专利名称：一种面向胖树型拓扑结构的8×8光交换阵列的制作方法
技术领域：
本发明涉及硅基光电子领域的一种光交换阵列结构，该结构可以用于搭建面向胖树型拓扑结构的光路由器。
背景技术：
随着高性能微处理器核间通信需求的不断提高，以电互连为基础的传统片上网络已经很难满足高性能多核微处理器对片上网络延迟、带宽和功耗方面的严格要求。光互连作为一种新型互连技术能够减轻甚至消除传统电互连面临的延迟、带宽和功耗问题，为未来高性能微处理器片上网络的设计开辟了一条新的道路。片上光互连网络由传输链路、网关和光学路由器以特定的拓扑结构连接而成。其中，传输链路(即光波导)用于实现光信号在微处理器芯片内的传输；网关用于实现微处理器核与片上光互连网络的连接，由激光器、调制器、探测器、放大器、驱动器等光电器件构成；光学路由器用于实现对光信号的路由，主要由光交换阵列和光交换阵列控制逻辑组成。光交换阵列控制逻辑通常是数字电路，用于完成路由信息的计算和光交换阵列控制信息的生成；光交换阵列通常由微环和光波导构成，微环可以动态改变谐振频率以实现对特定波长光信号的交换。拓扑结构决·定了片上光网络各个功能部件的连接方式，并在很大程度上决定了片上光网络的性能指标。目前，学术界已经提出了大量用于片上光互连的拓扑结构。在众多拓扑结构中，胖树型拓扑结构因为具有较好的可扩展性和较短的网络直径而受到体系结构设计者的广泛青睐。在胖树型拓扑结构中，网络节点间的带宽自叶而根逐渐变大，可以有效的避免近根节点的拥塞问题。目前，在基于胖树拓扑结构的片上光互连网络中面临的主要问题是如何减少光交换阵列所用的微环数量和如何提高光交换阵列的端口规模，前者关系到片上光互连网络占用的芯片面积、功耗、光损耗和复杂度，后者关系到片上光网络的网络直径，进而影响到网络的端到端延迟。目前，可以用于构建NXN的光交换阵列的结构主要是光Crossbar，又称为光交叉开关矩阵或纵横式交换矩阵，其优点是所有的输入输出端口对间都存在独立的传输通道，因而该结构占用资源较多，一个NXN的光Crossbar需要使用N2个微环。然而在胖树型拓扑结构中，任意两个上行端口间不需要实现光交换功能，因此可以根据这一特性来对光Crossbar结构进行精简，以减少微环的使用数量。Huaxi Gu等人基于该思路提出了一种专门用于胖树拓扑结构的精简4X4光Crossbar交换阵列,该结构使用了 10个微环。但是，将该结构扩展到8X8时，它将使用48个微环。因此，如何通过合理的设计来尽量减少微环的数量，仍是本领域有待解决的一个重要问题。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题为面向胖树型拓扑结构的片上光路由器，提供一种8X8的光交换阵列，使得所用的微环数量较少，光损耗较小，以满足光交换阵列对面积、功耗、端口规模方面的需求。本发明的技术方案本发明提出一种面向胖树型拓扑结构的8X8光交换阵列。该结构共由3级子交换阵列组成，子交换阵列之间通过光波导相连。每一级子交换阵列都是由若干个IX 2光开关(简称PSEl)和2X2光开关(简称PSE2)构成。PSEl和PSE2均由两根互连交叉的光波导以及用于实现转向功能的微环构成，其中，PSEl中的微环位于输入端口 PSE1_I1和输出端口 PSE1_02之间，PSE2中的2个微环分别位于输入端口 PSE2_I1、输出端口 PSE2_02和输入端口 PSE2_I2以及输出端口 PSE2_01之间，其光波导和微环的制作均采用标准工艺。第一级光交换阵列与端口 Pl、P2、P3、P4及第二级光交换阵列相连，第三级光交换阵列与端口P5、P6、P7、P8及第二级光交换阵列相连。每个端口均包含一根输入光波导和一根输出光波导，用于实现双向的数据传输。第一级光交换阵列由4个PSEl构成，共分为两组。每一组中两个PSEl间相互交叉的光波导夹角均为90°。该级子光交换阵列实现了 P1、P2、P3、P4端口间的光交换。其中，第一组由第一 I X 2光开关PSEl-I和第三I X 2光开关PSE1-3构成，用于实现端口 Pl和P2之间的光交换；第二组由第二 1X2光开关PSE1-2和第四I X2光开关PSE1-4构成，用于实现P3和P4端口间的光交换。两组之间相互独立，没有连接关系。端口 P2的输入连接到PSEl-I的输入端口 PSE1_I1，端口 Pl的输出连接到PSE1-1的输出端口 PSE1_02，PSE1-1的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别接连到PSE2-1的输入端口 PSE2_I1和PSE2-2的输出端口 PSE2_01。