一種光節點以及相關系統技術方案

本申請公開了一種光節點，連接第一通信波導以及第二通信波導，該光節點包括：激光源、探測器、第一連接波導、第二連接波導、第一閉合波導以及MR組；MR組包括第一MR、第二MR以及第三MR；激光源與第一連接波導連接，第一連接波導通過第一MR耦合第一閉合波導，探測器與第二連接波導連接，第二連接波導通過第一MR耦合第一閉合波導；第一閉合波導還通過第二MR耦合第一通信波導，第一閉合波導還通過第三MR耦合第二通信波導。這樣，既能夠通過MR組將光信號傳輸至兩條通信波導上，也能夠通過MR接收兩條波導上的光信號，實現了光節點對光信號的雙向傳輸，提高了資源的利用率。

【技術實現步驟摘要】
一種光節點以及相關系統
本申請涉及光互連領域，尤其涉及一種光節點以及相關系統。
技術介紹
光子技術已經被成功應用于廣域網(英文全稱：WideAreaNetwork，英文縮寫：WAN)、局域網(英文全稱：LocalAreaNetwork，英文縮寫：LAN)以及板間通信，并在多計算機系統以及互聯網路中都展現了其優勢。基于光波導和微諧振腔(英文全稱：Micro-Resonator，英文縮寫：MR)的片上光網絡的設計已經日趨成熟，它們可通過硅基技術實現，并且和CMOS工藝兼容，單個微諧振腔的直徑可低至3μm，開關時間可低至30ps。光互連技術則應用于該設計，光互連具有相當廣泛的應用前景，研究發現，光互連可以提供十倍甚至百倍于傳統電引腳的芯片I/O帶寬。微諧振腔(MR)是片上光網絡中使用的基本模塊。它可以被用作調制單元，交換單元和接收單元。現有技術中光網絡中的光節點包括發送器和接收器，在一個接收器中，一共有N組濾波器(filter)和N組探測器(photodetector)，分別負責探測N個不同波長的光信號。假設網絡中一共有N個光節點，通過片外激光源的導入，在一根波導中同時傳輸著N個光波長。在發送端，每個光節點可以調制自己獨有的光波長信號，在接收端，每個濾波器被設計只接收1/N的光信號強度。光信號經過濾波器之后進入探測器，從而被轉化為相應的電信號。現有技術中的光節點中，每個波長只能傳輸一路信號，這種設計使得整個網絡帶寬資源被大量的浪費。并且，該光節點中，發送器中的濾波器只能用于光信號的發送，接收器中的濾波器只能用于光信號的接收，無法實現實際應用中的雙向傳輸，造成了資源的浪費。
技術實現思路
本申請提供了一種光節點以及相關系統，可用于提高資源的利用率。本申請第一方面提供一種光節點，應用于波分復用的光網絡，該光節點連接第一通信波導與第二通信波導兩條通信波導，可實現與這兩條通信波導進行的光信號的交互傳輸，具體的，該光節點包括：用于產生光信號的激光源、用于接收光信號的探測器、第一連接波導、第二連接波導、第一閉合波導以及微諧振腔MR組；其中，第一連接波導與第二連接波導可以為不同的波導，也可以為同一條波導上的兩段，也可以為同一條波導；MR組包括第一MR、第二MR以及第三MR，分別耦合第一連接波導與第一閉合波導、第一通信波導與第一閉合波導、第二通信波導與第一閉合波導；激光源與第一連接波導連接，這樣，激光源所產生的光信號則能夠通過第一MR以及第二MR傳輸到第一通信波導上，還能通過第一MR以及第三MR傳輸到第二通信波導上；探測器與第二連接波導連接，這樣，第一通信波導上的光信號則能夠通過第二MR以及第一MR傳輸到探測器內，第二通信波導上的光信號則能夠通過第三MR以及第一MR傳輸到探測器內。由于MR具有將一條波導上的光信號交換到另一條波導上的特性功能，當MR接收到高電平的電信號時，MR則處于諧振狀態，則能夠進行光信號的交換傳輸。所以該光節點既能夠通過MR組將光信號傳輸至兩條通信波導上，也能夠通過MR接收兩條波導上的光信號，實現了光節點對光信號的雙向傳輸，提高了資源的利用率。