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)的實現(xiàn)具有重大的意義。 本論文重點研究基于陣列波導(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，并實際搭建電路系統(tǒng)，進(jìn)行了調(diào)試以及測試實驗，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現(xiàn)大規(guī)模光開關(guān)的驅(qū)動控制系統(tǒng)。
[Abstract]:Optical switching is an important development direction in all-optical network. With large capacity, high speed communication network is increasingly complex, a new generation of large capacity, high speed, efficient and flexible, safe and reliable research on all-optical switching network architecture has attracted more and more attention. The research and development of key technologies and devices for all-optical switching has of great significance to the realization of all-optical switching network.
This thesis focuses on the study of array waveguide grating (AWG) wavelength routing technology, proposed exchange scheme of multi-channel light cycle based on array waveguide grating, using optical switch, optical waveguide array, parallel periodic array waveguide grating and filter design of a large scale optical exchange system.
In order to facilitate the integration of devices, the use of the TIR switch as routing switch. The principle of optical switching by studying the total internal reflection, constant current driver design of large-scale optical switch drive control circuit based on I/O port, due to greater demand, is proposed based on field programmable gate array (FPGA) hardware driver for each module circuit, circuit of hardware design, especially puts forward some requirements for the design of PCB, which can meet a plurality of light switch current drive demand.
Using Verilog hardware description language FPGA driver control program, through the LVDS, and the optical transceiver module interface, and the use of asynchronous FIFO cache to cache data and clock synchronization, each module of the internal FPGA of the detailed design, and simulation, simulation results show that the FPGA software design to meet the system design requirements.
Finally, through the simulation of the whole system program to verify the function of the system, and set up the circuit system, debugging and testing, the simulation results and test results are consistent with the design function, based on the research results of this thesis can be used to implement large-scale optical switch drive control system.

【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：1415560