一种片上光网络系统及一种光功率控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及片上光网络技术领域，特别是涉及一种片上光网络系统及一种光功率控制方法。
【背景技术】
[0002]从处理器产业当前的发展状况来看，集成越来越多的处理器核是目前公认的延续摩尔定律的办法。多核处理器面临的一个主要问题是如何实现多个处理器核之间的有效快速通信，为了解决这个问题，业界和学术界都已经开始了一些将光互连引入片上互连/网络的尝试。
[0003]现有技术中，片上光网络系统可以包括以下组成部分:光源、光波导、调制器等。其中，光源将其产生的光波注入到光波导中，光波导用于传输光波，调制器首先从光波导中获得一定比例(如10%)光功率的光波，然后，调制器将电信号调制到获得的光波上，形成加载了电信号的光信号，光信号后续被传输至其他光网络器件中。
[0004]然而，上述调制器获得光波的光功率比例为固定比例值的方式可能导致调制器获得的光功率过量，进而增大了功耗。
【发明内容】
[0005]本发明实施例中提供了一种片上光网络系统及一种光功率控制方法，能够减小由于调制器获得的光功率过量而产生的功耗。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案:
[0007]第一方面，提供一种片上光网络系统，包括光源、光波导、控制器、光功率分配器和调制器，其中，所述光源发出的光波通过所述光波导传输至所述光功率分配器；所述光功率分配器用于从所述光波导中获得光波，并将获得的光波传输至所述调制器；所述控制器用于计算第一光功率，并控制所述光功率分配器从所述光波导中获得光功率为所述第一光功率的光波，所述第一光功率为所述光功率分配器与所述调制器之间光波传输产生的第一光功率损耗与所述调制器所需的光功率的和。
[0008]结合上述第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述控制器具体用于通过逻辑控制电路对所述光功率分配器的电极发出电信号，控制所述光功率分配器的电极之间的电场，以控制所述光功率分配器从所述光波导中获得光功率为所述第一光功率的光波。
[0009]结合上述第一方面，和/或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述控制器还用于计算第二光功率，并控制所述光源发出光功率为所述第二光功率的光波，其中，所述第二光功率为所述光源与所述光功率分配器之间光波传输产生的第二光功率损耗与所述第一光功率的和。
[0010]第二方面，提供一种光功率控制方法，所述方法应用于片上光网络系统，所述片上光网络系统包括光源、光波导、控制器、光功率分配器和调制器，其中，所述光源发出的光波通过所述光波导传输至所述光功率分配器；所述光功率分配器从所述光波导中获得光波，并将获得的光波传输至所述调制器，所述光功率控制方法包括:
[0011]所述控制器计算第一光功率，所述第一光功率为所述光功率分配器与所述调制器之间光波传输产生的第一光功率损耗与所述调制器所需的光功率的和；
[0012]所述控制器控制所述光功率分配器从所述光波导中获得光功率为所述第一光功率的光波。
[0013]结合上述第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述控制器控制所述光功率分配器从所述光波导中获得光功率为所述第一光功率的光波，包括:
[0014]所述控制器通过逻辑控制电路对所述光功率分配器的电极发出电信号，控制所述光功率分配器的电极之间的电场，以控制所述光功率分配器从所述光波导中获得光功率为所述第一光功率的光波。
[0015]结合上述第二方面，和/或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在所述控制器计算第一光功率之后，还包括:
[0016]所述控制器计算第二光功率，所述第二光功率为所述光源与所述光功率分配器之间光波传输产生的第二光功率损耗与所述第一光功率的和；
[0017]所述控制器控制所述光源发出光功率为所述第二光功率的光波。
[0018]本发明实施例在片上光网络系统中增加了控制器和光功率分配器，通过控制器控制光功率分配器从光波导中按照调制器的光功率需求来获得光波，实现了对光功率的按需分配，改变了现有的按固定光功率比例获得光波的方式。该系统由于实现了光功率的按需分配，从而减少了调制器获得的光功率过量的情况，减小了系统功耗。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本发明实施例一种片上光网络系统的结构示意图；
[0021]图2为本发明实施例另一种片上光网络系统的结构示意图；
[0022]图3为本发明实施例另一种片上光网络系统的结构示意图；
[0023]图4为本发明实施例一种光功率控制方法的流程图；
[0024]图5为本发明实施例另一种光功率控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。
[0026]参见图1，为本发明实施例一种片上光网络系统的结构示意图。
[0027]该片上光网络包括光源11、光波导12、控制器13、光功率分配器14和调制器15，其中，光源11发出的光波通过光波导12传输至光功率分配器14 ;光功率分配器14用于从光波导12中获得光波，并将获得的光波传输至调制器15。其中，光功率分配器14可以有多个，调制器15也可以有多个，光功率分配器14与调制器15——对应连接。
[0028]控制器13用于计算第一光功率，并控制光功率分配器14从光波导12中获得光功率为第一光功率的光波，该第一光功率为光功率分配器14与调制器15之间光波传输产生的第一光功率损耗与调制器15所需的光功率的和。
[0029]其中，该第一光功率损耗可以根据经验值设定，也可以借助用于测定功率损耗的仪器进行探测获得。调制器15所需的光功率可以是在设计之初即确定的，因此可以作为一种逻辑固化到控制器中。例如，在简单的环形拓扑结构中，在控制器芯片设计之初即可计算在给定发送节点和接收节点的情况下，发送节点所需的光功率；再例如，在给定一个二维mesh的拓扑结构和某个时钟周期的路由决策的情况下，可以根据该路由决策在给定发送节点和接收节点的情况下计算发送节点所需的光功率，其中，上述发送节点可以为调制器，接收节点为接收调制器传输的光信号的器件。
[0030]控制器13在获得第一光功率损耗后，即计算该调制器15所需要的光功率与第一光功率损耗的和作为第一光功率，并将该第一光功率作为光功率分配器14需要从光波导12中获得的光波的光功率。
[0031]控制器13在计算获得第一光功率后，还可以进一步计算光功率分配器14需要获得的光波的功率分配比例，后续光功率分配器14按照该功率分配比例从光波导12中获得光功率为第一光功率的光波。其中，该功率分配比例可以是第一光功率与传输至该光功率分配器14的光波的总功率的比值。该传输至光功率分配器14的光波的总功率不是光源11输出的光波的总功率，由于光波导在传输过程中产生光功率的损耗，该传输至光功率分配器14的光波的总功率随着光源11到光功率分配器14的传播距离的增大而逐渐减小。