的多芯光纤的光学芯中。当限定区域在芯片的边缘处时，可以利用波导尖集中光信号并将其耦合进多芯光纤带的芯中，所述多芯光纤带与波导对准并定向为平行于基底的平面。
可以包括光子探测器以接收从第二计算设备广播过来的光信号。由于光子光信号探测器或光电探测器与光信号发生器(即，激光器、LED等等)相比通常较不复杂，因此光电探测器可以被定位在限定区域处以直接接收行进通过多芯光纤的输入信号，或者像微环激光器那样，它们可以分布在芯片的表面上并且相似地利用光栅耦合垫或者锥形的波导而耦合到多芯光纤。
本发明的光学引擎可以帮助解决当今的计算机设计者面临的、由每芯片几千个电引脚的接近的上限引起的“引出线瓶颈”。这些电引脚中的一些用于CPU到存储器的业务，或者用于可以将它们自身提供给点对点链接的次级通信。通过在两个计算设备之间提供直接的光链接以及将CPU到存储器的通信或次级通信卸载到分离的多通道、点对点光链接，大量的输入/输出引脚可以被再分配给电子总线中的其它用途，从而使得可用于其它内部计算机操作的带宽大幅度增加。
本发明提供了优于现有技术的其它益处，所述现有技术可以包括传统的有线连接器和光纤通信技术方面的较近的发展这两者。一个益处是降低了生产成本，因为光学引擎的每一个部件(包括微环激光器、光电探测器、波导和光耦合器)可以使用符合成本效益的大容量的制造工艺来制造，所述制造工艺例如VLSI(超大规模集成)制造技术。另一个益处是大大增加了的带宽，该大大增加了的带宽是由可以通过附带的计算设备在高达1GHz或更高的频率下被直接调制的微环激光器的使用而提供的。相关的改进是与先前的利用垂直腔面发射激光器(VCSEL)和发光二极管(LED)的发光***相比，微环激光器的功耗相对低。
本发明优于现有技术的一个明显益处是在光学引擎芯片的表面上分布微环激光器和/或光电探测器以及通过波导将光信号引导到达和离开限定区域的能力，在该限定区域处，大量光信号可以被集中和组织到小的覆盖区(footprint)中，该覆盖区可配置为用于耦合到单个多芯光纤中，例如光子晶体光纤或光纤带。这种能力在VCSEL的情况下是不可用的，在VCSEL中VCSEL的定向和相对大的尺寸强烈地限制了可以装配到多芯光纤的覆盖区中的光信号的数量。而且，由于VCSEL不能被直接集成到硅中，因此基于VCSEL技术的光学引擎不能被直接与硅基光电探测器结合。因此，在先前的光学***的情况下，可能需要具有探测器的独立的芯片以接收输入信号以及完成双工通信链接。与此相对照，本发明的每一个部件可以利用III-V族半导体材料来制造，从而允许发送微环激光器、接收光电探测器和它们的相关部件能够被集成在相同的芯片中。
本发明提供额外的益处，该额外的益处对于计算机设计者和工程人员来说可能是有吸引力的。例如，两个计算设备间的所有点对点业务可以通过多芯光纤来处理，所述多芯光纤例如光子晶体光纤或光纤带，其可以主动或被动地与光耦合器对准，并且可以使用已被证明的粘接材料和方法将其附着到光学引擎的限定区域。此外，本发明提供了直接将光学引擎集成到计算设备中或在单独的芯片上制造引擎以便随后贴片安装(wafer-mounting)到计算设备的便利性和灵活性。
上述优点和改进中的每一个根据以下参考附图所提出的详细描述将是显然的。这些优点并不意味着以任何方式进行限制。实际上，本领域技术人员会理解，除了这里专门叙述的那些益处和优点之外，在实现本发明时其他益处和优点可以实现。
图1示出了根据本发明的示例性实施例的发送基座单元10，该发送基座单元10可以用来产生被第一计算设备(没有示出)调制的光信号，以及用来将光信号耦合进多芯光纤中以传输到第二计算设备。发送基座单元可以包括微环激光器20、光波导30和出平面光耦合器40，它们一起可以用于产生单一调制的光信号或光束12(例如红外光束)并将其从第一计算设备传输和耦合到第二计算设备。多个发送基座单元10可以被分布在光学引擎的表面上以产生具有大的带宽的多通道光路并且实现两个计算设备之间的快速、大容量的通信。
