一种新型负载均衡交叉缓冲交换矩阵(英文)

The fast growth of Internet has created the need for high-speed switches. Recently, the crosspoint-queue switch has attracted attention because of its scalability and high performance. However, the Crosspoint-Queue switch does not perform well under non-uniform traffic. To overcome this limitation, the Load-Balanced Crosspoint-Queued switch architecture has been proposed. In this architecture, a load-balance stage is placed ahead of the Crosspoint-Queued stage. The load-balance stage transforms the incoming non-uniform traffic into nearly uniform traffic at the input port of the second stage. To avoid out-of-order cells, this stage employs flow-based queues in each crosspoint buffer. Analysis and simulation results reveal that under non-uniform traffic, this new switch architecture achieves a delay performance similar to that of the Output-Queued switch without the need for internal acceleration. In addition, its throughput is much better than that of the pure crosspoint-queued switch. Finally, it can achieve the same packet loss rate as the crosspoint-queue switch, while using a buffer size that is only 65% of that used by the crosspoint-queue switch.     

一种新型的负载均衡-交叉点缓冲交换结构

针对混合输入-交叉点队列(CICQ)交换结构受限于"流控通信延时"、"需要2倍内部加速仿真输出队列(OQ)交换"以及单纯交叉点缓冲(CQ)存在"非均衡流量模式下吞吐量性能不足"等问题,本文提出一种新型的"负载均衡交叉点缓冲交换结构".采用固定模式时隙轮转匹配进行负载均衡处理,将到达输入端口的非均衡流量转化为近似均衡流量并且平均分配到同一输出端口对应的交叉缓冲中,从而可以利用较小的交叉点缓冲来模拟输出队列调度,简化调度过程并且提高吞吐量.理论分析证明了这种新结构的稳定性以及模拟输出队列交换的能力.同时仿真表明,采用该交换结构可以在不需要内部加速的条件下获得相当于输出队列交换的性能,并且有效地解决了交叉点缓冲队列非均衡流量性能不足的问题.     

一种静电MEMS光开关的理论与实验研究

光开关是全光网络(All—Optical Network，AON)的一种基本器件。目前，制作光开关的方法有MEMS、波导、铁电液晶、Bubble、热毛细管、全息技术等。其中，MEMS光开关由于具有体积小、集成度高、能大规模生产等优点而成为光开关研究的热点之一。文章对一种静电驱动的光开关的设计进行了理论分析和仿真，并通过实验研究，证明了方案的可行性I同时，表明工艺技术是MEMS光开关研究成败的关键。     

Design and Simulation of Routing-switching Protocol Based on Optical Switch Array

An optical routing-switching technology based on optical switch array is proposed. The characteristics of the blocking and nonblocking networks are analyzed and compared, odd- even sorting network is used to realize optical routing- switching, relative routing-switching protocol is designed. Simulation test under load shows that it can reduce a blocking effectively and enhance an efficiency of switching. Further, it can transfer the processing and switching within parallel computer from electric domain to optical domain. It can make parallel computer coordinating computing and processing at much more higher speed, storing and transmitting even more efficiently.     

低串扰载流子注入型光开关的设计

针对载流子注入马赫-曾德尔干涉型光开关,提出使用输出比可调的3dB耦合器,补偿相移臂上通过载流子注入实现π相位调制所产生的吸收损耗,从而降低光开关的串扰。使用传输矩阵方法计算分析了载流子注入所伴随的吸收损耗对光开关串扰的影响,同时计算了可调3dB耦合器对光开关串扰性能的改进。计算结果表明,可调3dB耦合器的引入可以有效补偿相移臂的吸收损耗,对改善光开关的串扰性能有着明显的作用。     

一种新型基于石英的热光型光开关

一种采用基于石英的平面光波回路技术（PLC）制造的热光型光开关正越来越引起关注，它具有低耦合损耗、高稳定性及适于大规模集成等优点。首先描述了采用热光相移器构成马赫-曾德于涉仪（MZI）结构的热光型光开关，然后讨论2×2MZI热光型开关的工作原理及基本特性，最后介绍了由2×2MZI热光型开关单元构成的大规模光开关阵列以及一种采用悬梁式结构热光相移器的低功率消耗的光开关。     

集成光学声光光开关的研究

在集成光学声光可调谐滤波器的基础上，研制成一种偏振无关的集成光学波导型声光光开关，由于采用声光作用实现开关功能，使得开关速度可以达到微秒量级。介绍了这种集成光学波导型声光光开关的工作原理及其基本结构，并对它的插入损耗、隔离度、开关速度这三项光开关的重要性能指标进行了具体的理论分析与计算，然后对制作成的集成光学波导型声光光开关的器件样品进行了性能测试，在室内温度为20℃，入射波长为1．523μm时，测得插入损耗为4．8dB，隔离度为22．0dB。对实验与理论的误差进行了具体分析，并提出了进一步提高其性能指标的相关途径。     

一种新颖的光开关

提出一种使用弹性元件作成光开关的方法,并通过实验验证了该开关的优良性能.     

