一种光节点以及相关系统技术方案

本申请公开了一种光节点，连接第一通信波导以及第二通信波导，该光节点包括：激光源、探测器、第一连接波导、第二连接波导、第一闭合波导以及MR组；MR组包括第一MR、第二MR以及第三MR；激光源与第一连接波导连接，第一连接波导通过第一MR耦合第一闭合波导，探测器与第二连接波导连接，第二连接波导通过第一MR耦合第一闭合波导；第一闭合波导还通过第二MR耦合第一通信波导，第一闭合波导还通过第三MR耦合第二通信波导。这样，既能够通过MR组将光信号传输至两条通信波导上，也能够通过MR接收两条波导上的光信号，实现了光节点对光信号的双向传输，提高了资源的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种光节点以及相关系统
本申请涉及光互连领域，尤其涉及一种光节点以及相关系统。
技术介绍
光子技术已经被成功应用于广域网(英文全称：WideAreaNetwork，英文缩写：WAN)、局域网(英文全称：LocalAreaNetwork，英文缩写：LAN)以及板间通信，并在多计算机系统以及互联网路中都展现了其优势。基于光波导和微谐振腔(英文全称：Micro-Resonator，英文缩写：MR)的片上光网络的设计已经日趋成熟，它们可通过硅基技术实现，并且和CMOS工艺兼容，单个微谐振腔的直径可低至3μm，开关时间可低至30ps。光互连技术则应用于该设计，光互连具有相当广泛的应用前景，研究发现，光互连可以提供十倍甚至百倍于传统电引脚的芯片I/O带宽。微谐振腔(MR)是片上光网络中使用的基本模块。它可以被用作调制单元，交换单元和接收单元。现有技术中光网络中的光节点包括发送器和接收器，在一个接收器中，一共有N组滤波器(filter)和N组探测器(photodetector)，分别负责探测N个不同波长的光信号。假设网络中一共有N个光节点，通过片外激光源的导入，在一根波导中同时传输着N个光波长。在发送端，每个光节点可以调制自己独有的光波长信号，在接收端，每个滤波器被设计只接收1/N的光信号强度。光信号经过滤波器之后进入探测器，从而被转化为相应的电信号。现有技术中的光节点中，每个波长只能传输一路信号，这种设计使得整个网络带宽资源被大量的浪费。并且，该光节点中，发送器中的滤波器只能用于光信号的发送，接收器中的滤波器只能用于光信号的接收，无法实现实际应用中的双向传输，造成了资源的浪费。
技术实现思路
本申请提供了一种光节点以及相关系统，可用于提高资源的利用率。本申请第一方面提供一种光节点，应用于波分复用的光网络，该光节点连接第一通信波导与第二通信波导两条通信波导，可实现与这两条通信波导进行的光信号的交互传输，具体的，该光节点包括：用于产生光信号的激光源、用于接收光信号的探测器、第一连接波导、第二连接波导、第一闭合波导以及微谐振腔MR组；其中，第一连接波导与第二连接波导可以为不同的波导，也可以为同一条波导上的两段，也可以为同一条波导；MR组包括第一MR、第二MR以及第三MR，分别耦合第一连接波导与第一闭合波导、第一通信波导与第一闭合波导、第二通信波导与第一闭合波导；激光源与第一连接波导连接，这样，激光源所产生的光信号则能够通过第一MR以及第二MR传输到第一通信波导上，还能通过第一MR以及第三MR传输到第二通信波导上；探测器与第二连接波导连接，这样，第一通信波导上的光信号则能够通过第二MR以及第一MR传输到探测器内，第二通信波导上的光信号则能够通过第三MR以及第一MR传输到探测器内。由于MR具有将一条波导上的光信号交换到另一条波导上的特性功能，当MR接收到高电平的电信号时，MR则处于谐振状态，则能够进行光信号的交换传输。