高速硅基光缓存器的研究

发布时间：2021-11-19 20:10

　　全光网络是实现下一代通信技术的核心,它的构建在于全光交换技术的实现,其中包括了数据的交换、路由、缓存和转发。目前光交换、光路由和光转发技术的应用取得了重大进展,只有光缓存技术得以推广,全光网络才能真正提供服务。由于现阶段存在“光-电-光”转换的瓶颈使得缓存器无法从电缓存迈向光缓存,研究全光缓存就变得至关重要。根据缓存数据的介质不同,光缓存器主要分为光纤型和波导型。光纤型缓存器能够达到可观的延时量,但易受环境影响,对温度等外界干扰比较敏感,且器件尺寸较大难以精确控制缓存时间。波导型缓存器凭借波导结构紧凑的特点便于片上集成,且缓存时间精确可控,利用微环谐振腔等合理的结构还能实现较大的延时量。本文基于以往的成果提出改进型的光缓存结构设计,在满足片上集成的情况下,实现低功耗、大延时、可调谐功能的缓存功能。本论文首先根据微环谐振腔耦合理论、群延时理论、热光效应及光开关的工作原理设计出了一种基于硅衬底的聚合物热光可调谐光缓存器。光在该结构中可实现单模传输进而降低器件损耗,凭借谐振效应和波导的色散效应可以降低光传播的速度从而提高缓存时间量,利用高热光系数的聚合物材料能够使得光缓存器的开关调谐时间达到... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

全光通信网络结构示意图

东南大学硕士学位论文全光缓存的技术难题得到解决，全光网络才能真正为用户提供国家的研究所和高校等都对光缓存器开展了深入的研究。包括荷、美国哥伦比亚大学和加州大学，日本、韩国的一些研究机构和司，如日本 NTT 公司也都在全光缓存器的研究上做了很多工作学和华中科技大学、北方交通大学的光通信研究组也都在全光缓好的成果[6-9]。近来，片上集成光缓存器件因其优异的性能引起了。

图 1.3 向前型延时线光缓存器示意图缓存单元利用环形、矩阵型、跑道型等环绕方式组成的光纤延时线结构完成缓存能。开关阵列用以判断延时的操作。当分别输入λ1 和λ2 两种不同波长的光信号时，关阵列根据波长异性或者外加信号的控制来筛选λ1 和λ2 是经过光纤延时线 1（产生延时量）还是直接从光纤输出，同理经过光纤延时线 2。在输出端 1 和输出端 2 则会应输出 4 种不同延时量的光信号，即 0、Δt、2Δt、3Δt，通过对输入端进行加载信号拓展即可增加波长输入量满足不同信号的延时操作[17]。在向前型光缓存器中，延时单由长度和结构不同的光纤延时线构成。它充分利用光纤的拓展性和廉价性，整体结构单，需要额外支持器件较少，易于调整和控制，光信号传输质量较好。输入光在这种时线中传播时始终保持向前的特性，在输出端就能得到固定延时量差的缓存光信号。(2) 反馈型光缓存器这种结构缓存器主要采用环形 FDL 方式作为延时单元，通过往返的路径来增加在 FDL 中延时的次数，从而延拓缓存量，其结构图如 1.4 所示。反馈式光纤延时线缓

【参考文献】：
期刊论文
[1]光纤延迟线型全光缓存器的研究[J]. 吴重庆.  光学学报. 2011(09)



本文编号：3505776