光互连技术的发展与现状

介绍了光互技术的研究热点 ,讨论了波分复用技术WDM和光互连计算机的体系结构 ,阐述了并行光互连处理技术的部分成果 ,并对光互连技术发展中存在的问题和发展方向进行了讨论     

机群互连系统中的光网络技术研究

机群并行计算机中的光互连技术是一种新兴的亘连技术。该技术是光传输技术、光交换技术、计算机技术和网络技术等多学科、多领域融合交叉结合的产物。该技术使得以全光传输和全光交换方式实现机群并行计算系统互连网络内部各节点间高速率、高带宽、低延迟的互连成为可能。从而从根本上突破当前采用电互连网络的电子设备存在的“电子瓶颈”限制。     

二维自由空间全息光学蝶互连的研究

根据多波耦合理论，首次提出正交分区掩膜曝光方法，即重叠正交Ｂｒａｇｇ光栅方法．在全息干版上制备二维蝶互连器件，这一互连器件的研制成功，将为光计算、光通信、光信息处理技术提供新的途径．     

Mesh互连网络光互连板结构设计

介绍了一种依据Mesh光互连网络拓扑原理设计制作的新型Mesh光互连板结构，提出了采用自己空间光互连和光纤互连相结合的互连方式，利用自由空间和光纤对光信号进行传输，对光路转换模块和单元模块以及该互连板的总体结构进行了分析和设计，对实验过程进行简要设计和分析，并对试验结果作了分析，指出了影响实验结果的因素，提出在以后的设计中采用自由空间光互连和波导互连的方式以提高集成度，减小误差。     

光电多芯片组件中自由空间光互连的物理布局算法

采用自由空间光互连的光电多芯片组件结构,按其所采用的光学器件的物理性能约束条件,提出了一种新的互连布局算法,该算法针对采用CGH的FSOI系统中物理结构的特点进行建模,双蝴蝶网络计算机模拟布局结果表明,同递归最大-最小匹配算法、递归模拟淬火算法等其他算法相比,文中提出的算法对互连布局的性能有明显改善。     

MPP计算机群机系统的光互连背板技术研究

提出了一种基于crossbar的MPP计算机群机系统．分析了crossbar网络性能,并且基于Crossbar网络结构的无阻塞性能提出并研制了一种用于计算机多机互连的光学互连背板,该背板具有制作简单、结构清晰、重量轻、寿命长等特性．经理论分析和实验比较,该光学互连背板能够很好地适应计算机互连的要求．     

基于Linux操作系统的光互连链路驱动程序设计

介绍了基于Linux操作系统,以光互连链路接口卡为网络硬件接口,编制并行计算环境的物理层链路的驱动软件的设计方法,程序的结构等。利用此驱动程序已实现了两台运行Linux操作系统的PC机之间的通讯。     

实现PS光学互连的一种新方法

提出应用散斑调制和在４ｆ系统傅里叶平面引入适当的相移实现Ｐｅｒｆｅｃｔ－Ｓｈｕｆｆｌｅ（ＰＳ）的一种方法，并进行了实验验证。结果表明，应用该方法可得到满意的光互连，且简单易行。     

高效率低向上反射的氮化硅光栅耦合器

氮化硅材料相比硅材料具有插入损耗低、热稳定性好、制作容差大及相对误差容忍度高的优点,引起了人们广泛的关注和极大的研究兴趣.光栅耦合器作为光芯片与片外光源的接口,以其优良的光耦合性能、放置位置灵活和便于晶圆级在线测试等诸多优点,在很多应用领域已经占据了越来越重要的位置.本文设计了一种基于氮化硅材料的垂直耦合的光栅耦合器,采用变迹光栅结构,实现了对入射光的垂直耦合.在1 550nm波长处,在带有衬底金属反射镜的情况下单向传输的耦合效率达到了79.5%,不引入金属反射镜的器件仍然能达到57.8%的耦合效率值,能很好地实现单向垂直光耦合的性能.对比同类型的硅材料的光栅耦合器,本设计在垂直输入耦合时向上反射的光损耗极低仅为0.29%,大大减弱了器件的负二阶上反射对光纤中入射光引起的串扰.这个设计对氮化硅光栅耦合器的实际制作有一定的参考价值.     

