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光交换芯片中串扰的相干特性研究
1
作者 汤宇 武保剑 +2 位作者 严伟 文峰 邱昆 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期199-208,共10页
以马赫-曾德尔干涉仪光开关单元组成的4×4 Benes光交换芯片为例,研究了光交换芯片中的相干问题。理论推导了光交换芯片输出端口与输入端口之间光场的变换关系,揭示了信号和串扰的产生规律,分析了光开关状态对串扰相干强度的影响。... 以马赫-曾德尔干涉仪光开关单元组成的4×4 Benes光交换芯片为例,研究了光交换芯片中的相干问题。理论推导了光交换芯片输出端口与输入端口之间光场的变换关系,揭示了信号和串扰的产生规律,分析了光开关状态对串扰相干强度的影响。仿真研究表明:相干串扰对信号插损的影响可以忽略;在不同光开关组合状态下,光交换芯片的串扰波动可达7 dB。根据相干光束之间的相位关系,提出一种等效去除光交换芯片中串扰相干性的方法。另外,对串扰大小对通信误码率的影响进行了实验评估。 展开更多
关键词 光交换芯片 相干效应 Benes结构 马赫-曾德尔干涉仪 串扰
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扩张型Benes光交换芯片未满配置情形下的约束链路路由算法 被引量：1
2
作者 张金花 武保剑 邱昆 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第21期95-101,共7页
针对扩张型Benes光交换芯片在未满配置情形下的问题,提出一种约束链路路由算法。该算法首先按照光开关的横向约束和子网连接关系对需要配置的光开关进行分组,然后通过优化光开关组合状态形成满足交换需求的链路路由,无需对其他空闲光开... 针对扩张型Benes光交换芯片在未满配置情形下的问题,提出一种约束链路路由算法。该算法首先按照光开关的横向约束和子网连接关系对需要配置的光开关进行分组,然后通过优化光开关组合状态形成满足交换需求的链路路由,无需对其他空闲光开关进行任何处理,提高了光交换芯片的配置效率。以16×16扩张型Benes光交换网络为例,描述了约束链路路由算法的执行过程,并与其他配置路由算法进行比较。分析了芯片网络中当光开关失去切换功能或丧失通光功能时,该算法在提高芯片容错能力方面发挥的作用。 展开更多
关键词 集成光学 光交换芯片 扩张型Benes结构 路由算法 插入损耗 开关故障
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一种无阻塞MEMS光开关的设计 被引量：1
3
作者 梁海涵 卜勤练 +3 位作者 肖清明 郑洁 吴晓平 王震 《电子设计工程》 2021年第19期84-87,92,共5页
全光交换是光纤通信的发展趋势,而光开关是实现全光交换的核心器件。随着技术的进步,光开关的通道数越来越多,光信号在切换通道时,会产生阻塞,目前的研究中,对该方面的研究较少,如何解决光开关的阻塞问题,就成了目前研究的重点。基于解... 全光交换是光纤通信的发展趋势,而光开关是实现全光交换的核心器件。随着技术的进步,光开关的通道数越来越多,光信号在切换通道时,会产生阻塞,目前的研究中,对该方面的研究较少,如何解决光开关的阻塞问题,就成了目前研究的重点。基于解决这种问题的目的,文中采用了寻找MEMS(微机电系统)光开关无干扰点的方法,介绍了MEMS光开关技术,从设计方案、电路驱动控制模块、MEMS芯片的工作原理等方面进行论述,详细分析了MEMS光开关的阻塞问题,通过无干扰点的自动选取方法,结合所测波形图的试验得出,所设计的MEMS光开关具有严格无阻塞的功能。 展开更多
关键词 全光交换 阻塞 无干扰点 MEMS芯片
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扩张型Benes光交换集成芯片路由算法 被引量：3
4
作者 张金花 武保剑 邱昆 《光通信技术》 北大核心 2019年第2期1-8,共8页
针对目前重排无阻塞结构只重点解决配置算法的资源冲突、算法复杂度和时间复杂度,而没有关注整个芯片结构的性能问题,以"基于微环谐振器的16×16高速光交换集成芯片"863项目为背景,介绍了光交换集成芯片实验系统组成,以... 针对目前重排无阻塞结构只重点解决配置算法的资源冲突、算法复杂度和时间复杂度,而没有关注整个芯片结构的性能问题,以"基于微环谐振器的16×16高速光交换集成芯片"863项目为背景,介绍了光交换集成芯片实验系统组成,以及重排无阻塞的传统型和扩张型Benes光交换集成芯片结构,详细描述了相应环路路由算法的具体执行过程。针对扩张型Benes光交换集成芯片结构,提出一种层级优化的环路路由算法,并通过穷举法证明了其有效性,其中算法的权值系数与光开关插入损耗相联系。针对给定的交换连接需求情形,采用层级优化的路由算法,得到了其最佳配置状态。研究表明:扩张型Benes结构具有很好的串扰抑制性能,容错能力强,但其插入损耗比传统型Benes结构略有增加。 展开更多
