一种新型的光电混合多项式求值并行处理系统

本文提出了一种新型的并行求解多项式值的光电混合数字计算系统。系统中,我们采用了一种新的自由空间互连网络:逆全混洗互连,并用一特殊的组合棱镜和向列型液晶空间光调制器配合,在光学上实现了逆全混洗互连。     

光学全混洗网络互连函数的矩阵描述及其应用

采用自由空间光学互连技术实现的全混洗网络是数字光计算系统的基本互连网络,本文针对全混洗互连函数现有描述方法的不足,引入了描述全混洗互连函数的互连矩阵,并给出了全混洗网络互连矩阵的具体形式,为模拟或验证全混洗网络实验结果提供了理论依据。     

64×64全交叉互连函数的光学实现

光互连全交叉网络在巨型计算机和光子交换网络系统等领域具有十分重要的潜在应用。本文在自行设计研制成功棱镜光栅和６５×６５大列阵Ｄａｍｍａｎｎ光栅的基础上，运用自由空间光学互连技术实现了６４×６４全交叉网络的互连函数。采用互连矩阵对输出图样进行了计算，结果与实验吻合。     

反-逆混洗光电混合循环排序网

提出了一种新型光电混合循环排序网络。排序网的互连级采用自由空间光学反－逆混洗（Ｃｏｍｅｇａ）互连,比较交换节点列阵采用硅互补金属－氧化物－半导体－自由光效应器件（ＣＭＯＳ－ＳＥＥＤ）光电混合集成电路来实现。由于反－逆混洗多级网络各互连级完全相同,该排序网络通过采用循环结构大大地简化系统所需的硬件。通过采用并行比较交换节点进一步提高了排序网络中比较操作的速度。     

无冲突4端口榕树开关网络的实验研究

提出了一种新型的无冲突４端口榕树型开关网络。采用液晶列阵及偏振棱镜、三角棱镜、波片等光学元件，在光学上实现了这种网络，得到了由４端进到４端出的２４种全排列方式。     

数字光开关网络中四功能交换开关光学Omega网络

本文提出了一种用于数字光开关网络中，四功能交换开关光学Ｏｍｅｇａ网络。文中详细地阐述了用液晶空间光调制方法实现光学四功能交换开关，和Ｏｍｅｇａ互连网络的原理，并给出了光学系统和实验结果。     

利用硅波导实现全混洗变换的新方法

全混洗变换在光互连中具有重要的作用.本文提出并实现了一种新的全混洗变换实现方法——硅波导实现全混洗变化.分析了全混洗变化的基本理论及其特点;利用软件OptiFDTD仿真并分析了4×4和8×8的PS变换结构;根据仿真结果,利用感应耦合等离子体刻蚀等工艺对SOI基片进行加工,制作了基于硅基的片上全混洗变换结构.结果显示,该结构的传输效率在80%以上,而且此结构的串扰在1%左右,该结构具有传输效率高,插入损耗和串扰较低等特点,并且在结构上具有体积小、结构简单、易于集成等优点,将在未来的光学集成及光学计算机中发挥重要作用.     

4×4自由空间光开关结构及其矩阵分析

光开关是全光通信网络中的一种重要的光无源器件。提出了一种4×4自由空间光开关的结构设计方法,并进行了矩阵理论分析。该4×4光开关具有新颖的光模块化结构,该光开关结构仅由偏振分束组合棱镜,λ／4波片,λ／2波片,直角棱镜,全反镜和偏振光调制器组成,对光开关的控制与输入光束的偏振态无关。所有的输出端口可以和输入端口无阻塞地互连交换。这种新型的光开关结构具有光学元件少,结构紧凑,模块化,与偏振无关的特点。基于4×4光开关的矩阵分析得到了路由控制表,为4×4光开关从任意输人端口到任意输出端口的路由控制状态提供了理论分析手段,从而可以方便地实现无阻塞地光交换开关矩阵的路由控制功能。     

光寻址2×2光学开关及3－D集成光学蝶形互连网络的实现

在光学多级互连网络的实现中，光学２×２开关的构造是至关重要的。本文介绍一种构成光寻址２×２光学开关的方法，该方法是在方解石晶体的双折射性质的基础上，利用普克尔斯只读光调制器（ＰＲＯＭ）来控制入射光的偏振态，从而实现光寻址２×２光学开关，这种开关具有许多优点，并且可以在３－Ｄ方向堆栈集成。利用该开关可以很方便地实现３－Ｄ集成的蝶形互连网络     

光电混合MESH互连网络的研究

提出一种自由空间空分复用的光学MESH互连网络系统．该光学MESH互连网络系统是由N×4位相型计算全息傅里叶光栅分束器、高速多量子阱空间先调制器SEED器件和高速间接耦合光电探测器列阵组成,具有互连数大、数据通道同步性好、光学硬件少、系统简单等特性．     

A module design of rearrangeable nonblocking double omega optical network using binary optics elements

