本文關鍵詞：大規(guī)模光交換系統(tǒng)及其光開關驅動控制電路的設計與實現(xiàn)　出處：《華中科技大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 全光交換 大容量 波長路由 光開關 陣列波導光柵 驅動控制 異步FIFO

【摘要】：全光交換是全光通信網絡的重要發(fā)展方向。隨著大容量、高速率通信網絡的日益復雜，新一代大容量、高速率、高效靈活、安全可靠的全光交換網絡架構的研究越來越受到人們的關注。其中，全光交換關鍵技術與器件的研究與開發(fā)對于全光交換網絡的實現(xiàn)具有重大的意義。 本論文重點研究基于陣列波導光柵（AWG）的全光波長路由技術，提出了基于周期性陣列波導光柵的多通道光交換方案，利用光開關、光波導陣列、并聯(lián)周期性陣列波導光柵和濾波器等設計了一種超大規(guī)模的全光交換系統(tǒng)架構。 為了便于器件集成，選用了全內反射型光開關作為選路開關。通過研究全內反射型光開關的原理結構，基于恒流驅動芯片設計了大規(guī)模光開關驅動控制電路，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）的硬件驅動電路，對于電路的各個模塊進行了硬件設計，特別對PCB的設計提出了若干要求，可滿足多個光開關電流驅動的需求。 用Verilog硬件描述語言編寫了FPGA驅動控制程序，通過LVDS接口與光收發(fā)模塊匹配，并且使用了異步FIFO緩存來進行數(shù)據緩存以及時鐘同步，對FPGA內部各個模塊進行了詳細設計，并且都進行了仿真驗證，，仿真結果表明FPGA軟件設計滿足系統(tǒng)設計要求。 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)，進行了調試以及測試實驗，仿真結果和測試結果均與設計功能符合，說明基于本論文研究成果可用于實現(xiàn)大規(guī)模光開關的驅動控制系統(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.

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

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本文編號：1415560