發(fā)布時(shí)間：2017-04-16 13:25

  本文關(guān)鍵詞：高速光交換芯片的系統(tǒng)仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光交換矩陣作為光交換節(jié)點(diǎn)的核心單元,決定了光網(wǎng)絡(luò)的交換容量、功能和性能。由硅基光交換集成芯片實(shí)現(xiàn)的光交換矩陣單元具有體積小、功耗低等多種優(yōu)點(diǎn),已成為光纖通信技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前,光交換芯片加工成本還比較高,制作周期也較長(zhǎng),因此芯片的仿真設(shè)計(jì)過(guò)程十分關(guān)鍵。本文開(kāi)展高速光交換芯片的系統(tǒng)仿真研究,主要工作內(nèi)容如下:1.提出了一種基于拓?fù)湫畔⒈淼墓忾_(kāi)關(guān)矩陣性能分析方法,它適用于各種光開(kāi)關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),只需更新相應(yīng)的拓?fù)湫畔⒈砑纯伞Ｍ負(fù)湫畔⒈戆ü忾_(kāi)關(guān)矩陣的拓?fù)溥B接結(jié)構(gòu)和各個(gè)部件的傳輸矩陣信息,通過(guò)計(jì)算所有輸入端口的組播輸出光場(chǎng)可得到開(kāi)關(guān)路由表;然后結(jié)合具體的光交換需求確定光開(kāi)關(guān)配置狀態(tài),并根據(jù)相應(yīng)的輸出光場(chǎng)計(jì)算光開(kāi)關(guān)矩陣的插入損耗和光信噪比性能。以4×4拜尼茲光開(kāi)關(guān)矩陣為例,描述了該方法的具體執(zhí)行過(guò)程,并用于分析基于微環(huán)諧振器的4×4光交換芯片性能。2.利用光通信仿真軟件OptiSystem,搭建了4×4光交換芯片仿真模型和16QAM高速信號(hào)的收發(fā)系統(tǒng)平臺(tái),研究了由馬赫-曾德?tīng)柟忾_(kāi)關(guān)單元組成的光交換芯片傳輸性能,仿真表明上述基于拓?fù)湫畔⒈淼墓忾_(kāi)關(guān)矩陣性能分析方法的正確性。3.設(shè)計(jì)了一種雙環(huán)級(jí)聯(lián)微環(huán)諧振器光開(kāi)關(guān)單元,具體參數(shù)為:直連波導(dǎo)與微環(huán)的耦合系數(shù)0.3,兩個(gè)微環(huán)間的耦合系數(shù)0.0471,微環(huán)半徑10μm,不加電壓時(shí)該光開(kāi)關(guān)單元處于交叉狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上,利用上述光開(kāi)關(guān)矩陣性能分析方法和16QAM高速信號(hào)的收發(fā)系統(tǒng)平臺(tái),仿真研究了基于雙環(huán)級(jí)聯(lián)微環(huán)諧振器的4×4光交換芯片的傳輸性能,芯片最大的插入損耗和最小的光信噪比分別為2.6dB和19.8dB,能夠?qū)崿F(xiàn)100Gbps信號(hào)的正常傳輸。
【關(guān)鍵詞】：高速光交換芯片 拓?fù)湫畔⒈?/strong> 微環(huán)諧振器
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.1

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本文編號(hào)：310928

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