端口 Pl的输入连接到PSE1-3的输入端口 PSE1_I1，端口 P2的输出连接到PSE1-3的输出端口 PSE1_02，PSE1-3的输入端口 PSE1_I2、输出端口 PSE1_01分别接连到PSE2-2的输出端口 PSE2_02和PSE2-1的输出端口 PSE2_I2。端口 P4的输入连接到PSE1-2的输入端口 PSE1_I1，端口 P3的输出连接到PSE1-2的输出端口 PSE1_02，PSE1-2的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别接连到PSE2-3的输入端口 PSE2_I1和PSE2-4的输出端口 PSE2_01。端口 P3的输入连接到PSE1-4的输入端口 PSE1_I1，端口 P4的输出连接到PSE1-4的输出端口 P SE1_02，PSE1-4的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别接连到PSE2-3的输入端口 PSE2_I2和PSE2-4的输出端口 PSE2_02。第二级光交换阵列由4个PSEl和8个PSE2组成，与第一级光交换阵列和第三级光交换阵列均相连，实现第一级光交换阵列和第三级光交换阵列之间的光交换。第一 2X2光开关PSE2-1的输出端口 PSE2_02、输出端口 PSE2_01分别与第七I X 2光开关PSE1-7的输入端口 PSE1_I1和第五2X2光开关PSE2-5的输入端口 PSE2_I1相连，第二 2X2光开关PSE2-2的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2分别与第五1X2光开关PSE1-5的输出端口 PSE1_02和第六2X2光开关PSE2-6的输出端口 PSE2_02相连；第三2X2光开关PSE2-3的输出端口PSE2_01、PSE2_02分别与第六1X2光开关PSE1-6的输入端口 PSE1_I1和第五2X2光开关PSE2-5的输入端口 PSE2_I2相连；第四2X2光开关PSE2-4的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2分别与第六2X2光开关PSE2-6的输出端口 PSE2_01和第八I X 2光开关PSE1-8的输出端口 PSE1_02相连。第五2X2光开关PSE2-5的输出端口 PSE2_01、PSE2_02分别与第八I X 2光开关PSE1-8的输入端口 PSE1_I1和第五1X2光开关PSE1-5的输入端口 PSE1_I1相连，第六2X2光开关PSE2-6的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2分别与第七1X2光开关PSE1-7的输出端口 PSE1_02和第六I X 2光开关PSE1-6的输出端口 PSE1_02相连；第五I X 2光开关PSE1-5的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别与第九2X2光开关PSE2-9的输入端口 PSE2_II和第八2X2光开关PSE2-8的输出端口 PSE2_01相连，第六I X 2光开关PSE1-6的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别与第七2X2光开关PSE2-7的输入端口 PSE2_
12和第十二 2X2光开关PSE2-12的输出端口 PSE2_01相连；第七I X 2光开关PSE1-7的输入端口 PSE1_I2、输出端口 PSE1_01分别与第十2X 2光开关PSE2-10的输出端口 PSE2_
02和第七2X2光开关PSE2-7的输入端口 PSE2_I1相连，第八I X 2光开关PSE1-8的输入端口 PSE1_I2、输出端口 PSE1_01分别与第八2X2光开关PSE2-8的输出端口 PSE2_02和第