所以该光节点既能够通过MR组将光信号传输至两条通信波导上，也能够通过MR接收两条波导上的光信号，实现了光节点对光信号的双向传输，提高了资源的利用率。可选的，MR组还包括第四MR以及第五MR，第一闭合波导为闭合循环结构，该闭合循环结构形成有双重循环线路，形成两个内循环结构与两个外循环结构，第四MR位于一个内循环的外部与一个外循环的内部之间，并进行耦合连接，第五MR位于另一个内循环的外部与另一个外循环的内部之间，并进行耦合连接，这样，进入第一闭合波导内的光信号经过处于谐振状态的第四MR或第五MR后，该光信号的传输方向则已经改变，与之前的传输方向相反。这样，通过第四MR与第五MR以及第一闭合波导的特性，激光源所产生的光信号则能够传输到第一通信波导的任意一端，或第二通信波导的任意一端，也就是说激光源发出的光信号能够传输到两条通信波导的四个端口的任意一个端口；同理，两条通信波导的四个端口的任意一个端口发送进来的光信号也能够传输到光节点中的探测器内。这就实现光节点对通信波导进行双向光信号传输，提高了资源的利用率。可选的，第一MR、第二MR、第三MR、第四MR以及第五MR分别都为两个或两个以上。由于一个MR只能传输一种特定波长的光信号，所以，若光节点中各个位置的MR分别只包括一个时，在同一时刻，该光节点只能传输一个特定波长的光信号，使得传输效率较低。为了提高MR的传输效率，本申请所提供的光节点中，每个位置上的MR都可以为两个或两个以上，同一位置上的MR分别传输不同波长的光信号，每个位置上的MR可以设置为相同数量，这样，一方面，激光源则能够同时发出不同波长的光信号传输至通信波导，而探测器也能够同时接收到不同波长的光信号，提高了光信号的传输效率；另一方面，由于同一位置的MR互不干扰，那么激光源在向一个端口发送光信号的同时，探测器也能够接收其他端口发送的光信号，提高了资源的利用率。可选的，光节点还包括第二闭合波导，MR组还包括第六MR、第七MR、第八MR、第九MR以及第十MR；第二闭合波导与第一闭合波导结构与功能一样，第二闭合波导也连接两条通信波导，分别是第三通信波导和第四通信波导，第六MR、第七MR、第八MR、第九MR以及第十MR与第一闭合波导上的第一MR、第二MR、第三MR、第四MR以及第五MR位置都是对应的，功能也相似，使得该光节点中激光源所产生的光信号还能够传输到第三通信波导的任意一个端口，也能传输到第四通信波导的任意一个端口；第三通信波导以及第四通信波导，这两条通信波导的四个端口的任意一个端口发送进来的光信号也能够传输到光节点中的探测器内。第二闭合波导与第一闭合波导形成一个叠加结构，实现一个光节点连通四条通信波导，其实，这种叠加结构的数目并不限定，该光节点还可以叠加更多的闭合波导，以连通更多的通信波导。这样虽然可以提高资源的利用率，使得多条通信波导共用一个激光源和一个探测器，但是，若连通的通信波导过多，也会影响光信号的传输效率，因为不仅传输路径变远了，而且多条通信波导共用一个激光源和一个探测器，也延长了通信波导传输光信号的等待时间。所以在实际应用中，可以根据实际情况限定光节点中包含闭合波导的数目，从而限制一个光节点连通通信波导的数目，实现最优的光信号传输方案。本申请第二方面提供一种波分复用的光网络系统，包括：多条通信波导、多个光节点以及控制器，多个光节点连接所述多条通信波导，其中，多个光节点与多条通信波导的数目并不相同，通常，一个光节点可以连接两条或四条甚至更多的通信波导，控制器连接多个光节点，其中，所述多个光节点为前面所述的光节点，控制器用于控制多个光节点中的每个MR处于谐振状态或不处于谐振状态。在另一种可能的实现方式中，光节点集成了控制器的功能，即光节点中集成了电输入端，电输入端连接光节点中的每个MR，实现MR状态的控制，其中，电输入端与MR的对应关系可以为一对一，也可以为一对多。