发送基座单元中的每一个部件可以利用已知的高容量(例如，VLSI)制造技术被制造在形成在硅基芯片基底2的上面的一个或多个下基层4上。虽然发送基座单元部件在图1中被表现为形成在位于(一个或多个)基层4和基底2上方的单一光学引擎层6中，但本领域技术人员可以理解的是，各种基座单元部件，特别是微环激光器20，可以由由不同材料形成的各种子层构造而成。例如，混合微环激光器可以由七层或更多不同的层来制造，所述不同层用于建立下覆层、微环谐振器和波导、InP电荷注入层、电极等。
可以进一步理解的是，发送基座单元的部件可以如所示的那样嵌入光学引擎层6中，或者可以被形成为在该层的顶部上延伸并且被空的空间或透明保护涂层包围。光学引擎和其驱动计算设备之间的电连接可以在下基层4中被提供。
产生光束12的微环激光器20可以是小功率的电泵浦混合III-V-硅激光器，其通过附属的计算设备以高达1GHz或更高的速度被直接调制。直接调制消除了对在早些的光学***中发现的电-光调制器的需要。在环形谐振器22的直径如5μm之小的情况下，所述微环激光器比现有的倏逝谐振跑道型激光器(evanescentresonating racetrack lasers)可以小几个数量级。这种紧凑的尺寸和辅助元件的减少允许将大量的激光器集成到比现有技术的方法占据更小空间的单一芯片上，而同时提供改进的布置和组织。
本发明灵活性的另一方面是混合微环激光器的单模和多模操作二者的可配置性。例如，在一个示例性实施例中，本发明的光学引擎可以被配置为用于以1310nm或1550nm波长为中心的单模操作。
微环激光器20的操作和功能(包括它的单模和多模操作二者的可配置性)在题为“System and Method For Micro-ring Laser”的、2008年5月6日提交的共同被拥有和共同待决的PCT专利申请No.PCT/US081/62791中被更具体地阐明，这里将该专利申请的全部内容通过引用而合并。
在图1所示的实施例中，调制的微环激光器20发射调制光束或者输出光信号12到硅光波导30中。波导30作为混合微环激光器的组成部分而开始，并载送光信号12到面外或到发送光波导耦合器40。由于多个发送基座单元10可以被形成在单一的芯片上，因此微环激光器和波导耦合器之间的距离相对较短，在100μm或更小的数量级，这用于减小光信号在行进通过固体硅波导时的损耗或衰减。在一个示例性实施例中，波导30可以具有尺寸为大约0.5μm×0.5μm的正方形或矩形横截面。
出平面发送光耦合器40用于将输出光信号相对于下面的基底2的平面向平面外弯曲。不同类型的光耦合装置，例如镀银反射镜、分束器，光栅衬垫等等，可以被用于将光束弯曲出平面。在一个示例性实施例中，光信号可以被弯曲为相对基底的平面基本垂直，或呈90度，但是应当理解的是，将光束重定向在大约30度或更大的角度以耦合进多芯光纤中也可以被认为是落在了本发明的范围内。
一种用于相对于基底的平面出平面地耦合输出光信号12的低成本但是高效率的装置可以是光栅衬垫耦合器42。光栅衬垫耦合器通常可以包括光波导30的延伸部分或衬垫44，其可以由相同或不同的材料制成并且其可以与波导一体地形成或与其分离开。衬垫44可以具有比它的厚度大的多的宽度。槽46的光栅图案可以被蚀刻或以其它方法形成在耦合光栅衬垫的顶表面中，并向下延伸进入光栅耦合器的主体内。光栅耦合器可以根据光衍射的原理工作，其中接触槽的光信号在其行进通过衬垫材料时将被***为若干部分，包括透射部分、反射部分以及出平面部分。通过利用沿着光栅衬垫的顶表面被间隔开并被精确地设置大小的多个槽，光束的大部分可以被重定向为相对于波导的平面出平面地行进的发送光信号14。