i^一 2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_I1相连；第七2X2光开关PSE2-7的输出端口PSE2_01、PSE2_02分别与第三级的第九2X2光开关PSE2-9的输出端口 PSE2_02和第i^一2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_01相连，第八2X2光开关PSE2-8的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2分别与第三级的第十2X2光开关PSE2-10的输出端口 PSE2_01和第十二 2X2光开关PSE2-12的输出端口 PSE2_01相连。第三级光交换阵列由4个PSE2构成，实现端口 P5、P6、P7、P8与第二级光交换阵列间的光交换。其中，第九2X2光开关PSE2-9的输入端口 PSE2_I1、输出端口 PSE2_02，第十2X2光开关PSE2-10的输出端口 PSE2_01、PSE2_02，第^^一 2X2光开关PSE2-11的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2，第十二 2X2 光开关 PSE2-12 的输出端口 PES2_01，PSE2_02 分别与第二级的第八2X2光开关PSE2-8的输入端口 PSE2-I2和第六1X2光开关PSE1_6的输入端口 PSE1_I2相连，第九2X2光开关PSE2-9的输出端口 PSE2_01、输入端口 PSE2_I2，第十2X2光开关PSE2-10的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2，第^^一 2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_01、PSE2_02，第十二 2X2光开关PSE2-12的输入端口 PSE2_I2和第十2X2光开关PSE2-10的输入端口 PSE2_I1分别与端口 P5的输出和输入相连，第九2X2光开关PSE2-9的输出端口 PSE2_01和第十2X2光开关PSE2-10的输入端口 PSE2_I2分别与端口P6的输出和输入相连，第i^一 2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_02和第十二 2X2光开关PSE2-12的输入端口 PSE2_I2分别与端口 P7的输出和输入相连，第i^一 2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_02和第十二` 2 X 2光开关PSE2-12的输入端口 PSE2_I1分别与端口 P8的输出和输入相连。整个光交换阵列共使用32个微环，光波导交叉44次，光波导的90°转向有24次。采用本发明的技术特点微环数量较少，与现有的8X8光Crossbar (64个微环)、精简的光Crossbar (48个微环)结构相比,所用微环数量减少一半。
图I是背景技术所述4X4光Crossbar和精简光Crossbar的不意图。图2是本发明所采用的PSEl和PSE2的结构图。图3是本发明总体结构图。
具体实施例方式图I (a)是一个4X4光Crossbar的示意图，该结构由相互交叉的波导和置于交叉点上的微环组成。光Crossbar可通过配置输入输出之间交叉点的工作状态，同时提供多条光通路。Crossbar交换网络优点在于所有输入输出之间都存在着独立的交换通道，缺点是可扩展性较差，微环数量与端口数量的平方成正比，此图中共有16个微环。图I (b)是精简的4X4光Crossbar示意图，图上P1、P3作为胖树的上行端口，P2、P4作为胖树的下行端口，整个结构共使用10个微环。与4X4光Crossbar相比，共裁剪了 6个微环(还有10个)，分别是用于实现回环功能的第1，6，11，16微环，以及用于实现两个上行端口间交换的第2、5微环。图2是本发明采用的PSEl和PSE2的结构图。PSEl和PSE2是构成本发明的基本器件。每个PSEl由两根相互交叉的光波导和一个微环组成，两根波导相互垂直交叉，微环与两根波导外切，位于输入PSE1_II和输出PSE1_02之间。光波导和微环的制造采用标准工艺，微环直径l-10um。PSEl有两个工作状态ON和0FF，当微环处于ON状态时，光束从输入PSE1_I1进入光波导时会发生转向，从而进入输出PSE1_02端口 ；当微环处于OFF状态时，光束在通过光波导时不发生转向，直接进入输出端口 PSE1_01，因此实现1X2的光交换；每个PSE2由两根相互交叉的光波导和两个微环组成,两根波导相互垂直交叉,两个微环均于波导相互垂直，分别位于输入PSE2_I1和输出PSE2_02、输入PSE2_I2和输出PSE2_01之间。