一种光包头识别系统、集成芯片以及识别方法技术方案

本申请公开了一种光包头识别系统、集成芯片以及识别方法，所述的系统包括依次连接的输入层、光蓄水池模块以及输出层，所述光蓄水池模块包括若干按照预设连接方式连接的蓄水池节点，每个蓄水池节点均包括微环谐振器。本申请采用微环谐振器作为蓄水池节点，通过蓄水池节点起到延时作用，使得光包头识别系统具有功耗低、占地面积小以及工作稳定，从而可以实现光包头识别系统在片上集成，提高光包头识别系统的使用灵活性。统的使用灵活性。统的使用灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种光包头识别系统、集成芯片以及识别方法


[0001]本申请涉及光纤通信
，特别涉及一种光包头识别系统、集成芯片以及识别方法。

技术介绍

[0002]随着现代社会的快速发展，数据的海量增长极大地促进了通信技术的发展。光通信网络具有高带宽、大容量、低损耗等诸多优点，使其在有线通信系统中发挥着不可替代的作用。与现有的光电路交换(OCS)网络相比，光分组交换(OPS)网络具有更高的带宽利用率和低功耗的潜力。OPS网络中的路由器可以提取光信号的光包头并识别包头类型；基于包头类型将光信号发送至对应端口，即光包头的识别决定了路由是否正确获取信息，成为OPS网络的关键技术之一。
[0003]最初对OPS网络中光包头的识别是采用计算机神经网络中的递归神经网络(RNN)，但是RNN在训练过程中需要较多的神经元个数和层数才能进行有效的识别，但是训练这种参数量较大的神经网络需要大量的训练集进行支持，且训练时间较长，所以无法满足实时光纤通信系统的需求。
[0004]近年来，利用光神经网络对光包头进行处理已成为新的热点。单节点水库计算是一种由一个非线性节点和一条延迟线组成的新型人工神经网络，与传统的神经网络相比，其硬件成本显着降低。作为单节点蓄水池计算(RC)，光电反馈库计算可以很容易地由多个光电设备实现。通过在其输出层上非常简单的训练过程，RC系统可以实现不同的模式识别和时间序列预测任务。
[0005]但是目前光神经网络对光包头的处理都是基于传统光延迟线的方法，蓄水池的搭建都是采用垂直腔面发射激光器(VCSEL)、光纤延迟线、半导体环形激光器等，这种蓄水池结构占地面积大，难以实现片上集成。
[0006]因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

[0007]本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种光包头识别系统、集成芯片以及识别方法。
[0008]为了解决上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了一种光包头识别系统，所述的系统包括依次连接的输入层、光蓄水池模块以及输出层，所述光蓄水池模块包括若干按照预设连接方式连接的蓄水池节点，每个蓄水池节点均包括微环谐振器。
[0009]所述的光包头识别系统，其中，所述预设连接方式为串联方式、并联方式、串并联方式、混联方式以及稀疏连接方式中的一种。
[0010]所述的光包头识别系统，其中，所述微环谐振器为单环形谐振腔结构或者多环形谐振腔结构，其中，所述多环形谐振腔结构是由至少两个单微环形谐振腔结构按照预设拓扑形成的。
[0011]所述的光包头识别系统，其中，所述预设拓扑为级联式、平行式、嵌套式以及三耦合器式中的一种。
[0012]所述的光包头识别系统，其中，所述光蓄水池模块包括至少一个具有功率非线性响应的激活光器件，所述激活光器件与若干蓄水池节点中的一个蓄水池节点相连接。
[0013]所述的光包头识别系统，其中，所述激活光器件为半导体光放大器。
[0014]所述的光包头识别系统，其中，所述光蓄水池模块包括若干耦合器，若干耦合器与若干蓄水池节点中按照预设方式位于最后的蓄水池节点一一对应，并且各耦合器连接于其对应的蓄水池节点之后。
[0015]所述的光包头识别系统，其中，所述的光包头识别系统还包括光域经掩码单元，所述光域经掩码单元与所述输入层相连接。
[0016]本申请实施例第二方面提供了一种用于光包头识别的集成光芯片，其特征在于，所述集成光芯片集成如上所述的光包头识别系统。
[0017]本申请实施例第三方面提供了一种光包头识别方法，其特征在于，所述方法应用如上所所述的光包头识别系统，所述的方法包括：
[0018]将待识别的光包头信号输入所述的光包头识别系统；
[0019]通过所述的光包头识别系统确定所述光包头信号对应的光包头类型。
[0020]有益效果：与现有技术相比，本申请提供了一种光包头识别系统、集成芯片以及识别方法，所述的系统包括依次连接的输入层、光蓄水池模块以及输出层，所述光蓄水池模块包括若干按照预设连接方式连接的蓄水池节点，每个蓄水池节点均包括微环谐振器。本申请采用微环谐振器作为蓄水池节点，通过蓄水池节点起到延时作用，使得光包头识别系统具有功耗低、占地面积小以及工作稳定，从而可以实现光包头识别系统在片上集成，提高光包头识别系统的使用灵活性。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不符创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本申请提供的光包头识别系统的结构原理图。
[0023]图2为本申请提供的光包头识别系统的串联方式的结构原理图。
[0024]图3为本申请提供的光包头识别系统的稀疏连接方式的结构原理图。
[0025]图4为级联式双环形谐振腔结构的示意图。
[0026]图5为平行式双环形谐振腔结构的示意图。
[0027]图6为嵌套式双环形谐振腔结构的示意图。
[0028]图7为三耦合器式双微环形谐振腔结构的示意图。
[0029]图8为Mask处理过程的示意图。
具体实施方式
[0030]本申请提供一种光包头识别系统、集成芯片以及识别方法，为使本申请的目的、技
术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0031]本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
[0032]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0033]应理解，本实施例中各步骤的序号和大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0034]专利技术人经过研究发现，随着现代社会的快速发展，数据的海量增长极大地促进了通信技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光包头识别系统，其特征在于，所述的系统包括依次连接的输入层、光蓄水池模块以及输出层，所述光蓄水池模块包括若干按照预设连接方式连接的蓄水池节点，每个蓄水池节点均包括微环谐振器。2.根据权利要求1所述的光包头识别系统，其特征在于，所述预设连接方式为串联方式、并联方式、串并联方式、混联方式以及稀疏连接方式中的一种。3.根据权利要求1或2所述的光包头识别系统，其特征在于，所述微环谐振器为单环形谐振腔结构或者多环形谐振腔结构，其中，所述多环形谐振腔结构是由至少两个单微环形谐振腔结构按照预设拓扑形成的。4.根据权利要求3所述的光包头识别系统，其特征在于，所述预设拓扑为级联式、平行式、嵌套式以及三耦合器式中的一种。5.根据权利要求1所述的光包头识别系统，其特征在于，所述光蓄水池模块包括至少一个具有功率非线性响应的激活光器件，所述激活光器件与若干蓄水池节点中的一个蓄水池节点相连接。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林，李政，李宗泽，周笑艳，
申请(专利权)人：鹏城实验室，
类型：发明
国别省市：