附图说明图1为本申请所提供的光节点的一个实施例示意图；图2为本申请所提供的光节点的另一实施例示意图；图3为本申请所提供的光节点的另一实施例示意图；图4为本申请所提供的使用所述光节点的环形网络的一个实施例示意图；图5为本申请所提供的波分复用的光网络系统的一个实施例示意图。具体实施方式本申请提供了一种光节点以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光节点，应用于波分复用的光网络，所述光节点连接第一通信波导以及第二通信波导，用于实现与所述第一通信波导以及所述第二通信波导的光信号的传输，其特征在于，所述光节点包括：用于产生光信号的激光源、用于接收光信号的探测器、第一连接波导、第二连接波导、第一闭合波导以及微谐振腔MR组；所述MR组包括第一MR、第二MR以及第三MR；所述激光源与所述第一连接波导连接，所述第一连接波导通过所述第一MR耦合所述第一闭合波导，所述探测器与所述第二连接波导连接，所述第二连接波导通过所述第一MR耦合所述第一闭合波导；所述第一闭合波导还通过所述第二MR耦合所述第一通信波导，所述第一闭合波导还通过所述第三MR耦合所述第二通信波导；所述MR组用于将所述激光源所产生的光信号传输至第一通信波导或第二通信波导，所述MR组还用于将所述第一通信波导或第二通信波导上的光信号传输至所述探测器。

【技术特征摘要】
1.一种光节点，应用于波分复用的光网络，所述光节点连接第一通信波导以及第二通信波导，用于实现与所述第一通信波导以及所述第二通信波导的光信号的传输，其特征在于，所述光节点包括：用于产生光信号的激光源、用于接收光信号的探测器、第一连接波导、第二连接波导、第一闭合波导以及微谐振腔MR组；所述MR组包括第一MR、第二MR以及第三MR；所述激光源与所述第一连接波导连接，所述第一连接波导通过所述第一MR耦合所述第一闭合波导，所述探测器与所述第二连接波导连接，所述第二连接波导通过所述第一MR耦合所述第一闭合波导；所述第一闭合波导还通过所述第二MR耦合所述第一通信波导，所述第一闭合波导还通过所述第三MR耦合所述第二通信波导；所述MR组用于将所述激光源所产生的光信号传输至第一通信波导或第二通信波导，所述MR组还用于将所述第一通信波导或第二通信波导上的光信号传输至所述探测器。2.根据权利要求1所述的光节点，其特征在于，所述MR组还包括第四MR以及第五MR，所述第四MR以及所述第五MR位于所述第一闭合波导内，所述第四MR以及所述第五MR用于改变光信号在所述第一闭合波导内的传输方向。3.根据权利要求2所述的光节点，其特征在于，所述第一通信波导包括第一端口以及第二端口；通过控制所述第一MR以及所述第二MR处于谐振状态，使得所述激光源所产生的光信号传输至所述第一端口；通过控制所述第一MR、第四MR以及第二MR处于谐振状态，使得所述激光源所产生的光信号传输至所述第二端口；通过控制所述第二MR、第四MR以及第一MR处于谐振状态，使得从所述第一端口进入的光信号传输至所述探测器；通过控制所述第二MR以及第一MR处于谐振状态，使得从所述第二端口进入的光信号传输至所述探测器。4.根据权利要求2或3所述的光节点，其特征在于，所述第二通信波导包括第三端口以及第四端口；通过控制所述第一MR、第五MR以及第三MR处于谐振状态，使得所述激光源所产生的光信号传输至所述第三端口；通过控制所述第一MR以及第三MR处于谐振状态，使得所述激光源所产生的光信号传输至所述第四端口；通过控制所述第三MR以...

【专利技术属性】
技术研发人员：程祺翔，王金堂，邱晨，王哲汇，杨鹏，须江，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44