PSE2也有2个工作状态ON和OFF :当两个微环均处于OFF状态时，光束会直线通过光波导而不发生转向；当两个微环均处于ON状态时，光束会发生转向，即输入PSE2_I1入射的光会进入输出PSE2_02，输入PSE2_I2进入的入射光会进入输出PSE2_01，因而实现2X2的光交换。PSEl和PSE2中所用的光波导和微环的制作均采用标准工艺。图3是本发明总体结构图。该结构共由3级子交换阵列组成，子交换阵列之间通过光波导相连。每一级子交换阵列都是由若干个1X2光开关PSEl和2X2光开关PSE2构成。第一级光交换阵列由4个PSEl构成，共分为两组。每一组中两个PSEl间相互交叉的光波导夹角均为90°。该级子光交换阵列实现了 P1、P2、P3、P4端口间的光交换。其中，第一组由第一 I X 2光开关PSEl-I和第三I X 2光开关PSE1-3构成，用于实现端口 Pl和P2之间的光交换；第二组由第二 1X2光开关PSE1-2和第四I X2光开关PSE1-4构成，用于实现P3和P4端口间的光交换。两组之间相互独立，没有连接关系。端口 P2的输入连接到PSEl-I的输入端口 PSE1_I1，端口 Pl的输出连接到PSE1-1的输出端口 PSE1_02，PSE1-1的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别接连到PSE2-1的输入端口 PSE2_I1和PSE2-2的输出端口 PSE2_01。端口 Pl的输入连接到PSE1-3的输入端口 PSE1_I1，端口 P2的输出连接到PSE1-3的输出端口 PSE1_02，PSE1-3的输入端口 PSE1_I2、输出端口 PSE1_01分别接连到PSE2-2的输出端口 PSE2_02和PSE2-1的输出端口 PSE2_I2。端口 P4的输入连接到PSE1-2的输入端口 PSE1_I1，端口 P3的输出连接到PSE1-2的输出端口 PSE1_02，PSE1-2的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别接连到PSE2-3的输入端口 PSE2_I1和PSE2-4的输出端口 PSE2_01。端口 P3的输入连接到PSE1-4的输入端口 PSE1_I1，端口 P4的输出连接到PSE1-4的输出端口 PSE1_02，PSE1-4的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别接连到PSE2-3的输入端口 PSE2_I2和PSE2-4的输出端口 PSE2_02。
第二级光交换阵列由4个PSEl和8个PSE2组成，与第一级光交换阵列和第三级光交换阵列均相连，实现第一级光交换阵列和第三级光交换阵列之间的光交换。第一 2X2光开关PSE2-1的输出端口 PSE2_02、输出端口 PSE2_01分别与第七I X 2光开关PSE1-7的输入端口 PSE1_I1和第五2X2光开关PSE2-5的输入端口 PSE2_I1相连，第二 2X2光开关PSE2-2的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2分别与第五1X2光开关PSE1-5的输出端口 PSE1_02和第六2X2光开关PSE2-6的输出端口 PSE2_02相连；第三2X2光开关PSE2-3的输出端口PSE2_01、PSE2_02分别与第六I X 2光开关PSE1-6的输入端口 PSE1_I I和第五2X2光开关PSE2-5的输入端口 PSE2_I2相连；第四2X2光开关PSE2-4的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2分别与第六2X2光开关PSE2-6的输出端口 PSE2_01和第八I X 2光开关PSE1-8的输出端口 PSE1_02相连。第五2X2光开关PSE2-5的输出端口 PSE2_01、PSE2_02分别与第八I X 2光开关PSE1-8的输入端口 PSE1_I1和第五1X2光开关PSE1-5的输入端口 PSE1_I1相连，第六2X2光开关PSE2-6的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2分别与第七1X2光开关PSE1-7的输出端口 PSE1_02和第六I X 2光开关PSE1-6的输出端口 PSE1_02相连；第五I X 2光开关PSE1-5的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别与第九2X2光开关PSE2-9的输入端口 PSE2_II和第八2X2光开关PSE2-8的输出端口 PSE2_01相连，第六I X 2光开关PSE1-6的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别与第七2X2光开关PSE2-7的输入端口 PSE2_