Optical Pattern Switching in Semiconductor Microresonators as All‐Optical Switch

In this paper, we present a spatial perturbation method to control the optical patterns in semiconductor microresonators in the far‐field configuration. We propose a fast all‐optical switch which operates at a low light level. The switching beam controls the behavior of output beams with strong intensities. The method has been applied successfully to different optical patterns such as rolls, squares, and hexagons.     

硅基光开关及阵列研究进展北大核心

随着网络传输数据的爆炸式增长,传统集成电路芯片面临着难以进一步提升交换速率及继续扩大容量等挑战。相较于传统电子芯片,硅基光子器件具有交换速度快、功耗低、带宽大和与CMOS工艺兼容性好等优点,可满足下一代全光交换网络、数据中心和高性能计算光互连的迫切需求,被视为在后摩尔时代突破芯片容量最具前途的解决方案,受到日益广泛关注。文章介绍了硅基光子芯片中光开关单元及阵列的技术原理和发展现状,重点论述了MZI型、MRR型开关单元,以及常见阵列拓扑结构,介绍了近年来大规模光开关阵列的国内外研究进展,讨论了未来硅基光开关及阵列研究中面临的主要问题和解决方法。     

光传送网中光开关器件的进展

随着波分复用技术的广泛应用和光联网的发展,光开关将成为组建未来光网络的关键器件。光开关的类型有光微电机械开关、马赫-曾德干涉仪型开关、热光效应光开关、液晶光开关、喷墨气泡光开关、光栅开关和声光开关等。文章概述了这些光开关的原理,并进而介绍了光开关器件的最新进展。     

光开关研究进展

概述了光开关的各种性能指标;综述了目前业已实用或正在研究的光开关阵列的各种制作技术,分析了其发展趋势;最后介绍了MOEMS光开关的结构和工作原理。     

机械式光开关性能分析

光开关是全光网络中的关键器件，主要应用于光交换和自愈保护。本文对机械式光开关的原理、性能进行了分析，通过大量的测时，得出了几点关于机械式光开关性能的结论，有助于机械式光开关在光通信系统中更加合理的使用。     

光开关中光路耦合的设计和调试技术

在多路光开关中,为了保证切换过程中,每一路光传输中插入损耗等关键指标的实现,文中介绍了一种光路耦合的设计和调试技术,该方法简单实用,可靠性高并易于实现,满足了批量化生产的调试要求。     

一种微机械光开关的分析和设计

对悬臂梁微机械光开关的机电特性进行了理论分析 .利用机械和电学特性 ,导出了悬臂梁的弯曲量和所加的电压的解析关系 ,并给出了阈值电压的计算公式 .指出外加电压与梁的宽度无关 ,与梁的长度的平方成反比 .悬臂梁尖端的弯曲量不能超出相邻电极间距的 1/ 3.这些结论是悬臂梁微机械光开关设计和研制的直接依据     

半导体光开关工作电流和速率的理论分析

本文从载流子连续性方程出发，采用半导体双异质结概念，从理论上推出了计算半导体光波导开关工作电流和速率的理论公式，为器件选取工作电流和提高开关速率提供了理论依据．     

微环共振器光开关在高速互连中的应用

在高性能计算机系统中, 极低延迟高吞吐量的光交换网络具有很多优势, 而光开关作为全光交换网络中的关键器件, 它的性能直接影响到光交换网络的交换能力, 是近年光通信领域的研究热点。半导体微环共振器作为近年提出的一种新的光开关解决方案, 在功耗、延迟、体积等方面具有优势, 目前吸引了越来越多研究机构的注意, 并先后提出了一些比较有价值的微环共振器光开关设计方案。结合目前国内外微环共振器光开关的最新进展, 分析了微环共振器光开关在高性能计算机和光交换网络中的应用, 需要进一步改进的研究重点, 以及微环共振器作为低延迟光开关的发展前景。     

半导体光波导开关列阵

光波导开关是光网络的基础器件。半导体中的电光效应、能带填充效应、多量子阱的量子限制Stark效应以及等离子体色散效应等都可分别被利用来制作成光波导开关。本文综合介绍基于上述效应的光波导开关的发展动态。     

时分光开关交换器及其光损耗研究

本文简要介绍光通信网络中的一种新颖的时分光开关交换器 ,并介绍该光开关交换器系统中引起光损耗的主要因素以及应对的办法。     

光开关及其在全光网中的应用

光开关是完成全光交换的核心器件 ,光开关的研究日益成为全光通信领域关注的焦点。从光开关的性能指标开始系统介绍了光开关的类型 ,深入探讨了光开关构成的全光交换机的结构原理。随着数据网络的迅速发展 ,光开关将在全光网络中得到广泛的应用