明路由器結構的整體示意圖；
[0025]圖3窄帶微環諧振器的工作原理示意圖；
[0026]圖4寬帶微環諧振器的工作原理示意圖；
[0027]圖5微環諧振器mXm矩陣放置方式示意圖；
[0028]附圖中:1_光纖耦合器;2-陣列波導光柵;3-微環諧振器。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明。
[0030]參見圖2，本發明在結構上包括光纖耦合器I以及陣列波導光柵2。光纖耦合器I的輸入端口連接η條輸入光纖，1-η為光纖的標號，光纖親合器I的輸出端口連接m條輸出光纖，陣列波導光柵2的輸入端口連接m條輸入光纖，且該m條輸入光纖與光纖親合器I的m條輸出光纖交叉放置，二者之間互不接觸，光纖的交叉位置處設置具有不同耦合頻率的微環諧振器3，微環諧振器3與交叉位置的兩條光纖相互接觸。微環諧振器3在光纖的交叉位置處，沿輸入至輸出的方向，設置在光纖耦合器I輸出光纖的后方，設置在陣列波導光柵2輸入光纖的上方。陣列波導光柵2的輸出端口連接m條輸出光纖，其中m，n為正整數。光線耦合器I根據輸入端口及輸出端口的具體數量采用n Xm大小，陣列波導光柵采用mXm大小。
[0031]假設每個寬帶微環諧振器耦合的波長周期為m，寬帶微環諧振器可以耦合的波長為1，也可耦合波長1+m，波長l+2m等，微環諧振器3具有不同的耦合頻率，是為了防止同一波長在同一根光纖中出現，從而引發沖突。
[0032]參見圖3，4，微環諧振器的兩根光纖交叉放置，但是并沒有相互接觸，因此兩根光纖并不相通。圖中的窄帶微環諧振器與分別與交叉的兩根光纖相互接觸放置。圖中的符號為不同波長的符號標記。光纖及微環諧振器中的虛線表示波長信號。窄帶微環諧振器中，兩根交叉的光纖并不連通，因此波長信號經過光纖時路徑會沿光纖傳播，不會發生轉向。當窄帶微環諧振器打開，光纖中傳輸的波長信號與微環諧振器的諧振波長相同時，該波長信號經過微環諧振器時會被微環諧振器耦合，經過窄帶微環諧振器該波長信號將傳導入另一根光纖。對于寬帶微環諧振器，由于寬帶微環諧振器具有多個諧振頻率，因此當寬帶微環諧振器打開后，光纖中傳輸的具有相同頻率的多個波長信號能夠同時被耦合入微環諧振器，并傳入另一根光纖。寬帶微環諧振器采用垂直耦合結構，寬帶微環諧振器的耦合頻率與其環形結構直徑的整數倍相關，與窄帶微環諧振器相比，寬帶微環諧振器的環形結構直徑更大。
[0033]參見圖5，微環諧振器mXm矩陣的不同元素代表能夠耦合不同波長的寬帶微環諧振器，將矩陣進行列交換能夠形成不同的波長矩陣，共可以形成m!(m階乘)種排列方式。寬帶微環諧振器與交叉位置的兩根光纖相互接觸，每一行每一列放置的微環諧振器都不存在相同的耦合頻率，避免微環諧振器耦合的波長交換過程中，相同的波長被傳輸到陣列波導光柵輸入端口的同一根光纖中而產生沖突，并保證任意波長信號能夠到達陣列波導光柵任意輸入端口。
[0034]本發明使用的全光交換機具有η個輸入端口和m個輸出端口，11與1]1根據網絡情況自行設定。連接交換機輸入端口的η條光纖，每根光纖可以包含多個波長。但是為了避免沖突，不同的光纖不能包含相同的波長。η條光纖中的波長信號經過光纖耦合器I將輸入的所有波長信號發送到m條光纖中，因此這m根光纖包含相同的波長信號。根據波長信號對應的路由器目的輸出端口，控制系統控制微環諧振器3陣列的開關，打開微環諧振器3將相應波長耦合進對應的陣列波導光柵2輸入端口，隨后陣列波導光柵2將波長信號發送至目的輸出端
□ O
