全混洗交换Omega互连网络的光学实现

本文提出了一种由左、右全混洗和空间光开关列阵组成的等效Omega网络;成功地设计了一种实现全混洗互连的低损耗,等程的光学组合棱镜.由两块光学组合棱镜和空间光开关列阵组合成的光学系统实现了全混洗交换光学互连网络,该光学互连网络已在实验中得到了证实.     

全交叉互连的模拟实现

采用互连矩阵对全交叉网络的互连函数进行了模拟计算,计算结果与实验吻合。从而为验证光学全交叉网络的实验结果以及模拟实现全交叉网络的互连函数提供了理论依据。     

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。     

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。     

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.     

利用硅波导实现全混洗变换研究

根据全混洗(perfect shuffle)变换的特点,利用SOI材料(silicon-on-insulator)设计硅波导,在片上实现4 4和8 8全混洗变换;对波导设计参数包括:宽度、间距和交叉角度等进行讨论和优化,得到最佳的设计参数;模拟仿真得到8 8全混洗变换的传输特点,并对传输效率和串扰进行讨论;实验结果表明片上光波导能够有效的实现全混洗变换,具有插入损耗低和串扰低等特点,在光通信和光互连领域具有一定的应用。     

榕树网络的互连矩阵与模拟研究

本文导出了榕树网络的互连矩阵，并进行了模拟计算，结果与实验吻合。从而为理论上研究榕树网络的互连函数提供了一种有效的分析方法。     

实现交叉光互连的全息元件的研究

光学互连与电互连相比,具有并行处理、传输速度快、信息容量大、空间频带宽、串音小和能量损耗低等优点,因此在光计算和信息处理领域中成为越来越吸引人的课题[1~4].在光信息处理中,光互连在实行多种函数及变换过程中具有重要的地位[5].在数字光计算中,光互连可实行多种算法和构造,其中自由空间规则光互连如全混洗(perfect shuffle)光互连、交叉(crossover)光互连及蝶(butterfly)光互连已得到广泛研究和应用[6~8].     

基于光互连全交叉网络的快速傅里叶变换并行计算

本文提出了利用全交叉互连函数实现快速傅里叶变换(FFT)的并行算法。采用现有的电子处理单元通过自由空间光互连全交叉网络构成光电混合型单指令流多数据流(SIMD)计算机系统将是实现这一并行算法的有效体系结构。     

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.     

用棱镜实现高效率的完全混洗互连网络

提出了用棱镜的普通光学系统实现二维的完全混洗互，连网络的新方法，方法简单，可行，可能有效地利用光能，因而具有实用意义。     

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。     

自由空间光学Comega多级互连网络特性研究

光学Ｃｏｍｅｇａ网络是一种新颖的易于光学实现的多级光互连网络。本文对该网络结构及特性进行了详细分析，和到了网络的互连函数，并给出了它与Ｓｔａｒａｎ，Ｃｒｏｓｓｏｖｅｒ，Ｏｍｅｇａ，Ｂａｎｙａｎ及基准等常见网络的拓扑等价证明。     

光互连Omega网络与全交叉网络拓扑等价的多样性

本文对互连网络拓朴等价的分析方法作了简单评述,并采用互连网络拓朴等价的图分析法分析了自由空间光学互连Omega网络与全交叉网络的拓朴等价及其多样性,拓展了Omega网络在通信交换、数字光计算以及并行多处理机系统的潜在应用。     

光互联网的抗毁性设计研究

由于互联网层叠模型中多层都存在重复的保护与恢复机制，致使互联网的实现极其复杂，造成网络传输效率较低，而且拥塞。随着密集波分复用（DWDM）的广泛使用和网络底层性能的大幅度提高，已经不需要再对网络中多层进行重复保护与恢复。在此基础上，采用了未来光互联网3层 (应用层、IP层和光互联层) 协议模型，并对其中的光互联层的保护进行了深入的研究，提出了部分共享备用路径保护(P-SPP)方法。此模型能充分利用IP层电子的灵活恢复机制与光互联层的快速保护与恢复机制，提高光互联网的传输性能，以适应目前高速发展的互联网对传输带宽的要求。     

Optical implementation of the Banyan network using the Wigner distribution approach

A new optical processor is proposed for implementing the Banyan interconnection network. The optical system is simple and compact since it only employs a phase filter to permute the data input. Based on a relation between the space-spatial frequency information of the input plane and that of the output plane, the required local phase variation of the filter is determined by means of the Wigner distribution function. Experimental verifications are presented for a one-stage four-channel interconnection.