[发明专利]基于微环功率分配器和组化的广播光片上结构及通信方法

摘要

本发明公开了一种基于微环功率分配器和组化的广播光片上结构及通信方法，用于提升结构扩展性和广播通信效率，降低集成设计难度和控制电路功耗，包括M×N个超级节点、M个全局交换网、N个本地交换网和M×N×(M+N)条第三光波导，M≥2，N≥2，M×N个超级节点分为N组，每组M个，第n组中第m个超级节点表示为Sn,m，1≤n≤N，1≤m≤M，每个超级节点中包括M个计算节点、一个交叉开关、两个光调制器和M+N‑2个光解调器，每个全局交换网包括N个微环功率分配器，每个本地交换网包括M个微环功率分配器，根据n、m，每个超级节点连接一个本地交换网和一个全局交换网，根据目的计算节点所在超级节点组编号和在该超级节点组内编号在本地交换网、全局交换网或本地交换网和全局交换网进行通信。

主权项

1.一种基于微环功率分配器和组化的广播光片上结构，其特征在于，包括M×N个超级节点(1)、M个全局交换网(2)、N个本地交换网(3)和M×N×(M+N)条第三光波导(4)，M≥2，N≥2，M×N个超级节点(1)分为N组，每组M个，第n组中的第m个超级节点(1)表示为Sn,m，1≤n≤N，1≤m≤M；所述超级节点(1)包括交叉开关(11)和与其相连的M个计算节点(12)、两个光调制器(13)和M+N‑2个光解调器(14)；所述交叉开关(11)，用于实现计算节点(12)、光调制器(13)和光解调器(14)间广播信息的交换；所述计算节点(12)，用于产生、发送和接收广播信息；所述光调制器(13)，用于将数据位宽为B的电信号转换为数据位宽为1的光信号；所述光解调器(14)，用于将数据位宽为1的光信号转化为数据位宽为B的电信号，B>1；所述全局交换网(2)包括N个第一微环功率分配器(21)；所述第一微环功率分配器(21)包括第一主传输光波导(211)、N‑1个第一微环谐振器(212)和N‑1个第一辅助传输光波导(213)；所述第一主传输光波导(211)，用于将光调制器(13)发出的数据位宽为1的光信号耦合进第一微环谐振器(212)，所述第一辅助传输光波导(213)，用于将第一微环谐振器(212)耦合进的数据位宽为1的光信号发送至光解调器(14)；所述本地交换网(3)包括M个第二微环功率分配器(31)；所述第二微环功率分配器(31)包括第二主传输光波导(311)、M‑1个第二微环谐振器(312)和M‑1个第二辅助传输光波导(313)；所述第二主传输光波导(311)，用于将光调制器(13)发出的数据位宽为1的光信号耦合进第二微环谐振器(312)，所述第二辅助传输光波导(313)，用于将第二微环谐振器(312)耦合进的数据位宽为1的光信号发送至光解调器(14)；所述Sn,m包括的两个光调制器(13)中的一个与第n个本地交换网(3)中一个第二主传输光波导(311)通过一条第三波导(4)连接，另一个与第m个全局交换网(2)中一个第一主传输光波导(211)通过一条第三波导(4)连接；所述Sn,m包括的M+N‑2个光解调器(14)中的M‑1个各与第n个本地交换网(3)中的一个第二辅助传输光波导(313)通过一条第三波导(4)连接，另N‑1个各与第m个全局交换网(2)中的一个第一辅助传输光波导(213)通过一条第三波导(4)连接；每一条第三波导(4)仅被使用一次。