大容量星上交换网络的设计与实现

针对星上工作环境的限制,介绍一种使用多个小型交换单元构成的星上大容量交换网络结构,描述了该结构采用的输入缓存VOQ和输出缓存VIQ队列管理技术;在分析信元长度与交换网络内部链路加速比关系的基础上,给出了信元长度的选取方法;提出了采用多个子调度器并行完成交换网络内部链路选路的路由调度算法及系统所需子调度器数目的计算方法;最后结合实际的硬件演示平台,验证了该网络结构及相关技术的合理性和有效性。     

星上Clos交换网络的分治调度算法

针对星上交换的特殊要求,该文提出了基于MSM (Memory-Space-Memory)型Clos交换网络的分治调度算法。通过引入冲突域的概念,分治调度算法将MSM型Clos网络中的匹配问题分解成在冲突域内为每个中间级模块选择信元的问题。该调度算法限制了冲突发生的范围,简化了调度的复杂度,并且具有硬件实现简单、能适应多种业务等优点。仿真表明,分治调度算法在各种业务模型下的吞吐率都能接近100%,并具有良好的时延性能,满足了卫星通信的要求。     

基于腔内偏振分束器偏振控制的线偏振掺镱双包层光纤激光器

研究了一种单双波长可切换的线偏振掺镱双包层光纤激光器结构,腔内插入可以绕光轴方向旋转的立方体偏振分束器(PBS)进行偏振控制,实现单双波长的转换。激光谐振腔由高反射率的双色镜和较低反射率(10.2%)的保偏光纤布拉格光栅(PM-FBG)构成;由于保偏光纤光栅的偏振选择反馈作用增强了偏振烧孔效应,通过调节谐振腔内偏振分束器的旋转角度实现了激光的单双波长之间的切换。利用琼斯矩阵理论分析了偏振态与旋转角度的关系,其结果与实验结果吻合。实验中输出激光的双波长为1070.08nm和1070.39nm、功率为1W、激光信噪比为48dB、斜率效率为34%、3dB带宽为0.02nm。利用格兰汤姆孙棱镜对该激光的偏振特性进行了研究:单波长运转时为线偏振激光,偏振度达13.37dB;双波长运转时为正交偏振激光。     

基于帧填补的MMM Clos网络按序分组交换算法

与其它类型的Clos网络相比,各级带缓存的MMM(Memory-Memory-Memory)Clos网络使得交换网络的配置时间最小化,但是MMM交换中间级缓存的存在会引起输出端口的信元乱序。该文提出了一种满帧填补扩展算法(EPF),采用逐帧转发的方式来避免MMM Clos网络中的乱序问题。新算法在输入级和输出级采用固定周期轮转方式,中间级采用最早信元优先输出调度,具有复杂度低,可分布式控制,以及不需要缓存加速的特点。分析和仿真结果表明该算法是稳定的,即输入输出为可允许业务时,算法可达100%吞吐率。     

D-shaped fiber optic SPR biosensors based on a metal-graphene structure

We design a D-shaped fiber optic biosensor based on the surface plasmon resonance （SPR） of a metal- graphene layer and simulate this SPR using the finite element method. Using a metal-graphene layer as the sensing material, surface plasma resonance is simulated as the refractive index of the external environment ranges from 1.33 to 1.36. Simulation results show that a metal-graphene layer attached to the D-shaped optical fiber core can couple with light under a specific polarization state and excite strong plasma os- cillations on the layer surface. Calculated transmission coefficients show that the resonance wavelength obviously moves toward longer wavelengths as the refractive index of the test medium increases, and a sen- sitivity of 5400 nm/RIU is obtained. Because of its large surface volume ratio and good biocompatibility, graphene map be utilized in many applications in the field of biosensing.