[發明專利]基于陣列波導光柵路由器的全光緩存器

有效

• 申請號: 201610242218.7
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105792032B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 何建軍;吳月;陳陽;郎婷婷
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種基于陣列波導光柵路由器的全光緩存器，其特征在于：

包括陣列波導光柵路由器(1)、第一光纖延時線(2)、波長轉換器(3)、半導體光放大器(4)、第二光纖延時線(5)和緩存控制臺(7)；所述陣列波導光柵路由器(1)為(N+1)×(N+1)路由器，陣列波導光柵路由器(1)其中一個輸入端口作為所述全光緩存器的輸入端，其中一個輸出端口作為所述全光緩存器的輸出端，其余的輸入端口和輸出端口均用于光緩存環的環路連接；

陣列波導光柵路由器(1)其余的輸出端口分別經各自的第一光纖延時線(2)與波長轉換器(3)的各個輸入端連接，波長轉換器(3)的輸出端連接半導體光放大器(4)，半導體光放大器(4)輸出端經各自的第二光纖延時線(5)后分別與陣列波導光柵路由器(1)其余的各個輸入端口連接；

信道中傳輸波長范圍為λ₁～λ_N的N個復合光包信號從陣列波導光柵路由器(1)一個輸入端口進入，經波分復用為N個不同波長的光包信號后從其余N個輸出端口輸出經第一光纖延時線陣列(2)進入到波長轉換器(3)進行波長轉換，再經半導體光放大器(4)進行信號放大，最后經第二光纖延時線陣列(5)傳輸到陣列波導光柵路由器(1)其余N個輸入端口進入，從而形成N路相互獨立的光緩存環；

波長轉換器(3)連接有緩存控制臺(7)，陣列波導光柵路由器(1)其余N個輸出端口的光信號經標簽處理(6)提取光包長度、源、目的地等信息后存儲在緩存控制臺(7)，由緩存控制臺(7)控制波長轉換器(8)對經過的光包信號進行波長轉換，通過改變波長實現光包信號在光緩存環中的緩存圈數與緩存輸出，所需輸出的光包信號經陣列波導光柵路由器(1)路由處理后從最終的一個輸出端口輸出；

對于N個不同波長的復合光包信號，陣列波導光柵路由器(1)具有N+1個輸入端口和N+1個輸出端口，其中一對輸入端口和輸出端口作為全光緩存器輸入輸出用的端口，其余N對相對稱的輸入端口和輸出端口作為光緩存環用的連接端口。

2.根據權利要求1所述的一種基于陣列波導光柵路由器的全光緩存器，其特征在于：通過標簽處理(6)利用光標簽交換技術提取光包信號長度、源、目的地等信息存儲在緩存控制臺(7)，

標簽處理(6)后的不同波長的光包信號傳送到緩存控制臺(7)，緩存控制臺(7)采用現場可編程門陣列(FPGA)，計算各個光包信號所需要的緩存時間并控制波長轉換器(3)對到達的光信號進行波長轉換。

3.根據權利要求1所述的一種基于陣列波導光柵路由器的全光緩存器，其特征在于：經波長轉換器(3)改變波長后的所述光包信號在經過陣列波導光柵路由器(1)后，或者再次進入緩存環，或者從陣列波導光柵路由器(1)的最終輸出端口輸出。

4.根據權利要求1所述的一種基于陣列波導光柵路由器的全光緩存器，其特征在于：對于每一路緩存環，該路緩存環的光包信號的光包長度t滿足以下公式：

t≤(L₁+L₂)/v-T_wc,

其中，v為光信號在光纖延時線中的傳播速度,T_wc為波長轉換器的轉換時間，L₁為該路緩存環第一光纖延時線(2)的長度，L₂為該路緩存環第二光纖延時線(5)的長度。

5.根據權利要求4所述的一種基于陣列波導光柵路由器的全光緩存器，其特征在于：對于每一路緩存環，所述的第一光纖延時線(2)中光的傳播時間滿足：

T_f1≥T_wc，即L₁/v≥T_wc

其中，T_f1為波長轉換器的轉換時間。

6.根據權利要求1所述的一種基于陣列波導光柵路由器的全光緩存器，其特征在于：所述輸入的每路光包信號中相鄰兩個光包信號各個光信號之間的間隔時間T_interval滿足：

T_interval≥T_wc

其中，T_wc為波長轉換器的轉換時間。

7.根據權利要求1所述的一種基于陣列波導光柵路由器的全光緩存器，其特征在于：所述的陣列波導光柵路由器(1)和波長轉換器(2)通過混合集成的方法集成在同一襯底上。