[发明专利]光互连系统和方法

权利要求书

1.一种光互连系统，其特征在于，所述系统包括：堆叠互连的两个或两个以上的基本单元，所述基本单元包括：光网络层和电学层；

在每个基本单元内部，所述光网络层与所述电学层采用电互连；

每个基本单元的光网络层与相邻的基本单元的光网络层采用光互连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每个基本单元的光网络层包括：光收发单元和光交换单元；所述光收发单元包括：光发射单元和光接收单元，所述光交换单元包括：仲裁逻辑器件和层间光交换单元；

所述光发射单元，用于接收本基本单元的电学层的电信号，将所述电信号转换为光信号，并将所述光信号发射到所述仲裁逻辑器件；

所述仲裁逻辑器件，用于接收本基本单元的所述光发射单元发射的光信号或与本基本单元相邻的基本单元的层间光交换单元转发的光信号，根据收到的所述光信号的波段，以及预先配置的基本单元与光信号波段的对应关系，判断收到的所述光信号的目的地是否为本基本单元，如果是，则将所述光信号传输至本基本单元的光接收单元，否则，将所述光信号传输至本基本单元的所述层间光交换单元；

所述层间光交换单元，用于接收本基本单元的所述仲裁逻辑器件发送的所述光信号，并将该光信号传输至相邻基本单元的光网络层；

所述光接收单元，用于接收本基本单元的所述仲裁逻辑器件发送的所述光信号，并将该光信号转化为电信号传输至本基本单元的电学层。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电学层包括N个子单元，所述光接收单元的个数也为N，且与所述电学层的N个子单元一一对应，所述N为大于或等于2的整数；

所述光交换单元还包括：

层内光交换单元，用于接收本基本单元的所述仲裁逻辑器件在判断所述光信号的目的地为本基本单元时输出的所述光信号，解析所述光信号获知所述光信号的目的地所在的子单元，传输所述光信号至与所述目的地所在子单元对应的光接收单元；

所述目的地所在子单元对应的光接收单元，用于接收本基本单元的所述层内光交换单元输出的所述光信号，并将该光信号转化为电信号传输至对应的电学层的子单元。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述层间光交换单元具体为光学反射镜。

5.根据权利要求2-4中任一所述的系统，其特征在于，所述仲裁逻辑器件包括以下其中之一：光学微环谐振器、阵列波导光栅或光栅耦合器。

6.根据权利要求1-5中任一所述的系统，其特征在于，每个基本单元的光网络层与相邻的基本单元的光网络层，通过自由空间进行光互连。

7.根据权利要求1-5中任一所述的系统，其特征在于，每个基本单元的光网络层与相邻的基本单元的光网络层，以通过硅的光波导TSOWG进行光互连。

8.一种光互连方法，应用于如权利要求1所述的光互连系统，其特征在于，所述两个或两个以上的基本单元包括第一基本单元和第二基本单元，所述第一基本单元包括第一光网络层和第一电学层，所述第二基本单元包括第二光网络层和第二电学层，所述方法包括：

所述第一电学层发送电信号至所述第一光网络层，所述电信号的目的地为所述第二电学层；

所述第一光网络层接收所述电信号，将所述电信号转换为光信号，将所述光信号发送至所述第二光网络层；

所述第二光网络层接收所述光信号，将所述光信号转换为所述电信号，发送所述电信号至所述第二电学层。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述光互连系统还包括：第三基本单元，所述第三基本单元位于所述第一基本单元和第二基本单元之间，所述第三基本单元包括：第三光网络层和第三电学层；

所述将所述光信号发送至所述第二光网络层，包括：

所述第一光网络层根据所述光信号的波段，在预先配置的基本单元与光信号波段的对应关系中，查找到所述光信号的波段对应的基本单元，确定所述光信号的目的地为所述第二基本单元，将所述光信号发送至所述第三基本单元的第三光网络层，通过所述第三光网络层将所述光信号转发至所述第二光网络层；

其中，所述对应关系包括基本单元和与其对应的光信号波段，且每一个基本单元对应的光信号波段均不同。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二电学层包括N个子单元，所述N为大于或等于2的整数；

所述第二光网络层接收所述光信号，将所述光信号转换为所述电信号，发送所述电信号至所述第二电学层，包括：

所述第二光网络层接收所述光信号，解析所述光信号获知所述光信号的目的地所在的所述第二电学层内的子单元；

所述第二光网络层将所述光信号转换为所述电信号，传输所述电信号至确定出的所述第二电学层内的子单元。