12和第十二 2X2光开关PSE2-12的输出端口 PSE2_01相连；第七I X 2光开关PSE1-7的输入端口 PSE1_I2、输出端口 PSE1_01分别与第十2X2光开关PSE2-10的输出端口 PSE2_
02和第七2X2光开关PSE2-7的输入端口 PSE2_I1相连，第八I X 2光开关PSE1-8的输入端口 PSE1_I2、输出端口 PSE1_01分别与第八2X 2光开关PSE2-8的输出端口 PSE2_02和第i^一 2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_II相连；第七2X2光开关PSE2-7的输出端口PSE2_01、PSE2_02分别与第三级的第九2X2光开关PSE2-9的输出端口 PSE2_02和第i^一2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_01相连，第八2X2光开关PSE2-8的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2分别与第三级的第十2X2光开关PSE2-10的输出端口 PSE2_01和第十二 2X2光开关PSE2-12的输出端口 PSE2_01相连。第三级光交换阵列由4个PSE2构成，实现端口 P5、P6、P7、P8与第二级光交换阵列间的光交换。其中，第九2X2光开关PSE2-9的输入端口 PSE2_I1、输出端口 PSE2_02，第十2X2光开关PSE2-10的输出端口 PSE2_01、PSE2_02，第^^一 2X2光开关PSE2-11的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2，第十二 2X2 光开关 PSE2-12 的输出端口 PES2_01，PSE2_02 分别与第二级的第八2X2光开关PSE2-8的输入端口 PSE2-I2和第六1X2光开关PSE1_6的输入端口 PSE1_I2相连，第九2X2光开关PSE2-9的输出端口 PSE2_01、输入端口 PSE2_I2，第十2X2光开关PSE2-10的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2，第^^一 2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_01、PSE2_02，第十二 2X2光开关PSE2-12的输入端口 PSE2_I2和第十2 X 2光开关PSE2-10的输入端口 PSE2_I1分别与端口 P5的输出和输入相连，第九2 X 2光开关PSE2-9的输出端口 PSE2 _01和第十2X2光开关PSE2-10的输入端口 PSE2_I2分别与端口P6的输出和输入相连，第i^一 2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_02和第十二 2X2光开关PSE2-12的输入端口 PSE2_I2分别与端口 P7的输出和输入相连，第i^一 2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_02和第十二 2 X 2光开关PSE2-12的输入端口 PSE2_I1分别与端口 P8的输出和输入相连。
权利要求
1.一种面向胖树型拓扑结构的8X8光交换阵列，其特征在于面向胖树型拓扑结构的8X8光交换阵列由3级子交换阵列组成，子交换阵列之间通过光波导相连；每一级子交换阵列都是由若干个1X2光开关即PSEl和2X2光开关即PSE2构成；第一级光交换阵列与端口 P1、P2、P3、P4和第二级光交换阵列相连，第三级光交换阵列与端口 P5、P6、P7、P8和第二级光交换阵列相连； 第一级光交换阵列由4个PSEl构成，共分为两组，每一组中两个PSEl间相互交叉的光波导夹角均为90°，该级子光交换阵列实现P1、P2、P3、P4端口间的光交换；第一组由第一IX 2光开关PSEl-1和第三I X 