基于MEMS光开关的机群系统光互连网络

基于MEMS光开关设计了星型环型混合拓扑的光互连网络,为其开发了具有硬件路由功能的光互连网络控制卡(ONIC),以LAN为控制网络实现了对MEMS光开光的动态配置。提出了影响网络系统整体性能的关键因素,分析并测试了光互连网络的通信性能。环网稳定带宽达51Mb/s,峰值数据传输率可达1Gb/s,且数据量在3Mb以上时,网络整体性能明显提高。     

基于双通构型的和频、差频可变波长路由方案及其应用

提出了双通构型的基于“和频”和“差频”级联二阶非线性效应的可变波长路由方案,通过调节两个抽运源的频率,可以从一个WDM(wavelength division multiplexing)链路中取出任意一个信道,然后将其转换为任意一个波长并插入到另一个WDM链路中去.实现了可调谐波长转换和光波长路由的结合.通过小信号分析,给出了相位匹配情况下,输入信号光在波导中功率变化的表达式和输出转换光功率变化的表达式,并给出了提高系统效率的对两个抽运光功率的优化方案.数值计算表明,只要信道间隔大于02nm(25GHz 关键词： 光波长路由 光波长转换 光交换 PPLN     

自由空间光互连的发展

介绍自由空间光互连技术的发展。评述如何利用自由空间光互连技术构成互连网络和利用自由空间光互连技术在二维光电逻辑元件中实现三维光互连的早期研究、目前自由空间光互连技术在VLSI中的应用以及自由空间光互连的前景。     

基于双通构型的和频、差频可变波长路由方案及其应用

提出了双通构型的基于“和频”和“差频”级联二阶非线性效应的可变波长路由方案，通过调节两个抽运源的频率，可以从一个WDM(wavelength division multiplexing)链路中取出任意一个信道，然后将其转换为任意一个波长并插入到另一个WDM链路中去.实现了可调谐波长转换和光波长路由的结合.通过小信号分析，给出了相位匹配情况下，输入信号光在波导中功率变化的表达式和输出转换光功率变化的表达式，并给出了提高系统效率的对两个抽运光功率的优化方案.数值计算表明，只要信道间隔大于02nm(25GHz     

全光地址识别机理的研究

在面向分组业务的全光交换系统中,采用全光地址处理技术可以减少处理时延,大大提高信息处理速度和网络吞吐量,对全光网络的研究具有重要意义。分析了光正交码的自相关性与互相关性,并将其特性应用于全光传送网中,以针对未来基于光分组业务的全光环网为例,提出了一种光分插复用器的新型结构,给出了总体应用设计规则,重点研究和分析了全光地址识别机理和相关的应用设计方法,给出了针对全光环网组网规模的仿真分析结构和基本实验结果。结果表明采用所提出的设计原则和设计方法来实现全光地址识别是可行的。     

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。     

具有旋转连接功能的双层光互连网络设计

在设计的双层光互连网络中,上层网络是星型连接,依靠数字路由结点进行通信.单通道最大传输速率为1.4 Gbps,数字路由结点吞吐率大于10 Gbps,底层为网络接口卡和结点机连成的环形网,峰值传输速率为1.056 Gbps.在底层网络中个别结点机与传感器之间配置有光纤旋转连接器,可传输动态数据.经计算,环网内最大通信延迟时间小于5.292 μs,互连网络的平均通信延迟时间为11.03 μs,环形网络的最大数据传输带宽为50 Mbit/s.     

基于激光回馈的波片在盘位相延迟测量系统

 利用激光回馈测量波片相位延迟精度高的优越性,以激光回馈技术为基础,实现光学波片的在盘测量,即在加工过程中,波片光胶于光胶盘的状态下测量波片位相延迟,以提高波片生产效率和成品率。采用凹面镜作为回馈镜以提高回馈信号调制深度,对激光回馈内、外腔长进行稳定,提高了系统可靠性;研究了波片与光胶盘光胶对波片测量的影响,提出并验证了在光胶盘上开孔,在打孔的光胶盘上光胶、加工、测量波片的新工艺,最终实现了波片在盘测量,测量长期重复性优于1°,经过激光频率分裂系统校正后,系统精度优于0.5°。     

飞控系统的光传网络的可靠性及实时性

调研了传统光传(FBL)网络的几种拓扑结构, 就可靠性和实时性两方面对它们进行了分析和比较。选择采用一个包含256个节点的mesh光交换网络, 它具有冗余拓扑结构能承受3处链路故障, 保证了网络的可靠性。以网络中发生链路故障的数目, 及多个故障同时发生时故障的邻近程度来衡量网络故障的严重性。对所有链路故障情形进行仿真, 测试端到端的通信延迟。仿真结果表明, 采用这种网络拓扑结构的光传网络, 即使在发生较为严重的故障的情况下, 端到端通信路由的跳数增加不大, 仍能满足实时通信的要求。     

一种基于ARM的光波长路由器的控制与网管技术

介绍了一种全光波长路由器的系统结构和工作原理.在设计中采用了AWG和AOWC构成的光交叉矩阵的结构,并通过相应的控制系统实现了波长路由功能.着重介绍了基于ARM实现光波长路由器的控制和网管技术.最后通过测试证明该系统可以透明地传输2.5Gb/s和10 Gb/s的光信号.     

