[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

本發明公開了一種基于陣列波導光柵路由器的全光緩存器。陣列波導光柵路由器其中一輸入口和輸出口分別作為總輸入和輸出端，其余的輸入口和輸出口均用于連接；陣列波導光柵路由器其余輸出端口經第一光纖延時線與波長轉換器的輸入端連接，波長轉換器的輸出端經半導體光放大器、各自的第二光纖延時線后與陣列波導光柵路由器其余的各個輸入端口連接；復合光包信號從總輸入端口進入，經波分復用為不同波長后從其余輸出端口輸出進行波長轉換，信號放大后傳輸到陣列波導光柵路由器其余輸入端口，形成光緩存環。本發明實現了多波長的不同緩存時間控制，高效節能，緩存時間可無限，并且提高了系統的穩定性，具有尺寸小，質量輕，靈活性好，抗電磁干擾等優點。

技術領域

本發明涉及了一種全光緩存器，特別是涉及了全光緩存技術的一種基于陣列波導光柵路由器的全光緩存器。

背景技術

全光緩存技術是實現全光數字分組交換網的基礎，在光域對信號進行延時緩存，避免了光電光的交換，有效的提高了全光包交換網絡的節點的吞吐量，降低了丟包率，有效解決了不同客戶請求響應的競爭沖突，具有容量大、響應速度快、更穩定、更安全、抗電磁干擾、體積小、質量輕等諸多優點。因此，全光緩存技術已經成為該領域的研究熱點。

國內外現有的技術資料中，提供了很多關于實現全光緩存的設計。主要可以分為兩大類：基于光纖延時線的光緩存和基于慢光效應的光緩存。基于光纖延時線的光緩存技術主要是通過改變光纖的長度結合使用光開光實現光緩存，其中又可以分為正反饋光緩存和負反饋光緩存，正反饋光緩存技術同一光包僅一次通過延時光纖，而負反饋光緩存技術可以實現光在延時光纖中循環。基于慢光效應的光緩存技術通過不同的方法達到最終改變光傳輸群速度的效果，從而實現慢光效應，實現光緩存。有通過受激布里淵散射效應和受激拉曼散射效應改變群折射率從而改變群速的方案；也有通過電磁感應透明技術實現光緩存的方案；還有通過特殊的耦合共振結構減小群速實現光緩存的方案等等。眾多以上方案中，基于光纖延時線的光緩存技術大量使用光開關，而且延時受限于光纖的長度，雖然有基于負反饋的光緩存的設計存在，但是該方案大量使用波分復用器，半導體光放大器，偏振控制器等器件，結構復雜，控制操作復雜；基于慢光效應的光緩存設計結構復雜，慢光時間調控范圍小，難度大，緩存光帶寬也受到了很大的限制；現有的方案大多數只針對某一波長的光波進行緩存，效率較低。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種基于陣列波導光柵路由器的全光緩存器，解決了上述存在的問題。

本發明所采用的技術方案是：

本發明包括陣列波導光柵路由器、第一光纖延時線、波長轉換器、半導體光放大器、第二光纖延時線、標簽處理和緩存控制臺；陣列波導光柵路由器為(N+1)×(N+1)路由器，陣列波導光柵路由器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其余的輸出端口分別經各自的第一光纖延時線與波長轉換器的各個輸入端連接，波長轉換器的輸出端連接半導體光放大器，半導體光放大器輸出端經各自的第二光纖延時線后分別與陣列波導光柵路由器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進入到波長轉換器進行波長轉換，再經半導體光放大器進行信號放大，最后經第二光纖延時線陣列傳輸到陣列波導光柵路由器其余N個輸入端口進入，從而形成N路相互獨立的光緩存環。

波長轉換器連接有緩存控制臺，陣列波導光柵路由器其余N個輸出端口的光信號經標簽處理提取光包長度、源、目的地等信息存儲在緩存控制臺，由緩存控制臺控制波長轉換器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路由處理后從最終的一個輸出端口輸出。