Omega network plays an important role in all optical communication and optical interconnection networks. In this paper, a novel technology, which binary optics element (micro-blazed grating array) can realize perfect shuffle transform including inverse perfect shuffle and left perfect shuffle, is proposed. Moreover, by a cascade of inverse perfect shuffle and left perfect shuffle, a multistage rearrangeable nonblocking omega network can be constructed. Simultaneously, the bipartition graph algorithm (BGA) is adopted to ascertain the state of node switch in each node stage (straight or crossover connection). At last, a module of the rearrangeable nonblocking omega network which is integrated with polarizing beam-splitter, half-wave plate, micro-blazed grating array, is presented. It can accomplish the functions of 8-channel signal beams’ sorting and switching without routing conflict and blocking, and has advantages of being compact in structure, easy to integrate, efficient in performance etc. Finally, both the theoretical analysis and the experimental result show that this module proposed here may be helpful in free-space optical interconnection network and optical information processing.     

光致聚合物全混洗光互连全息元件的制备

采用只对红光敏感的光致聚合物全息干版通过 Ｈｅ－Ｎｅ ６３２ｎｍ激光波长两次掩膜曝光,在面积为３０ｍｍ × ６０ｍｍ的全息干版上制备出全息光学元件,并成功地用于全混洗光学互连的实验演示。全息光学元件的衍射效率为 ４０～ ５２％。     

Optical Perfect Shuffle Interconnection Using Computer-Generated Blazed Grating Array

In this paper a new type element that can implement perfect shuffle (PS) network of free spatial optical interconnection is presented. It is a microoptics array element consisting of a series of sub-blazed gratings with different spatial frequency. The array has highly efficient light energy and a very simple setup. It can realize 1-D, 2-D PS networks and their inverse transforms. Also, the array can conveniently realize microminiaturization and multilevel interconnection and other forms of interconnections.Presented at the International Commission for Optics Topical Meeting, Kyoto, 1994.     

洗牌型图样间联想光学神经网络模型

本文将洗牌型神经网络结构和图样间联想神经网络算法相结合,提出了一种洗牌型图样间联想神经网络(PS-IPA)模型。该模型具有极其简单、稀疏的互连权矩阵,十分适于大规模神经网络的光学实现。计算机模拟结果表明洗牌型图样间联想神经网络的稳定性和抑制噪音的能力均优于图样间联想网络IPA.本文还给出了洗牌互连的一般性原则,使网络结构得到优化,增强了洗牌型神经网络的灵活性和适应性。并采用3-洗牌和2-洗牌结合的PS-IPA对汽车牌照的字符进行识别,得到了较好的结果。     

光互连网络中的光学比较交换实现方法

本文提出了一种全混洗交换光互连网络中对两个数字光信号进行比较交换的新方法。用液晶光调制器和光导开关构成数字光信号交换控制单元,自动完成两列数字光信号大小的并行比较和交换     

Comparison between optical interconnection processors: folded perfect-shuffle versus three-dimensional butterfly

The differences between folded perfect shuffle and three-dimensional (3-D) multi-channel butterfly optical interconnection architectures are quantified. The three-dimensional butterfly network, in particular, is used to implement Hartley transform operation.     

Optical implementation of perfect shuffle using Billet lens

This paper presents an optical system to implement perfect shuffle network us-ing Billet lens.Optical perfect shuffle network of high density and large capacity can be real-ized in this system with higher optical efficiency.     

光互连技术在信号处理中的某些应用

叙述了近年来在天津大学研究及开发光互连网络的情况。这些研究围绕着解决信号传输中的延迟和通信带宽,开展的研究工作有：完成包括64个处理器的光电混合处理器阵列系统;giga—bit／s机群系统光互连链路;在链路中采用时分复用技术(TDM),实现了“虚拟并行传输”;在链路中设计了硬件路由功能,并组成光环网;在网络系统中实现波长路由,并建立了波长路由双环网,采用该技术可以避免路由延迟;在光互连网络中应用了MEMS光开关,实现了星型一环形二级结构;用同步光传输技术实现了多通道数据传输卡。     

Optical Implementation of CMOS/SEED Optoelectronic Integrated Crossbar Interconnection Network

An optical implementation of CMOS/SEED optoelectronic integrated crossbar interconnection network is reported. The CMOS/SEED smart pixel arrays with O/E light windows are used as logical controlling switch nodes. High/lower modulating ratio of the output light density is about 1.4. The light beam is supplied by a 0.85 μm semiconductor laser diode. 8×2 spot arrays formed by a computer-generated phase grating are used as the pumping light beams for CMOS/SEED light modulators. High-precision 2-D optical fiber bundle arrays are used as the I/O access devices. 16×16 optical crossbar interconnection network is realized using our experimental setup. It is easy to couple with CMOS/SEED smart pixel arrays by using 2-D optical fiber bundle arrays as the I/O access devices. Compact in comparison with other optical interconnection systems.