关键词 光交换集成芯片 Benes交换网络 环路路由算法
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Torus结构的芯片上光互连网络损耗分析和优化 被引量：1
5
作者 赵巍仑 何娟 +6 位作者 牛伟 杨逐 谢军 张琪琦 龚元洁 王勇 解宜原 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期245-251,共7页
基于硅基波导、十字状波导交叉和基于波导微环的光交换器件的损耗特性,对Torus结构的芯片上光互连网络建立了损耗模型,利用该模型来对芯片上光互连网络进行光器件级、光路由器级和网络级的损耗特性分析,同时建立芯片上光互连网络损耗自... 基于硅基波导、十字状波导交叉和基于波导微环的光交换器件的损耗特性,对Torus结构的芯片上光互连网络建立了损耗模型,利用该模型来对芯片上光互连网络进行光器件级、光路由器级和网络级的损耗特性分析,同时建立芯片上光互连网络损耗自动分析系统.依据该系统可以得到不同网络规模下的最大损耗,并分别分析了基于Crossbar、Cygnus和Crux路由器的torus结构网络的损耗特性.传输损耗随着网络规模的扩展而增加,最小的传输损耗出现在M=N时.同时,可以得到采用Crux路由器构成的芯片上光互连网络的传输损耗最小,小于Cygnus构成的芯片上光互连网络约5 dB. 展开更多
关键词 光通信 光交换器 芯片上光互连网络 损耗 路由器 Torus结构网络
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硅基光开关切换延时线芯片延时测量稳定性研究 被引量：2
6
作者 史上清 刘鹏程 恽斌峰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第20期106-111,共6页
硅基光开关切换延时线芯片以其结构简单、瞬时带宽大等优点在微波光子波束形成领域中有着很好的应用前景,但其高精度延时测量还存在很多难点,影响片上延时测量稳定性的因素亟待研究。通过对基于光矢量网络分析的延时测试链路、参考直波... 硅基光开关切换延时线芯片以其结构简单、瞬时带宽大等优点在微波光子波束形成领域中有着很好的应用前景,但其高精度延时测量还存在很多难点,影响片上延时测量稳定性的因素亟待研究。通过对基于光矢量网络分析的延时测试链路、参考直波导和延时线的延时稳定性进行对比测试,实验分析了芯片延时测量稳定性的影响因素。结果表明,芯片插损、输入/输出光栅耦合器封装和延时线内部残余的马赫-曾德尔干涉都将使硅基光开关切换延时线芯片的片上延时测量稳定性变差。 展开更多
关键词 集成光学 光开关切换延时线芯片 光矢量网络分析 延时测量 稳定性
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32×32 Benes光交换芯片的串扰性能评估
7
作者 冉启山 武保剑 +2 位作者 谭磊 文峰 邱昆 《光通信技术》 2021年第5期26-31,共6页
光交换芯片作为下一代全光通信网络的核心器件,其串扰性能严重影响着光交换节点的容量。为了评估光交换芯片对通信系统的劣化程度影响,基于硅基马赫-曾德尔干涉仪电光开关,构建了32×32 Benes结构的光交换集成芯片的仿真模型,分析... 光交换芯片作为下一代全光通信网络的核心器件,其串扰性能严重影响着光交换节点的容量。为了评估光交换芯片对通信系统的劣化程度影响,基于硅基马赫-曾德尔干涉仪电光开关,构建了32×32 Benes结构的光交换集成芯片的仿真模型,分析了光交换芯片串扰与光开关单元串扰之间的关系,研究了光交换芯片对光纤通信系统的影响。仿真结果表明:对于单偏振200 Gb/s 64QAM信号,光接收机灵敏度劣化程度对开关单元串扰的依赖性可用线性分母的有理函数表达,当每个光开关单元的串扰小于-46 dB时,光接收机灵敏度劣化程度不超过0.5 dB。 展开更多
关键词 光交换集成芯片 Benes结构 串扰 64阶脉冲幅度调制 灵敏度劣化
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