本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模光交換系統(tǒng)及其光開關(guān)驅(qū)動控制電路的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)　出處：《華中科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 全光交換 大容量 波長路由 光開關(guān) 陣列波導(dǎo)光柵 驅(qū)動控制 異步FIFO

【摘要】：全光交換是全光通信網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展方向。隨著大容量、高速率通信網(wǎng)絡(luò)的日益復(fù)雜，新一代大容量、高速率、高效靈活、安全可靠的全光交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究越來越受到人們的關(guān)注。其中，全光交換關(guān)鍵技術(shù)與器件的研究與開發(fā)對于全光交換網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)具有重大的意義。 本論文重點(diǎn)研究基于陣列波導(dǎo)光柵（AWG）的全光波長路由技術(shù)，提出了基于周期性陣列波導(dǎo)光柵的多通道光交換方案，利用光開關(guān)、光波導(dǎo)陣列、并聯(lián)周期性陣列波導(dǎo)光柵和濾波器等設(shè)計了一種超大規(guī)模的全光交換系統(tǒng)架構(gòu)。 為了便于器件集成，選用了全內(nèi)反射型光開關(guān)作為選路開關(guān)。通過研究全內(nèi)反射型光開關(guān)的原理結(jié)構(gòu)，基于恒流驅(qū)動芯片設(shè)計了大規(guī)模光開關(guān)驅(qū)動控制電路，由于I/O端口需求較大，提出了基于現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）的硬件驅(qū)動電路，對于電路的各個模塊進(jìn)行了硬件設(shè)計，特別對PCB的設(shè)計提出了若干要求，可滿足多個光開關(guān)電流驅(qū)動的需求。 用Verilog硬件描述語言編寫了FPGA驅(qū)動控制程序，通過LVDS接口與光收發(fā)模塊匹配，并且使用了異步FIFO緩存來進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存以及時鐘同步，對FPGA內(nèi)部各個模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計，并且都進(jìn)行了仿真驗證，仿真結(jié)果表明FPGA軟件設(shè)計滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。 最后，通過對系統(tǒng)程序的整體仿真驗證了系統(tǒng)的功能，并實(shí)際搭建電路系統(tǒng)，進(jìn)行了調(diào)試以及測試實(shí)驗，仿真結(jié)果和測試結(jié)果均與設(shè)計功能符合，，說明基于本論文研究成果可用于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模光開關(guān)的驅(qū)動控制系統(tǒng)。
[Abstract]:All - optical switching is an important development direction of all optical communication networks . With the increasing complexity of high - capacity and high - rate communication networks , the research of a new generation of all - optical switching network architectures with large capacity , high speed , high efficiency and flexibility , safety and reliability is attracting more and more attention . Among them , the key technology of all - optical switching and the research and development of devices have great significance for the realization of the whole - optical switching network . In this paper , based on the full - optical wavelength routing technology of arrayed waveguide grating ( AWG ) , a multi - channel optical switching scheme based on periodic array waveguide grating is proposed , and an ultra - large - scale all - optical switching system architecture is designed by using optical switch , optical waveguide array , parallel periodic array waveguide grating and filter . In order to facilitate the integration of the device , an all - in - reflection type optical switch is used as the routing switch . By studying the principle structure of the total internal reflection type optical switch , a large - scale optical switch driving control circuit is designed based on the constant current driving chip . The FPGA driving control program is written in the description language of verilog hardware , the LVDS interface is matched with the optical transceiver module , and the asynchronous FIFO buffer is used for data caching and clock synchronization . The FPGA internal modules are designed in detail , and the simulation verification is carried out , and the simulation results show that the software design of the FPGA meets the design requirements of the system . Finally , the function of the system is verified by the whole simulation of the system program , and the circuit system is built . The simulation results and the test results are consistent with the design function , and the driving control system based on the research results can be used to realize the large - scale optical switch .

【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN929.1

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本文編號：1415559