可選的，MR組還包括第四MR以及第五MR，第一閉合波導為閉合循環結構，該閉合循環結構形成有雙重循環線路，形成兩個內循環結構與兩個外循環結構，第四MR位于一個內循環的外部與一個外循環的內部之間，并進行耦合連接，第五MR位于另一個內循環的外部與另一個外循環的內部之間，并進行耦合連接，這樣，進入第一閉合波導內的光信號經過處于諧振狀態的第四MR或第五MR后，該光信號的傳輸方向則已經改變，與之前的傳輸方向相反。這樣，通過第四MR與第五MR以及第一閉合波導的特性，激光源所產生的光信號則能夠傳輸到第一通信波導的任意一端，或第二通信波導的任意一端，也就是說激光源發出的光信號能夠傳輸到兩條通信波導的四個端口的任意一個端口；同理，兩條通信波導的四個端口的任意一個端口發送進來的光信號也能夠傳輸到光節點中的探測器內。這就實現光節點對通信波導進行雙向光信號傳輸，提高了資源的利用率。可選的，第一MR、第二MR、第三MR、第四MR以及第五MR分別都為兩個或兩個以上。由于一個MR只能傳輸一種特定波長的光信號，所以，若光節點中各個位置的MR分別只包括一個時，在同一時刻，該光節點只能傳輸一個特定波長的光信號，使得傳輸效率較低。為了提高MR的傳輸效率，本申請所提供的光節點中，每個位置上的MR都可以為兩個或兩個以上，同一位置上的MR分別傳輸不同波長的光信號，每個位置上的MR可以設置為相同數量，這樣，一方面，激光源則能夠同時發出不同波長的光信號傳輸至通信波導，而探測器也能夠同時接收到不同波長的光信號，提高了光信號的傳輸效率；另一方面，由于同一位置的MR互不干擾，那么激光源在向一個端口發送光信號的同時，探測器也能夠接收其他端口發送的光信號，提高了資源的利用率。可選的，光節點還包括第二閉合波導，MR組還包括第六MR、第七MR、第八MR、第九MR以及第十MR；第二閉合波導與第一閉合波導結構與功能一樣，第二閉合波導也連接兩條通信波導，分別是第三通信波導和第四通信波導，第六MR、第七MR、第八MR、第九MR以及第十MR與第一閉合波導上的第一MR、第二MR、第三MR、第四MR以及第五MR位置都是對應的，功能也相似，使得該光節點中激光源所產生的光信號還能夠傳輸到第三通信波導的任意一個端口，也能傳輸到第四通信波導的任意一個端口；第三通信波導以及第四通信波導，這兩條通信波導的四個端口的任意一個端口發送進來的光信號也能夠傳輸到光節點中的探測器內。第二閉合波導與第一閉合波導形成一個疊加結構，實現一個光節點連通四條通信波導，其實，這種疊加結構的數目并不限定，該光節點還可以疊加更多的閉合波導，以連通更多的通信波導。這樣雖然可以提高資源的利用率，使得多條通信波導共用一個激光源和一個探測器，但是，若連通的通信波導過多，也會影響光信號的傳輸效率，因為不僅傳輸路徑變遠了，而且多條通信波導共用一個激光源和一個探測器，也延長了通信波導傳輸光信號的等待時間。所以在實際應用中，可以根據實際情況限定光節點中包含閉合波導的數目，從而限制一個光節點連通通信波導的數目，實現最優的光信號傳輸方案。本申請第二方面提供一種波分復用的光網絡系統，包括：多條通信波導、多個光節點以及控制器，多個光節點連接所述多條通信波導，其中，多個光節點與多條通信波導的數目并不相同，通常，一個光節點可以連接兩條或四條甚至更多的通信波導，控制器連接多個光節點，其中，所述多個光節點為前面所述的光節點，控制器用于控制多個光節點中的每個MR處于諧振狀態或不處于諧振狀態。在另一種可能的實現方式中，光節點集成了控制器的功能，即光節點中集成了電輸入端，電輸入端連接光節點中的每個MR，實現MR狀態的控制，其中，電輸入端與MR的對應關系可以為一對一，也可以為一對多。