基于二维光栅的四通道完全垂直光学接口

作为单模光纤与硅基光电子芯片之间的光耦合接口,光栅耦合器具有强对准容差能力、可随意放置以及晶圆级测试能力等一系列优点,因此被广泛应用于硅基光耦合和光封装.然而为了减小二次反射,传统光栅耦合器通常设计为具有一定光耦合倾角,这个耦合倾角会给测试和封装带来不便.完全垂直光栅耦合器可以避免在光学封装中用到昂贵的角度抛光工艺,这个优点使得它们在多核芯光纤和光纤阵列的耦合应用中非常具有吸引力.本文提出并实验验证了一种基于二维光栅和四通道波导设计的完全垂直光耦合接口,器件仿真耦合效率最高可达54%,耦合中心波长在1555nm附近,向上的光反射损耗为14%(-8.5dB).为了实验验证器件功能,我们基于CMOS兼容工艺对器件进行了加工制造,器件光学输入为四通道垂直耦合二维光栅,通过两个1×2MMI光学合束器将四个通道合为两输出通道并通过光栅耦合器输出.器件实验测试结果显示器件总耦合效率可达40%(单端输出耦合损耗为-7dB),同时我们还测试了具有臂长差的器件,光谱呈现出较强的干涉波形,这说明器件具有类马赫曾德干涉仪的性质,有望在电光调制和光学滤波等领域获得应用.     

二维自由空间全息光学碟互连的研究

根据多波事理论，首次提出正交分区掩膜曝光方法，即重叠正交Ｂｒａｇｇ光栅方法，在全息干版上制备二维蝶互连器件，这一互连器件的研制成功，将为光计算，光通信、光信息处理技术提供新的途径     

关于硅基薄膜波导结构特性的研究

研究了在硅基底上采用等离子体增强化学汽仃淀积氮氧化硅所形成导波结构的特性。分析了应用特点，存在问题及今后研究方向。     

全混洗光互连的矩阵处理与研究

引入矩的方法分析处理全混洗互连变换，用矩阵方程形式直观地表达了一些已知的，以及一些新的全混洗互连性质，并阐明了其物理意义，同时提出了全混洗互连、逆全混洗互连的光学实现方法。     

光互连及其在光计算中的应用

概述了光互连的兴起、发展及其研究意义,并对光互连的优越性、存在的问题及解决方法进行了系统的阐述;展望了光互连的发展前景并强调了光互连在光计算中的战略地位。     

光背板互连技术研究进展

 光背板互连技术是近年来通信领域的研究热点,以高传输带宽、低损耗、低成本、无电磁干扰等优势具有广阔的应用前景。本文介绍互连光波导的结构模型及光背板的制备方法,综述近年来光背板相关的传输特性、耦合方式、应用系统研究等关键技术的重要进展,展望了对光背板互连技术的发展方向。     

集成激光器-波导器件

本文报道了利用沉积-旋涂技术,在AlGaAs/Ga As激光器之间,进行波导互连的实验结果。     

实现PS光学互连的一种新方法

提出应用散斑调制和在４ｆ系统傅里叶平面引入适当的相移实现Ｐｅｒｆｅｃｔ－Ｓｈｕｆｌｅ（ＰＳ）的一种方法，并进行了实验验证．结果表明，应用该方法可得到满意的光互连，且简单易行．     

全混洗光互连的矩阵处理与研究

引入矩阵的方法分析处理全混洗互连变换，用矩阵方程形式直观地表达了一些已知的，以及一些新的全混洗互连性质，并阐明了其物理意义，同时提出了全混洗互连、逆全混洗互连的光学实现方法。