光互連器件和多級光互連網(wǎng)絡(luò)循環(huán)系統(tǒng)研究.pdf

1、華中理工大學(xué)博士學(xué)位論文光互連器件和多級光互連網(wǎng)絡(luò)循環(huán)系統(tǒng)研究姓名：羅風(fēng)光申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：物理電子學(xué)指導(dǎo)教師：曹明翠19991101華中理工大學(xué)博士學(xué)位論文互連網(wǎng)絡(luò)的多級互連功能。構(gòu)造了一個分段式BanyanBitoniC排序網(wǎng)，并完成了Bitonic排序計算機(jī)模擬。卜一、一～一／研究了一種基于cMoS／s脞D光電子集成靈巧像元列陣的具有不同互連結(jié)構(gòu)的多級自由空間光互連交換網(wǎng)絡(luò)單級循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4【該系統(tǒng)采用CMOS／SEED靈巧

2、像元光收發(fā)列陣器件作為光交換開關(guān)節(jié)點控制器件，設(shè)計了1616多級Crossover、Banyan單級循環(huán)自由空間光互連交換網(wǎng)絡(luò)CMOS／SEED邏輯選通控制電路，僅需用一級光互連網(wǎng)絡(luò)的光學(xué)裝置和16個5選1選通電路單元，即可完成Crossover、Banyan等各級具有不同互連結(jié)構(gòu)的多級光互連交換網(wǎng)絡(luò)，突破了不同拓?fù)浠ミB結(jié)構(gòu)的多級光互連光交換網(wǎng)絡(luò)難于用單級光學(xué)系統(tǒng)裝胃實現(xiàn)的難題。實驗上研制了16x16自由空IHjCrossover單級循

3、環(huán)光互連交換模塊。卜—卜＼一研究了一種基于VCSELCMOS光電集成器件的(4x10)(4x10)分mi式自由空間并行光互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。(可同時進(jìn)行4臺計算機(jī)的無阻塞雙向并行光互連。每臺計算機(jī)和數(shù)據(jù)總線之間數(shù)據(jù)線的信號是由10條光纖并行傳送，其中8條為數(shù)據(jù)線，2條為時鐘和控制線。每線傳送速率為125Gb／s，數(shù)據(jù)帶寬為10Gb／s。寬帶多層自由空間光學(xué)數(shù)據(jù)總線的總光學(xué)數(shù)據(jù)通道為(440)，總?cè)萘靠蛇_(dá)40Gb／s。提出了一種二維光纖列陣

4、結(jié)構(gòu)和制作工藝，實驗上研制出高精度、高密度的4x40二維光纖列陣／dO接口器件，每層光纖列陣內(nèi)相鄰光纖的間距為125pm，相鄰兩層光纖列陣間光纖的間距為250m，實測位置誤差小于4pJn，角向差小于O03度。對二維光纖列陣進(jìn)行了詳細(xì)的誤差分析，對并行光互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了串話分析，分析了一種消除系統(tǒng)信號通道串話影響因素的方法。由此可實現(xiàn)高密度、無串話、無阻塞的(4lo)(4x10)分布式自山空間并行光互連交換網(wǎng)絡(luò)。L、關(guān)鍵詞：光互連，光計