附圖說明圖1為本申請所提供的光節點的一個實施例示意圖；圖2為本申請所提供的光節點的另一實施例示意圖；圖3為本申請所提供的光節點的另一實施例示意圖；圖4為本申請所提供的使用所述光節點的環形網絡的一個實施例示意圖；圖5為本申請所提供的波分復用的光網絡系統的一個實施例示意圖。具體實施方式本申請提供了一種光節點以本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光節點，應用于波分復用的光網絡，所述光節點連接第一通信波導以及第二通信波導，用于實現與所述第一通信波導以及所述第二通信波導的光信號的傳輸，其特征在于，所述光節點包括：用于產生光信號的激光源、用于接收光信號的探測器、第一連接波導、第二連接波導、第一閉合波導以及微諧振腔MR組；所述MR組包括第一MR、第二MR以及第三MR；所述激光源與所述第一連接波導連接，所述第一連接波導通過所述第一MR耦合所述第一閉合波導，所述探測器與所述第二連接波導連接，所述第二連接波導通過所述第一MR耦合所述第一閉合波導；所述第一閉合波導還通過所述第二MR耦合所述第一通信波導，所述第一閉合波導還通過所述第三MR耦合所述第二通信波導；所述MR組用于將所述激光源所產生的光信號傳輸至第一通信波導或第二通信波導，所述MR組還用于將所述第一通信波導或第二通信波導上的光信號傳輸至所述探測器。

【技術特征摘要】
1.一種光節點，應用于波分復用的光網絡，所述光節點連接第一通信波導以及第二通信波導，用于實現與所述第一通信波導以及所述第二通信波導的光信號的傳輸，其特征在于，所述光節點包括：用于產生光信號的激光源、用于接收光信號的探測器、第一連接波導、第二連接波導、第一閉合波導以及微諧振腔MR組；所述MR組包括第一MR、第二MR以及第三MR；所述激光源與所述第一連接波導連接，所述第一連接波導通過所述第一MR耦合所述第一閉合波導，所述探測器與所述第二連接波導連接，所述第二連接波導通過所述第一MR耦合所述第一閉合波導；所述第一閉合波導還通過所述第二MR耦合所述第一通信波導，所述第一閉合波導還通過所述第三MR耦合所述第二通信波導；所述MR組用于將所述激光源所產生的光信號傳輸至第一通信波導或第二通信波導，所述MR組還用于將所述第一通信波導或第二通信波導上的光信號傳輸至所述探測器。2.根據權利要求1所述的光節點，其特征在于，所述MR組還包括第四MR以及第五MR，所述第四MR以及所述第五MR位于所述第一閉合波導內，所述第四MR以及所述第五MR用于改變光信號在所述第一閉合波導內的傳輸方向。3.根據權利要求2所述的光節點，其特征在于，所述第一通信波導包括第一端口以及第二端口；通過控制所述第一MR以及所述第二MR處于諧振狀態，使得所述激光源所產生的光信號傳輸至所述第一端口；通過控制所述第一MR、第四MR以及第二MR處于諧振狀態，使得所述激光源所產生的光信號傳輸至所述第二端口；通過控制所述第二MR、第四MR以及第一MR處于諧振狀態，使得從所述第一端口進入的光信號傳輸至所述探測器；通過控制所述第二MR以及第一MR處于諧振狀態，使得從所述第二端口進入的光信號傳輸至所述探測器。4.根據權利要求2或3所述的光節點，其特征在于，所述第二通信波導包括第三端口以及第四端口；通過控制所述第一MR、第五MR以及第三MR處于諧振狀態，使得所述激光源所產生的光信號傳輸至所述第三端口；通過控制所述第一MR以及第三MR處于諧振狀態，使得所述激光源所產生的光信號傳輸至所述第四端口；通過控制所述第三MR以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：程祺翔，王金堂，邱晨，王哲匯，楊鵬，須江，
申請(專利權)人：華為技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44