2光开关PSE1-3构成，用于实现端口 Pl和P2之间的光交换；第二组由第二 1X2光开关PSE1-2和第四1X2光开关PSE1-4构成，用于实现P3和P4端口间的光交换；端口 P2的输入连接到PSEl-1的输入端口 PSEl_Ilj^n Pl的输出连接到PSEl-1的输出端口 PSE1_02，PSEl-1的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别接连到PSE2-1的输入端口 PSE2_I1和PSE2-2的输出端口 PSE2_01 ;端口 Pl的输入连接到PSE1-3的输入端口 PSE1_I1 ，端口 P2的输出连接到PSE1-3的输出端口 PSE1_02，PSE1-3的输入端口 PSE1_I2、输出端口 PSE1_01分别接连到PSE2-2的输出端口 PSE2_02和PSE2-1的输出端口 PSE2_I2 ;端口 P4的输入连接到PSE1-2的输入端口 PSE1_I1，端口 P3的输出连接到PSE1-2的输出端口 PSE1_02，PSE1-2的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别接连到PSE2-3的输入端口 PSE2_I1和PSE2-4的输出端口 PSE2_01 ;端口 P3的输入连接到PSE1-4的输入端口 PSE1_I1，端口 P4的输出连接到PSE1-4的输出端口 PSE1_02，PSE1-4的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别接连到PSE2-3的输入端口 PSE2_I2和PSE2-4的输出端口 PSE2_02 ； 第二级光交换阵列由4个PSEl和8个PSE2组成，与第一级光交换阵列和第三级光交换阵列均相连；第一 2X2光开关PSE2-1的输出端口 PSE2_02、输出端口 PSE2_01分别与第七1X2光开关PSE1-7的输入端口 PSE1_I1和第五2X2光开关PSE2-5的输入端口 PSE2_Il相连，第二 2X2光开关PSE2-2的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2分别与第五1X2光开关PSE1-5的输出端口 PSE1_02和第六2X2光开关PSE2-6的输出端口 PSE2_02相连；第三2X2光开关PSE2-3的输出端口 PSE2_01、PSE2_02分别与第六I X2光开关PSE1-6的输入端口 PSE1_I1和第五2X2光开关PSE2-5的输入端口 PSE2_I2相连；第四2X2光开关PSE2-4的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2分别与第六2X2光开关PSE2-6的输出端口 PSE2_Ol和第八I X 2光开关PSE1-8的输出端口 PSE1_02相连；第五2X2光开关PSE2-5的输出端口 PSE2_01、PSE2_02分别与第八I X2光开关PSE1-8的输入端口 PSE1_I1和第五1X2光开关PSE1-5的输入端口 PSE1_I1相连，第六2X2光开关PSE2-6的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2分别与第七1X2光开关PSE1-7的输出端口 PSE1_02和第六I X2光开关PSE1-6的输出端口 PSE1_02相连；第五1X2光开关PSE1-5的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_12分别与第九2X2光开关PSE2-9的输入端口 PSE2_I I和第八2X2光开关PSE2-8的输出端口 PSE2_01相连，第六1X2光开关PSE1-6的输出端口 PSE1_01、输入端口 PSE1_I2分别与第七2X2光开关PSE2-7的输入端口 PSE2_I2和第十二 2X2光开关PSE2-12的输出端口PSE2_01相连；第七1X2光开关PSE1-7的输入端口 PSE1_I2、输出端口 PSE1_01分别与第十2X2光开关PSE2-10的输出端口 PSE2_02和第七2X2光开关PSE2-7的输入端口 PSE2_Il相连，第八I X 2光开关PSE1-8的输入端口 PSE1_I2、输出端口 PSE1_01分别与第八2X2光开关PSE2-8的输出端口 PSE2_02和第i^一 2 X 