可以通过控制光栅槽相对于光束的波长的尺寸和间隔来优化将光信号12相对于基底2的平面出平面地弯曲时光栅耦合器的效率。因此，光栅耦合器可以被调谐或优化以用于微环激光器发射的激光得到中心波长，将两个装置连接在一起的波导也可以这样。将整个发送基座单元调谐至微环激光器产生的光的波长(例如上面所述的1310nm或1550nm波长)可以在将光信号移动通过每个部件的损失降到最低的同时最大化基座单元的输出，导致光学引擎具有减小的功率需求。
图2示出的是根据本发明的一个示例性实施例的接收基座单元60。接收基座单元类似发送基座单元那样被构造为具有接收出平面光耦合器70和通向光学装置的波导80。然而，在接收单元的情况下，接收的光信号18沿相反的方向行进(即从出平面光耦合器到光学装置)，并且所述光学装置是光子光信号探测器或光电探测器90，而不是微环激光器。
接收光耦合器70可以用于将相对于基底2的平面出平面地行进的入射光束或输入光信号16弯曲成通过波导80移动且平行于基底2的平面移动的所接收的光信号18。接收光耦合器70可以与发送光耦合器基本相同，并且可以进一步包括各种类型的光耦合装置，包括镀银反射镜、分束器、光栅衬垫等等。
在图2所示的示例性实施例中，接收光耦合器70可以是与发送基座单元中使用的光栅衬垫耦合器基本上相同的光栅衬垫耦合器72。这样做的原因可以是两方面。一是因为光栅耦合器在弯曲沿着两个方向行进的光时可以具有相同的效率。另一个是，像下文将要更详细地描述的那样，被优化到特定光波长的相同的光学引擎通常可以被成对地使用，其中一个引擎的接收部分被调谐为接收和传输另一个引擎的发送部分产生的光束。因此，接收基座单元60上的光栅耦合器72可以被配置为接收起初从被优化到相同的光波长的发送基座单元产生并发送的输入光信号16，在这种情况下两个光栅耦合器可以是基本相同的。
一旦输入光信号16被光栅耦合器72捕捉到并耦合进接收基座单元中，所接收的光信号18可以沿着波导80被传输到光电探测器90。光电探测器可以包括不同类型的光学探测装置，例如锗或III-V材料层、p-i-n或肖特基二极管、光敏晶体管等等。然而在一个示例性实施例中，光电探测器可以由与微环激光器相同的III-V族半导体材料制成，以利于制造光学引擎。并且在另一个示例性实施例中，光电探测器和微环激光器可以根据基本上相同的光学倏逝原理工作，主要的不同在于光电探测器与微环激光器相比是反向偏置的以收集而不是产生光子。
图3中示出了光学引擎的一个示例性实施例100，其将多个发送基座单元110和接收基座单元160组合在单一的芯片106上以实现光学装置之间的全双工操作。如图3所示，多个(五个)发送基座单元110可以被组织在芯片上以使得微环激光器朝向***分布并且光栅耦合器集中在中央位置或限定区域108内，其中每个发送基座单元110进一步包括各自的微环激光器120、波导130和发送光栅耦合器140。同样，多个(五个)接收基座单元160可以被类似地组织在芯片上以使得光电探测器朝向***分布并且接收光栅耦合器170聚集在相同的中央限定区域108内，邻近发送光栅耦合器140，其中每个接收基座单元160进一步包括接收光栅耦合器170、波导180和光电探测器190。
图3示出了由在与芯片或基底106的平面平行的平面上工作的发送基座单元110和接收基座单元160提供的优点。这种“水平”朝向解除了将激光器本身布置在限定区域108处的现有技术的限制，并且允许大量的微环激光器120和光电探测器190分布在光学引擎基底106的表面上，同时利用相对窄的波导130、180来有效地将光信号路由或引导到集中在限定区域处的光栅耦合器140、170。图3示出了具有形成在限定位置处的十个光栅耦合器的示例性实施例，但是需要理解的是，光栅耦合器140、170的小覆盖区和硅波导130、180的窄宽度可以允许将限定区域配置为用于至少三十个或更多个光通道。
