在基于阵列波导光栅（AWG）的光互连数据中心中，提出了一种改进的多信道矩阵接收方案，该方案允许每个节点同时接收任意一组波长。该方案基于差错控制编码理论设计了只需要使用少量接收机、固定波长滤波器和一个波长可变滤波器的组合。通过OptiSystem软件仿真验证了在10 Gbit/s和40 Gbit/s的传输速率下，新旧接收方案的接收差异。实验表明，该方案可以有效降低发射功率和减少接收端所需固定波长滤波器的数量，节约了数据中心的设备成本和功耗。

在虚拟网络功能服务链(VNF-SC)中, 当用户申请服务请求, 网络运营商为请求分配频谱和互联网技术(IT)资源后, 由于业务请求、释放资源时间均不相同, 经常出现频谱资源利用率低、产生频谱碎片和阻塞后续VNF-SC请求的情况。提出了一种用于数据中心间的弹性光网络(IDC-EON)优化VNF-SC部署的联合多段路径算法, 该算法以数据中心为边界, 将每个端到端路径划分为多个路径段, 考虑频谱资源开销和利用率对每个路径段的影响, 选择目标函数值最小的端到端路径部署VNF-SC。仿真结果表明, 所提出的算法比现有算法阻塞率更低。

数据中心面临带宽与能耗的双重挑战，光交换具有高带宽、低功耗和透明传输等优势，是一种极具前景的解决方案。针对Clos架构中使用电缓存所引起的高能耗与高延迟问题，提出了一种基于Ring-Clos的全光交换架构，通过级内连接与可调波长转换器为光分组提供相邻中间级路由，解决了部分输入级或中间级输出端口冲突的问题。利用并行匹配调度算法为光分组分配路径，算法复杂度低，硬件实现简单。仿真结果表明，所提架构的丢包率仅为Clos架构的48.81%，有效提高了网络性能。

随着第五代移动通信(5G)网络全面部署, 光通信产业进入到全面快速发展的阶段。根据数据中心光模块的市场需求, 光模块在未来必然向高速率和低价格方向发展。文章所研究的400 Gbit/s双密度四通道小型可插拔封装(QSFP-DD)光收发模块采用近高斯光束理论进行光路设计, 并通过ZEMAX软件进行光路仿真分析, 使用优化函数对球面参数进行优化, 最终得到耦合效率为74.8%, 分析不同偏移下的耦合效率以得到误差范围。对接触面的菲涅尔反射进行分析, 对比不同研磨角度下的器件性能以及模块高温传纤测试, 通过对比选择斜8 °进行适配。根据实验结果对比协议要求, 文章的光路设计搭配斜8 °的光纤可以很好地满足使用场景。

针对数据中心光网络(DCONs)的能耗节省问题, 文章提出了一种基于匹配网络资源的节能嵌入 ( 3E-MNR) 算法。该算法采用协调的虚拟网络嵌入, 提出了嵌入匹配网络资源的概念, 在虚拟嵌入的同时考虑节点和链路的资源约束, 根据链路距离选择合适的调制格式, 放置再生器和光收发器(OTP), 选择能耗最低的网络资源完成嵌入。实验结果表明, 文章所提算法较两种基线算法可以减小总能耗和OTP能耗。在虚拟请求数多时, 性能更加优越, 并且可以在实现运行时间权衡的基础上, 降低网络阻塞率。