[发明专利]基于波长分配的三维光片上网络路由器通信系统及方法

权利要求书

1.一种基于波长分配的三维光片上网络路由器通信系统，其特征在于：包括采用相同拓扑结构的光传输网络和电控制网络，拓扑结构包括k·N²个相互连接的节点，式中的k为层数，N²为每层的节点数，k与N为正偶数；光传输网络中的每个节点包括一个调制器、一个解调器、一个光路由器，并且光路由器的注入/注出端口通过光/电接口与电控制网络相连接，电控制网络中的每个IP核和光传输网络中的每个光路由器相对应；建立三维坐标系，确定出所有节点的坐标(x，y，z)，则光传输网络能够传输波长为λ₀，λ₁，…λ_k-1的光信息；

所述的光路由器包括窄带微环谐振器，窄带微环谐振器组以及光波导，窄带微环谐振器和窄带微环谐振器组用于实现片上光信号的转向，光波导用于实现片上光信号的传输；

窄带微环谐振器工作于单波长模式，微环谐振器的谐振波长λ由节点的Z坐标确定；窄带微环谐振器组内共有k个谐振波长不同的窄带微环谐振器；

通过源节点中的IP核产生电控制分组，确定该电控制分组源节点(x_src,y_src,z_src)的位置信息，根据电控制分组的源地址确定电控制分组传输所使用的通信波长λ；网络规模为k·N²的3D Mesh光片上网络采用如下的规则对源节点进行波长分配：

2.根据权利要求1所述的基于波长分配的三维光片上网络路由器通信系统，其特征在于：所述的光路由器为七端口光路由器，包括二十二个窄带微环谐振器，两个窄带微环谐振器组以及八根光波导；所述的光波导包括两根S形光波导，一根竖直方向的L形光波导，一根竖直方向的U形光波导和四根弯曲光波导；第一弯曲光波导(201)，第二弯曲光波导(202)和第四弯曲光波导(204)包括两个90度拐点，第三弯曲光波导(203)包括四个90度拐点。

3.根据权利要求2所述的基于波长分配的三维光片上网络路由器通信系统，其特征在于：所述的第一弯曲波导(201)与第一S形波导(205)交叉形成第二十一交叉点(231)，第一弯曲波导(201)与第二S形波导(206)交叉形成第二十交叉点(234)；所述的第二弯曲波导(202)与第一S形波导(205)交叉，形成第一交叉点(209)；所述的第一交叉点(209)，第二十一交叉点(231)，第二十交叉点(234)的一侧各设有一个微环谐振器；

所述的第一弯曲波导(201)和第二弯曲波导(202)分别与第三弯曲波导(203)和第四弯曲波导(204)交叉，形成四个交叉点，且每个交叉点一侧各设有一个微环谐振器；

所述的第一弯曲波导(201)与L形波导(207)交叉，形成第十二交叉点(227)；所述的第二弯曲波导(202)分别与L形波导(207)以及U形波导(208)交叉形成第九交叉点(237)和第二交叉点(212)；所述的第二交叉点(212)，第十二交叉点(227)，第九交叉点(237)的一侧各设有一个微环谐振器；

所述的第三弯曲波导(203)和第四弯曲波导(204)分别与第一S形波导(205)和第二S形波导(206)，形成四个交叉点，且每个交叉点一侧各设有一个微环谐振器；

所述的第三弯曲波导(203)和第四弯曲波导(204)分别与L形波导(207)以及U形波导(208)交叉，形成四个交叉点，且每个交叉点一侧各设有一个微环谐振器；

所述的第一S形波导(205)与L形波导交叉，形成第十五交叉点(224)，第二S形波导(206)与L形波导交叉，形成第六交叉点(216)；所述的第六交叉点(216)和第十五交叉点(224)的一侧各设有一个微环谐振器。

4.根据权利要求3所述的基于波长分配的三维光片上网络路由器通信系统，其特征在于：所述的第二S形波导(206)被六个拐点分成七段光波导，U形光波导(208)被两个拐点分成三段光波导，其中第二S形波导(206)与U形光波导(208)相平行的光波导段位置，在平行间隔内设有第一窄带微环谐振器组(23)；所述的第一S形波导(205)被六个拐点分成七段光波导，其中第一S形波导(205)与U形光波导(208)相平行的光波导段位置，在平行间隔内设有第二窄带微环谐振器组(24)。