图4中示出了光学引擎的一替代实施例102，在该实施例中光电探测器本身可以位于限定区域处以直接接收行进通过多芯光纤的输入信号。由于光电探测器通常比光信号产生器(即，激光器，LED等等)更简单，因此其可以被配置为接收与基底106的平面平行的光信号或相对于基底106的平面朝向平面外的光信号。先前的实施例中的接收基座单元可以被仅光电探测器190自身代替，光电探测器190可以位于通常与接收光栅耦合器相同位置处的限定区域108内。该实施例可以简化光学引擎芯片的制造且降低成本，并且可以允许芯片的更大的表面积被贡献给发送基座单元的布置。
如图4中所示的发送光栅耦合器140和光电探测器190在中央位置或限定区域108内的定位仅仅是代表性的，但并不被限制为所示出的并排配置。本领域技术人员可以理解，发送基座单元110和光电探测器190可以以各种配置方式被重新定位和混合在限定区域108内部和光学引擎芯片106的表面上，以优化部件分布、到多芯光纤的瞄准线和形成在下基层中的电子线路。
图5是根据本发明的一个示例性实施例的光学引擎100和单模或多模多芯光纤150(例如光子晶体光纤)的图示。多芯光纤可以包括外层或外套152，其包围在多芯光纤的长度上延伸的多个光学芯154。所述芯可以包括由固体、气体、液体或孔洞形成的基本透明的材料，这允许光信号通过芯行进。此外，芯154可以具有均匀的横截面和沿着光纤150的长度彼此分隔开的间距。进一步需要明白的是，多芯光纤的光学芯可以与微环激光器产生的光信号兼容，因而可以被配置用于单模或多模工作。
多芯光纤150可以具有用于耦合到光学引擎芯片106的中心位置或限定区域108的近端156，和用于耦合到与第二计算设备(未示出)相关联的光学引擎的限定区域的远端158。近端156可以被耦合到光学引擎芯片106的限定区域108，以使得光学芯154与位于限定区域内的出平面耦合器140、170对齐。光纤150的近端156可以利用适当的胶粘剂、附着方法或附着结构而被附着到光学引擎芯片106的顶表面。
光学芯154与出平面耦合器140、170的对准可以通过被动或自对准方法以及当光纤被耦合到芯片时监视穿过多芯光纤150、例如光子晶体光纤的一个或多个光信号的强度的主动方法来完成。关于将多芯光纤对准和耦合到光学引擎的各个方面和方法的更多细节在题为“Method for Connecting Multicore Fibers toOptical Devices”的、2008年1月10日提交的被共同拥有的和共同待决的美国临时专利申请No.61/020372中被具体地阐明，这里将该专利申请的全部内容通过引用而合并。
图6a中示出了光学引擎之间的点对点光通信链接200，所述光学引擎直接集成到第一和第二计算设备中，例如中央处理单元210和分离的存储芯片220。在该示例性实施例中，光学引擎240可以在制造过程中被直接集成到计算设备210、220的电路中，然后利用多芯光纤250连接，该多芯光纤250被耦合并对准到两个光学引擎的限定区域。
图6b进一步示出了本发明的另一方面，其中分离的光学引擎芯片260被贴片安装(wafer mounted)到两个邻近的计算设备210、220，而后利用多芯光纤250进行链接以建立点对点光通信链接202。在而后被附着到计算设备的分离芯片260上形成光学引擎可以提供对在生产芯片时使用的制造过程的更好的控制以及降低生产成本的度量方面的经济实惠。分离的光学引擎芯片260也可以允许建立基本上独立于光学引擎所安装到的计算设备的通信协议。