[0035]本發明利用低能耗無源光器件及微環諧振器組成的結構，替代了傳統基于陣列波導光柵的光路由器波長轉換及控制決策部分。從而避免了傳統基于陣列波導光柵的光路由器中的復雜過程(提取分組標簽信息、進行光電轉換、決策處理，下發控制信息、調整波長轉換器等)，因此減少了交換時間突破了對于光分組交換最為重要的時延瓶頸，提升了整個網絡的性能。
【主權項】
1.一種基于微環諧振器及陣列波導光柵的路由器結構，其特征在于:包括光纖耦合器(I)以及陣列波導光柵(2);所述光纖耦合器(I)的輸入端口連接η條輸入光纖，光纖耦合器(I)的輸出端口連接m條輸出光纖;所述陣列波導光柵(2)的輸入端口連接m條輸入光纖，且該m條輸入光纖與光纖耦合器(I)的m條輸出光纖交叉放置，二者之間互不接觸，光纖的交叉位置處設置具有不同耦合頻率的微環諧振器(3)，微環諧振器(3)與交叉位置的兩條光纖相互接觸;所述陣列波導光柵(2)的輸出端口連接m條輸出光纖;所述的m，n為正整數。2.根據權利要求1所述的基于微環諧振器及陣列波導光柵的路由器結構，其特征在于:所述的微環諧振器(3)在光纖的交叉位置處，沿輸入至輸出的方向，設置在光纖耦合器(I)輸出光纖的后方，并且設置在陣列波導光柵(2)輸入光纖的上方。3.根據權利要求1所述的基于微環諧振器及陣列波導光柵的路由器結構，其特征在于:微環諧振器(3)采用能將不同頻率多個波長信號同時耦合并傳入另一光纖的寬帶微環諧振器。4.根據權利要求3所述的基于微環諧振器及陣列波導光柵的路由器結構，其特征在于:所述的寬帶微環諧振器采用垂直耦合結構，微環諧振器的耦合頻率與其環形結構直徑的關系為PA = neffec；tL，其中λ為波長，P為正整數，neffec;t為微環材料系數，L為環形結構直徑。5.根據權利要求1所述的基于微環諧振器及陣列波導光柵的路由器結構，其特征在于:所述不同耦合頻率的微環諧振器(3)具有m階乘種排列方式。6.根據權利要求1所述的基于微環諧振器及陣列波導光柵的路由器結構，其特征在于:所述的光纖耦合器(I)與陣列波導光柵(2)均采用無源類型器件。7.根據權利要求1所述的基于微環諧振器及陣列波導光柵的路由器結構，其特征在于:所述的光纖耦合器(I)為采用熔拉法制成的波導式η Xm親合器，能夠將η個輸入端口當中輸入的多個波長信號合并，并將合并之后的信號同時從多個輸出端口發出。8.根據權利要求1所述的基于微環諧振器及陣列波導光柵的路由器結構，其特征在于:光纖親合器(I)包括SC光纖親合器，FC光纖親合器，LC光纖親合器以及ST光纖親合器。9.根據權利要求1所述的基于微環諧振器及陣列波導光柵的路由器結構，其特征在于:所述的陣列波導光柵(2)采用奧康AWG型陣列波導光柵。10.根據權利要求1所述的基于微環諧振器及陣列波導光柵的路由器結構，其特征在于:所述光纖耦合器(I)輸入端口連接的η條輸入光纖的波長不同。
【專利摘要】一種基于微環諧振器及陣列波導光柵的路由器結構，包括光纖耦合器以及陣列波導光柵；所述光纖耦合器的輸入端口連接n條輸入光纖，光纖耦合器的輸出端口連接m條輸出光纖；所述陣列波導光柵的輸入端口連接m條輸入光纖，且該m條輸入光纖與光纖耦合器的m條輸出光纖交叉放置，二者之間互不接觸，光纖的交叉位置處設置具有不同耦合頻率的微環諧振器，微環諧振器與交叉位置的兩條光纖相互接觸；所述陣列波導光柵的輸出端口連接m條輸出光纖；所述的m，n為正整數。本發明減少了交換時間，突破了對于光分組交換最為重要的時延瓶頸，提升了整個網絡的性能，實現任意輸入端口到任意輸出端口的通信。
【IPC分類】G02B6/12
【公開號】CN105652370
【申請號】
【發明人】顧華璽, 王曦, 余曉杉, 王琨, 楊銀堂
【申請人】西安電子科技大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月26日