光互连网络中四功能交换开关研究

由节点开关单元按照一定的连接规则所构成的光互连网络,在全光通信和光信息处理中具有重要的应用。基于节点开关一般实现光信号的直通和交换功能的特点,利用成熟的偏振光控制技术,通过位相型空间光调制器对信号光偏振态的控制,完成信号的路由和开关动作,从而设计出具有直通、交换、上播和下播功能的节点交换开关。与传统设计思想相比,该方法不仅能够充分利用信号光的能量,有效的减少光能量的损耗,而且还具有与偏振无关等特点。该四功能交换开关,对于优化和拓展光互连网络的结构和功能具有一定的意义。     

Design of a Two-layer Scalable Wavelength Routing Optical Interconnection Network

In this paper, a two-layer scalable wavelength routing optical interconnection network is presented. The top layer of the network is a multi-wavelength bi-directional optical bus which has high-bandwidth and low-latency; the sub-layer of the network is single-wavelength synchronous pipelined ring which has low communication latency and high-scalability. The way to implement the optical system of the network is put forward, and the synchronous pipelined optical interconnect ring is designed and implemented.     

Design of a Two layer Scalable Wavelength Routing Optical Interconnection Network

１　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐａｒａｌｌｅｌｃｏｍｐｕｔｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍｍａｄｅｕｐｏｆｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎｓｏｒｐｅｒｓｏｎａｌｃｏｍｐｕｔｅｒｓｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｂｙｎｅｔｗｏｒｋｈａｓｂｅｃｏｍｅｔｈｅｍａｉｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔｒｅａｍｏｆｐａｒａｌｌｅｌｃｏｍｐｕｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ［１,２］．Ｗｉｔｈｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｎｏｄｅｃｏｍｐｕｔｅｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ,ｉｔｂｅｃｏｍ…     

与偏振无关的双向3×3光开关结构设计

利用传统成熟的偏振控制技术,设计了一种由偏振光分束器、相位型空间光调制器、反射镜和四分之一波片构成的3×3光开关。该光开关具有结构紧凑规整、功能的实现与信号光的偏振态无关以及可以完成双向交换等特点。根据其路由控制表对该3×3光开关交换模块功能的实现进行了分析,结果表明,通过对各相位型空间光调制器状态的调整,控制通过其信号光的偏振态,完成信号光的路由,该交换模块可以完成输入信号光的全排列无阻塞输出与交换。同时,该交换模块具有一定的扩容和重构能力,对于构建大规模的交换矩阵具有一定的作用。     

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。     

与偏振无关双向2×2和4×4自由空间光开关

利用成熟的偏振控制技术，设计了一种由偏振光分束器、相位型空间光调制器和反射镜构成的2×2光开关，该光开关所用器件少，具有结构简单紧凑、控制灵活方便、功能实现与信号光的偏振态无关以及可以双向交换等特点；在此基础上通过2×2光开关的串连，设计了一种与偏振无关的双向4×4光开关的实验模块，根据其路由选择与控制方法，得到了4×4光开关实现信号光全排列无阻塞输出与交换对应的路由状态表，并对该实验模块的功能实现进行了详细的分析与讨论。     

Design and Implementation of a Virtual Multi-channel Optical Ring

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｐａｒａｌｌｅｌｃｏｍｐｕｔｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍｍａｄｅｕｐｏｆｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎｓｏｒｐｅｒｓｏｎａｌｃｏｍｐｕｔｅｒｓｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｂｙｎｅｔｗｏｒｋｈａｓｂｅｃｏｍｅｔｈｅｍａｉｎｓｔｒｅａｍｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐａｒａｌｌｅｌｃｏｍｐｕｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ[1] .Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ,ｃｏｍｐｕｔｅｒｃｌｕｓｔｅｒｓａｒｅｍａｉｎｌｙｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｂｙｌｏｃａｌａｒｅａｎｅ…     

Design and Implementation of a Virtual Multi-channel Optical Ring

The hardware and the communication protocol of a scalable optical ring have been designed. A hardware routing has been achieved on the network interface card to minimize data packet communication latency and a simplified communication protocol has been designed to reduce communication overheads. To reduce the data packet blocking probability and have a more efficient usage of the data link layer bandwidth, a virtual multi-channel transmission mechanism has been achieved. The network supports a maximum of 16 virtual channels for each physical data link. Time slots can be dynamically assigned to each virtual channel. Zero wait time has been achieved for the switching between different virtual channels.     

光纤数据链路模拟器设计

为分析光纤制导导弹飞行中光纤信道变化情况,满足导弹动静态仿真需求,设计了一种能够模拟光纤数据链路传输损耗特性的装置。研究内容包括建立系统传输损耗的动态、静态模型。利用光模拟器实现导弹飞行中可能遇到的信道干扰、数据延迟、动态损耗等情况。实验结果表明,光信号干扰的变化范围达到-50 dBm～-40 dBm,光信号的传输延迟范围为16.65 s～99.9 s,模拟器动态损耗调整范围为0 dBm～50 dBm,可用于验证导弹光纤传输系统的性能。     

光无线通信端机发射接收光学系统的设计

提出了一种新颖的光无线通信收发光学系统方案。该系统采用了多光束传输链路，提高了通信的容量、能量和可靠性。确定了系统的总体方案，并对其中光源、滤波器、作为合波装置的锥形光纤三个关键器件进行了设计，分析结果表明该方案是可行的。