2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_I1相连；第七2X2光开关PSE2-7的输出端口 PSE2_01、PSE2_02分别与第三级的第九2X2光开关PSE2-9的输出端口 PSE2_02和第i^一 2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_01相连，第八2X2光开关PSE2-8的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2分别与第三级的第十2X2光开关PSE2-10的输出端口 PSE2_01和第十二 2 X 2光开关PSE2-12的输出端口 PSE2_01相连； 第三级光交换阵列由4个PSE2构成，实现端口 P5、P6、P7、P8与第二级光交换阵列间的光交换；第九2X2光开关PSE2-9的输入端口 PSE2_I1、输出端口 PSE2_02，第十2X2光开关 PSE2-10 的输出端口 PSE2_01、PSE2_02，第^^一 2X2 光开关 PSE2-11 的输入端口 PSE2_·11、PSE2_I2，第十二 2X2光开关PSE2-12的输出端口 PES2_01，PSE2_02分别与第二级的第八2 X 2光开关PSE2-8的输入端口 PSE2-12和第六I X 2光开关PSE1_6的输入端口 PSE1_12相连，第九2X2光开关PSE2-9的输出端口 PSE2_01、输入端口 PSE2_I2，第十2X2光开关 PSE2-10 的输入端口 PSE2_I1、PSE2_I2，第^^一 2X2 光开关 PSE2-11 的输出端口 PSE2_Ol、PSE2_02，第十二 2X2光开关PSE2-12的输入端口 PSE2_I2和第十2X2光开关PSE2-10的输入端口 PSE2_I1分别与端口 P5的输出和输入相连，第九2X2光开关PSE2-9的输出端口 PSE2_01和第十2X2光开关PSE2-10的输入端口 PSE2_I2分别与端口 P6的输出和输入相连，第i^一 2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_02和第十二 2X2光开关PSE2-12的输入端口 PSE2_I2分别与端口 P7的输出和输入相连，第i^一 2X2光开关PSE2-11的输出端口 PSE2_02和第十二 2X2光开关PSE2-12的输入端口 PSE2_I1分别与端口 P8的输出和输入相连。
2.如权利要求1所述的一种面向胖树型拓扑结构的8X8光交换阵列，其特征在于所述P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8端口均包含一根输入光波导和一根输出光波导，用于实现双向的数据传输。
3.如权利要求1所述的一种面向胖树型拓扑结构的8X8光交换阵列，其特征在于所述PSEl和PSE2均由两根互连交叉的光波导以及用于实现转向功能的微环构成，PSEl中的微环位于输入端口 PSE1_I1和输出端口 PSE1_02之间，PSE2中的2个微环分别位于输入端口PSE2_I1、输出端口 PSE2_02和输入端口 PSE2_I2以及输出端口 PSE2_01之间。
全文摘要
本发明公开了一种面向胖树型拓扑结构的8×8光交换阵列，目的是为面向胖树型拓扑结构的片上光路由器提供一种8×8的光交换阵列，使得所用的微环数量较少，光损耗较小。本发明由3级子交换阵列组成，子交换阵列之间通过光波导相连；第一级子交换阵列由4个PSE1构成，第二级光交换阵列由4个PSE1和8个PSE2组成，第三级光交换阵列由4个PSE2构成；第一级光交换阵列实现端口P1、P2、P3、P4和第二级光交换阵列间的光交换，第三级光交换阵列实现端口P5、P6、P7、P8与第二级光交换阵列间的光交换，第二级光交换阵列实现第一级光交换阵列和第三级光交换阵列之间的光交换。本发明微环数量较少，光损耗较小。
文档编号H04B10/27GK103248578SQ20131018120
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月15日 优先权日2013年5月15日
发明者窦文华, 李宝亮, 冯权友, 韩岗, 王俊辉, 鲁佳, 周乐文, 彭超, 任双印, 何磊, 孙家辉, 苏醒, 任斌, 郭龙飞, 叶进, 覃晨 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学