[发明专利]基于微谐振器的芯片光互连交换单元设计

权利要求书

1.一类应用于芯片间光互连网络搭建的交换单元，采用微谐振器和光波导为基本器件，经过组合优化设计，具有无阻塞交换功能。根据交换功能的不同，交换单元分为三种：全方向中心节点交换单元，全方向边节点交换单元，方向受限中心节点交换单元，其结构主要包括：

水平方向与垂直方向各两条平行光波导；

四个或者八个微谐振器。

2.根据权利1的要求，全方向中心节点交换单元，方向受限中心节点交换单元中，水平方向的两条光波导与垂直方向的两条光波导进行垂直交叉，共有四个交叉点，共有上下左右四个方向，每个方向各有一对输入输出的通道。

3.根据权利1的要求，全方向边节点交换单元中，水平方向的两条光波导与垂直方向的两条光波导进行垂直交叉后，只有三个方向，分别对应三对输入输出的通道。

4.根据权利1要求微谐振器是具有光选路功能的一种基本单元。当其处于开通状态时，微谐振器可以完成同频光信号90度转向功能；当其处于关闭状态时，微谐振器不对光信号进行处理。

5.根据权利1和权利4的要求，全方向中心节点交换单元由八个微谐振器作为选路控制，使得交换单元能对不同方向输入输出的光信号进行方向上的交换。

6.根据权利1与权利4要求，方向受限中心节点交换单元以及全方向边节点交换单元由四个微谐振器作为选路控制，能对不同方向输入输出的光信号进行方向上的交换。

7.根据权利4的要求，为了完成选路功能，微谐振器分布在交叉波导的周围特定的位置，距离各个交叉点的位置均相等。

8.根据权利7的要求，根据三种不同的交换单元需要实现不同的特定交换形式，以及光波导输入输出方向的不同，具有不同的分布结构。

9.根据权利8的要求，全方向中心节点交换单元的微谐振器分布结构可以使每一路输入均可以交换到其他三路实现输出的功能，方向受限中心交换单元在此基础上删减了几路交换功能而少用四个微谐振器。

10.根据权利8的要求，全方向边节点交换单元的微谐振器分布结构可以使每一路输入均交换到其他二路实现输出的功能。