中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所, 西安 710000
目前航电系统中应用的机载综合模块化处理平台存在两种构型, 分别是集中式机箱配置LRM模块和托架安装的ARINC600标准LRU单元。针对这两种构型及机载光互联技术现状, 分别描述了各自的特点及光互联方法采用的光电转换、高密度接口传输等工程化实现方式。最后对当前光互联方法的验证结果进行了描述, 对未来改进方向进行了探讨。
航电系统 光互联 集中式 光背板 高密度接口 全光网络 avionic system optical interconnection centralized optical backplane high-density interface all-optical network
西安邮电大学电子工程学院, 陕西 西安 710121
在光网络中同时输入多个波长时,由于在网络链路中的网络节点是有限的,多个波长会竞争同一个输出端口,从而使通信网络受阻。在碲基拉曼波长转换器放置率为50%时,将其应用在20×20 Mesh-Torus网络中,并对网络阻塞率进行分析。利用伯努利-泊松-帕斯卡(BPP)网络模型仿真分析了碲基波长转换器的输入波长数S以及转换度d对Mesh-Torus网络阻塞性能的影响。结果表明:当d相同、S=4时,阻塞率为0.088~0.0945,S=6时,阻塞率为0.0960~0.0995,由此说明S的增加会减缓网络受阻的时间,使阻塞率增长较慢;当S相同、d增加时,阻塞率在原来的基础上约降低0.0005~0.004。因此,在Mesh-Torus网络中使用碲基波长转换器降低网络阻塞率是可行的。
光通信 全光网络 Mesh-Torus阻塞率 输入波长数 转换度 激光与光电子学进展
2018, 55(12): 120601
1 北京信息职业技术学院, 北京 100055
2 清华大学 水利水电工程系, 北京 100010
光逻辑门是未来全光网络中光信息处理的核心元件, 它可以实现高速光包交换, 全光地址识别,数据编码, 奇偶校验, 信号再生等功能。采用微环谐振器设计了一种新型的电光逻辑门, 结构通过三个非对称微环组成, 分析耦合区的传输矩阵方程得出加载电压信号的变化能够实现微环折射率的变化, 利用光强的逻辑开关特性可以实现光门逻辑。计算机仿真验证了工作波长1 600 nm时, 实现的高电平50.7 V定义为逻辑1, 低电平0 V定义为逻辑0, 通过光强变化得出了6位逻辑运算; 整个系统的响应时间理论上得到了1.8 ps, 运算速率可达近200 Gbit/s。逻辑的双稳态分析中得出: 微环发生最大谐振值时对应的控制波长等于微环未发生形变前的谐振波长和偏移量之和; 调制可以通过微环谐振波长实现控制。这一研究对于未来全光通信的实现具有一定的意义。
全光网络 光逻辑门 微环谐振器 耦合区 optical network optical logic gates micro ring resonator coupling area 红外与激光工程
2017, 46(1): 0122003
华中科技大学 光学与电子信息学院, 武汉430074
LCOS(硅基液晶)芯片的相邻像素之间存在电场边缘效应, 产生的寄生光栅效应劣化了WSS(波长选择开关)端口之间的串扰水平。文章建立了简化的2f光学模型, 并基于傅里叶光学方法仿真分析了LCOS芯片中电场边缘效应对WSS性能指标的影响。结果表明, 光束经LCOS光栅的衍射角越大, 则WSS输出端口间的串扰越大; 通过减小WSS端口间距或增大透镜焦距可以减小串扰, 继而增大WSS的端口数。该研究结果对WSS的参数设计和优化具有重要的参考价值。
全光网络 波长选择开关 硅基液晶 相位光栅 all optical network wavelength selective switch liquid crystal on silicon phase grating
中国科学院上海光学精密机械研究所， 中国科学院空间激光通信及检验技术重点实验室， 上海 201800
Crossbar网络是实现高速并行光学处理的一种最重要而有效的光交换网络结构。作为一种无阻塞网络，Crossbar网络具有简单性, 易于实现控制，适合于构成光开关矩阵。总结和分析了近20多年来发展的Crossbar光交换网络，介绍了不同Crossbar光交换网络的原理、结构和性能，分析了Crossbar光交换网络的关键技术。目前光学互连网络的发展方向是实现集成大规模光互连。可以预见光学互连网络会朝着更加实用化的方向发展，并在其应用领域发挥越来越重要的作用。
光通信 全光网络 Crossbar网络 光开关矩阵 激光与光电子学进展
2013, 50(1): 010003
1 西安邮电大学电子工程学院, 陕西 西安 710061
2 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
互联网业务的迅猛增长，促使光网络向大容量高性能方向发展，波分复用（WDM）与时分复用（OTDM）相结合，将是未来超高速大容量光子网络的发展方向。全光非归零（NRZ）到归零（RZ）码型转换技术，是构建这种WDM/OTDM混合网络的核心接口技术之一，它能将分别采用WDM与OTDM技术的不同网络部分有机结合，实现不同调制格式的数据在网络的不同区域之间自由传输。综述了全光NRZ到RZ码型转换技术的最新研究进展，详细分析了每种方案的工作原理，性能特征及关键技术，对比了其优缺点，指出了目前存在的问题，最后对其发展前景进行了展望。
光通信 全光网络 码型转换 非归零码 归零码 全光信号处理 激光与光电子学进展
2012, 49(6): 060003
重庆邮电大学 光互联网及光信息处理研究所，重庆400065
文章提出了一种AON(全光网络)中基于网络编码理论的单链路故障定位机制。利用网络编码在信息处理和融合上的优势，可使从单个信源发出的信息经过不同的探测通路后得到不同的处理。若经过每条链路的探测通路的集合互不相同，则可以根据目的节点接收到的探测信息定位故障链路。仿真结果表明，该机制能够在保证定位准确性的同时有效地降低故障定位的开销。
全光网络 网络编码 故障定位 AON network coding fault location
重庆邮电大学 重庆高校光纤通信技术重点实验室， 重庆 400065
文章提出一种基于数据包频率模式-树结构(BFP-Tree)方法的负载平衡路由机制，该机制首先统计所有路径节点的使用频度；然后选取使用频度最高的节点路径，按照网络中各链路使用波长数的统计方差最小的原则，对业务请求进行路由选择。仿真结果表明：该方法在阻塞概率和传输延迟性能方面都优于BFP-Tree路由机制。
全光网络 负载平衡 路由机制 路径 all-optical network load balance routing mechanisms path
1 桂林航天工业高等专科学校，广西 桂林541004
2 桂林电子科技大学 计算机系，广西 桂林541004
文章提出了一种新的基于环形拓扑结构的光码分多址(OCDMA)接入网络，对网络的模型、性能进行了分析。设计了一种基于周期性频域编码技术的环形网络的自干扰抑制方案，并对该方案进行了分析和讨论。试验证明：该网络允许所有用户同时通信，并且能提高网络的灵活性和效率。
光码分多址 全光网络 自干扰 OCDMA all-optical network self-interference
