本文關鍵詞：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)點的核心單元,決定了光網(wǎng)絡的交換容量、功能和性能。由硅基光交換集成芯片實現(xiàn)的光交換矩陣單元具有體積小、功耗低等多種優(yōu)點,已成為光纖通信技術領域的研究熱點。目前,光交換芯片加工成本還比較高,制作周期也較長,因此芯片的仿真設計過程十分關鍵。本文開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.提出了一種基于拓撲信息表的光開關矩陣性能分析方法,它適用于各種光開關拓撲結(jié)構(gòu),只需更新相應的拓撲信息表即可。拓撲信息表包括光開關矩陣的拓撲連接結(jié)構(gòu)和各個部件的傳輸矩陣信息,通過計算所有輸入端口的組播輸出光場可得到開關路由表;然后結(jié)合具體的光交換需求確定光開關配置狀態(tài),并根據(jù)相應的輸出光場計算光開關矩陣的插入損耗和光信噪比性能。以4×4拜尼茲光開關矩陣為例,描述了該方法的具體執(zhí)行過程,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高速信號的收發(fā)系統(tǒng)平臺,研究了由馬赫-曾德爾光開關單元組成的光交換芯片傳輸性能,仿真表明上述基于拓撲信息表的光開關矩陣性能分析方法的正確性。3.設計了一種雙環(huán)級聯(lián)微環(huán)諧振器光開關單元,具體參數(shù)為:直連波導與微環(huán)的耦合系數(shù)0.3,兩個微環(huán)間的耦合系數(shù)0.0471,微環(huán)半徑10μm,不加電壓時該光開關單元處于交叉狀態(tài)。在此基礎上,利用上述光開關矩陣性能分析方法和16QAM高速信號的收發(fā)系統(tǒng)平臺,仿真研究了基于雙環(huán)級聯(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信號的正常傳輸。
【關鍵詞】：高速光交換芯片 拓撲信息表 微環(huán)諧振器
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.1

  本文關鍵詞：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。

本文編號：310928