图7和8一起示出了建立在光学引擎芯片300之间的点对点光链接302的另一个示例性实施例，光学引擎芯片300可以被贴片安装(wafer mounted)到第一计算设备306和第二计算设备308。在该实施例中，形成在光学引擎芯片300中的发送基座单元310和接收基座单元360均可以朝向芯片的边缘314而被定位，而不是如前面实施例中描述的朝向芯片的中心。在发送基座单元310中，输出光信号可以在微环激光器320中产生并在输出波导330中朝向构造在芯片或基底的边缘314附近的限定区域318传输，以耦合进光纤带350中，光纤带350可以与波导330对准并平行于基底的平面而被定向。然而，在到达边缘之前，光信号可被传递进入波导尖340，波导尖340将光信号的模式转换为形成光纤带的各个光纤354的基模。
光纤带350可以将输出信号载送到安装在另一个计算设备308(参见图8)上的相似光学引擎芯片300的接收部分。并且在交互的双工方式中，第二光学引擎芯片上的微环激光器可以将输入信号通过光纤带350发送回安装到第一计算设备306的光学引擎芯片，以便通过波导尖370(参见图7)进入输入波导380中而被接收，输入波导380可以将输入光信号载送到接收光电探测器390。
图9是描述根据示例性实施例的在第一计算设备和第二计算设备之间传送点对点通信的方法400的流程图。该方法包括以下操作：调制410形成在第一计算设备的基底上的环形激光器以产生平行于基底的平面行进的光信号，以及在也形成在平行于基底的平面的平面中的光波导中将该光信号从环形激光器引导420到发送波导耦合器。该方法进一步包括以下步骤：在发送波导耦合器中将光信号从平行于基底的平面行进弯曲430为相对于基底的平面出平面地行进，以及将光信号耦合440进入多芯光纤中，其中多芯光纤被配置为将光信号发送到第二计算设备。
图10中描述的是用于在第一计算设备和第二计算设备之间提供点对点通信的另一方法450的流程图。该方法包括以下操作：调制460形成在第一计算设备的基底上的环形激光器以产生平行于基底的平面行进的光信号，在也形成在平行于基底的平面的平面中的光波导中将光信号从环形激光器引导470到邻近基座的边缘布置的波导尖，以及通过波导尖将光信号耦合480进入光纤带中，其中光纤带被配置为发送光信号到第二计算设备。
上述详细描述参考具体的示例性实施例描述了本发明。然而，应当理解的是，在不偏离如所附的权利要求阐述的本发明的范围的情况下可以进行各种修改和改变。详细描述和附图被认为仅仅是说明性的，而不是限制性的，并且意图是所有这种修改和变化(如果有的话)都落在如这里描述和阐述的本发明的范围内。
更具体地，虽然本发明的说明性示例实施例在这里被描述，但本发明不限于这些实施例，而是如本领域技术人员基于上述详细描述可以理解的那样包括任何和所有具有修改、省略、组合(例如跨越不同实施例的各方面的组合)、改写和/或变化的实施例。权利要求中的限定应基于权利要求中使用的语言而宽广地被解释，而不是限于前面详细描述的或申请审批过程中的例子，这些例子应被理解为是非排他的。例如，在本公开中，术语“优选为”是非排他的，这里它意图表达“优选，但是不限于”的意思。任何方法或过程权利要求中的所述的任何步骤可以以任何顺序被执行，而不限于权利要求中提供的顺序。

Claims (13)

1.一种用于在第一计算设备(210，306)和第二计算设备(220，308)之间提供点对点通信的光学引擎(100，300)，包括：
位于基底上并被耦合到第一计算设备(210，306)的多个调制环形激光器(120，320)，该多个调制环形激光器被配置为用于产生平行于基底的平面行进的光信号；
形成在平行于基底的平面的平面内的多个波导(130，330)，该多个波导被配置为将光信号从多个调制环形激光器引导到限定区域(108，318)；
