發(fā)布時(shí)間：2020-06-05 07:21

【摘要】： 全光緩存器能夠在光域內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行緩存,解決數(shù)據(jù)包在節(jié)點(diǎn)的沖突問題,將會(huì)成為全光網(wǎng)的重要組成部分。本文提出了一種新型可擦寫的全光緩存器,該緩存器在原有雙環(huán)結(jié)構(gòu)緩存器(Dual-loop optical buffer,DLOB)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,引入了雙-SOA(半導(dǎo)體光放大器,semiconductor optical amplifier)結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是: 1、可以利用不同的控制光來完成信號(hào)的“寫入/讀出”控制。由于信號(hào)光在緩存器中環(huán)行時(shí)會(huì)發(fā)生功率的變化,將會(huì)導(dǎo)致其對(duì)“讀出”控制光的功率的要求發(fā)生變化,而此種結(jié)構(gòu)的緩存器可以單獨(dú)地調(diào)節(jié)“寫入/讀出”控制光的功率,很好地解決了這個(gè)問題。 2、雙SOA結(jié)構(gòu)的引入,使得信號(hào)從耦合器的不同端口“寫入/讀出”緩存器。解決了采用同一端口“寫入/讀出”信號(hào)光時(shí)存在的串?dāng)_問題;同時(shí),有效地克服了由于數(shù)據(jù)包的”寫入”動(dòng)作而造成的信號(hào)光的“泄露”問題。 3、在注入信號(hào)峰值功率相同的條件下,雙SOA結(jié)構(gòu)的采用還可以對(duì)信號(hào)光實(shí)現(xiàn)功率補(bǔ)償,比利用單個(gè)SOA進(jìn)行“寫入/讀出”控制延長(zhǎng)了緩存時(shí)間。 本文的主要工作有: 1、在電路設(shè)計(jì)方面,提出了一種針對(duì)半導(dǎo)體器件的溫度控制電路的設(shè)計(jì)方案。進(jìn)行了詳細(xì)的原理分析,并調(diào)試了實(shí)驗(yàn)電路。通過擬和方式得到了溫控控制電路中采樣電路中匹配電阻的確定。在溫度誤差僅為±0.03℃的同時(shí),極大地簡(jiǎn)化了運(yùn)算復(fù)雜度。 2、提出了一種新型的可擦寫結(jié)構(gòu)的全光緩存器,針對(duì)其結(jié)構(gòu)特性分析了控制光功率的確定;可緩存包長(zhǎng)的限制;最后,理論上分析了此結(jié)構(gòu)緩存器的緩存原理,“漏光”消除原理。 3、搭建了全光緩存系統(tǒng)結(jié)構(gòu),成功進(jìn)行了2.5Gb/s速率信號(hào)的多圈緩存實(shí)驗(yàn),同時(shí)證明了理論的正確性。
【圖文】：

全光緩存器首先是一個(gè)無需進(jìn)行光/電/光變換且具有光輸入與光輸出數(shù)據(jù)流的器件。輸入的光在一定的色散和失真范圍可以在其中存儲(chǔ)一定的時(shí)間t，且讀出時(shí)間可以通過外部光/電信號(hào)控制，滿足抓z，O=mp(0，0)。如圖1.1所示�，F(xiàn)今研究的緩存器中，要求數(shù)據(jù)流必須是全光的，但是，允許數(shù)據(jù)的幀頭在節(jié)點(diǎn)處經(jīng)過光/電/光的變換。圖1.2為緩存器在全光包交換中如何解決數(shù)據(jù)包沖突的示意圖。當(dāng)來自A、B兩個(gè)不同信道的數(shù)據(jù)包同時(shí)到達(dá)交換節(jié)點(diǎn)且需要被路由到相同目的地址時(shí)，緩存器可以讓其中一個(gè)數(shù)據(jù)包在其中暫存的同時(shí)允許優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)包通過，當(dāng)線路空閑時(shí)再釋放其中的數(shù)據(jù)包。除了全光通信系統(tǒng)，全光緩存器還在全光信號(hào)處理、射頻光子學(xué)(如相位振列天線)及非線性光學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用[2]。二=O二二Lp廠a卜力咬咬一一 ---圖1.1全光緩存器的示意圖圖1.2全光緩存器在網(wǎng)絡(luò)一}y點(diǎn)中的應(yīng)用2全光緩存器的研究進(jìn)展光子是玻色子，如果不把光子轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰�，理論上光子是不可能停下來的，唯一的辦法是使光信號(hào)延遲一段時(shí)間，以便對(duì)高速光信號(hào)進(jìn)行處理。光信號(hào)的傳輸時(shí)間可表示為‘一習(xí)v。，其中L為光傳輸路徑長(zhǎng)度，v、是群速度

時(shí)間可以通過外部光/電信號(hào)控制，滿足抓z，O=mp(0，0)。如圖1.1所示。現(xiàn)今研究的緩存器中，要求數(shù)據(jù)流必須是全光的，但是，允許數(shù)據(jù)的幀頭在節(jié)點(diǎn)處經(jīng)過光/電/光的變換。圖1.2為緩存器在全光包交換中如何解決數(shù)據(jù)包沖突的示意圖。當(dāng)來自A、B兩個(gè)不同信道的數(shù)據(jù)包同時(shí)到達(dá)交換節(jié)點(diǎn)且需要被路由到相同目的地址時(shí)，緩存器可以讓其中一個(gè)數(shù)據(jù)包在其中暫存的同時(shí)允許優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)包通過，當(dāng)線路空閑時(shí)再釋放其中的數(shù)據(jù)包。除了全光通信系統(tǒng)，，全光緩存器還在全光信號(hào)處理、射頻光子學(xué)(如相位振列天線)及非線性光學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用[2]。二=O二二Lp廠a卜力咬咬一一 ---圖1.1全光緩存器的示意圖圖1.2全光緩存器在網(wǎng)絡(luò)一}y點(diǎn)中的應(yīng)用2全光緩存器的研究進(jìn)展光子是玻色子，如果不把光子轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰�，理論上光子是不可能停下來的，唯一的辦法是使光信號(hào)延遲一段時(shí)間，以便對(duì)高速光信號(hào)進(jìn)行處理。光信號(hào)的傳輸時(shí)間可表示為‘一習(xí)v。，其中L為光傳輸路徑長(zhǎng)度，v、是群速度，所以“光緩存”可以從兩方面著手:一是減慢光的?
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TP333

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 鄭臨夏;可多次讀寫全光緩存器同步光信號(hào)源的研制[D];北京交通大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2697705