位于该限定区域(108，318)处的多个波导耦合器(140，340)，该多个波导耦合器被配置为将光信号耦合进光纤(154，354)中；
位于该限定区域(108，318)处的光纤(154，354)，其被配置为将光信号接收并传输到第二计算设备(220，308)；以及
多个光探测器，其接收来自第二计算设备的光信号，
其中所述多个光探测器、所述多个调制环形激光器、所述多个波导和所述多个波导耦合器分布在所述光学引擎的同一基底的表面上。
2.如权利要求1所述的光学引擎，其中所述多个波导耦合器中的每一个是光栅衬垫耦合器，其被配置为相对于基底的平面出平面地耦合光信号。
3.如权利要求2所述的光学引擎，其中光纤是相对于基底的平面被定向为朝向平面外的光子晶体光纤的光芯。
4.如权利要求1所述的光学引擎，其中所述多个波导耦合器中的每一个是被配置为平行于基底的平面地耦合光信号的波导尖。
5.如权利要求4所述的光学引擎，其中光纤是被定向为平行于基底的平面的光纤带的组成部分。
6.一种用于在第一计算设备(210)和第二计算设备(220)之间传送点对点通信的光学引擎(100)，包括：
位于第一基底(106)上并被耦合到第一计算设备(210)的多个调制环形激光器(120)，该多个调制环形激光器被配置为用于产生平行于第一基底的平面行进的光信号(12)；
形成在与第一基底(106)的平面平行的平面中的多个输出波导(130)，所述多个输出波导被配置为将光信号(12)从多个调制环形激光器引导到第一中心位置(108)；
位于第一中心位置的多个发送波导耦合器(140)，其被配置为相对于第一基底(106)的平面向平面外弯曲光信号(12)；
位于中心位置(108)的多芯光纤(150)，其被配置为接收以及传输光信号(14)到第二计算设备(210)；以及
多个光探测器，该多个光探测器接收来自第二计算设备的光信号，
其中所述多个光探测器、所述多个调制环形激光器、所述多个输出波导和所述多个发送波导耦合器分布在所述光学引擎的同一基底的表面上。
7.如权利要求6所述的光学引擎，其中所述多个发送波导耦合器被配置为以大于30度的角度相对于第一基底向平面外弯曲光信号。
8.如权利要求6所述的光学引擎，其中所述多个发送波导耦合器的每一个是光栅耦合衬垫。
9.如权利要求6所述的光学引擎，其中多芯光纤在第一中心位置被物理地耦合到第一基底。
10.如权利要求6所述的光学引擎，其中所述多个光探测器位于第二中心位置。
11.如权利要求6所述的光学引擎，进一步包括：
位于第二中心位置、用于将来自多芯光纤的光信号耦合进与第一基底的平面平行的平面内的多个接收波导耦合器；和
形成在第一基底的平面中的用于将光信号从多个接收波导耦合器引导到多个光探测器的多个输入波导。
12.如权利要求11所述的光学引擎，其中所述多个接收波导耦合器的每一个是光栅耦合衬垫。
13.一种在第一计算设备(210)到第二计算设备(220)之间提供点对点通信的方法，包括：
调制形成在基底(240，260)上并耦合到第一计算设备(210)的多个环形激光器(130)以产生平行于基底的平面行进的光信号(12)；
在形成在平行于基底的平面的平面内的多个光波导(130)中将光信号(12)从多个环形激光器引导到多个波导耦合器(140)；
在多个波导耦合器(140)中将光信号(12)从平行于基底(106)的平面行进弯曲为相对于基底的平面向平面外行进；
将光信号(14)耦合进多芯光纤(150)中，其中所述多芯光纤被配置为将光信号(14)发送到第二计算设备(220)；以及
通过多个光探测器接收来自第二计算设备的光信号，
其中所述多个光探测器、所述多个环形激光器、所述多个光波导和所述多个波导耦合器分布在同一基底的表面上。
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