一、光电多芯片模块及其在高速计算机和光通信网络中的应用（论文文献综述）
张新全,余少华[1]（2021）在《光电融合破解带宽、能耗难题》文中研究说明信息化的不断深入,要求信息技术的带宽、时延和速率等性能持续提升,成本、能耗等持续下降。但受制于物理特性,电子信息技术面临诸多挑战,尤其是带宽、能耗等维度。充分利用光子的优势,文章提出基于光电融合使信息光子技术在连接/传输、路由/交换、计算/处理等诸多信息领域发挥出支柱作用,推动人类由电子信息时代进入光电信息时代。
王健,曹晓平,张新亮[2]（2021）在《片上集成多维光互连和光处理》文中研究指明随着云计算和数据中心的高速发展,片上集成光互连和光处理凭借在集成度、速度、带宽及功耗等方面的独特优势,成为突破传统电子瓶颈的关键技术。同时,光子具有频率、偏振、时间、复振幅及空间结构等多个物理维度,可发展为多维混合复用技术,进一步提升光互连和光处理的带宽。结合光场多个物理维度资源,分别对片上集成多维光互连和光处理的关键技术进行了回顾,并对其未来发展趋势进行总结和展望。
朱华[3]（2019）在《基于VCSEL的10G SFP+光收发模块设计与测试》文中认为光收发模块作为光通信网络的核心器件之一,用于光电信号的相互转换,实现信息在光纤中的传输。伴随5G的发展,光收发模块进入高速发展时期,被广泛应用在数据中心、超级计算机等大容量、高性能数据交换场所。因此,设计小型化、高密度、低功耗、低成本、可热插拔、高可靠性的光收发模块具有十分重要的意义。本文设计并研制了基于VCSEL（垂直腔面发射激光器）的10G速率的SFP+（Small Form-factor Pluggable）、并且符合光通讯行业通用可靠性标准GR468的光收发模块。论文主要内容分为以下三个部分:1.提出光收发模块的设计方案。论文首先介绍10G SFP+光收发模块的架构及各组成部分的工作原理,并根据技术指标确定模块的设计方案。论文详细介绍了 VCSEL、光电二极管、激光驱动芯片及放大芯片的工作原理、选型;完成了电路图设计和PCB板图设计。2.执行功能测试。通过集成的功能测试平台,对设计的10G SFP+光收发模块的主要性能参数进行测试。测试结果表明:该模块在温度（0℃、25℃、70℃）与电压（3.135V、3.3V、3.475V）的综合应力条件下,各项参数均达到设计要求的技术指标。3.设计、执行可靠性测试。基于光模块行业的GR468可靠性标准,对设计的光收发模块进行环境应力的可靠性测试。测试结果表明,本课题设计的光收发模块在温湿度的组合应力条件下,功能正常。本课题设计的10GSFP+光收发模块,具有体积小、性价比高、可靠性高等特点,具备智能数字诊断功能。
田亮[4]（2019）在《硅基聚合物/二氧化硅混合集成波导布拉格光栅的研究》文中研究说明随着5G通信、云计算、大数据分析、物联网等新兴技术的发展,对光网络提出了较高的要求,包括提高集成度、增大带宽、降低延时、减小功耗等,小体积、低功耗、高性能、高可靠性的光子集成芯片将起到越来越重要的作用。目前,硅基光子集成技术和InP基光子集成技术优势明显,都取得了广泛的实际应用和巨大的商业价值。近年来,硅基混合光子集成技术发展迅速,通过多种材料体系的混合集成,可以使芯片汇集不同材料体系的优势,从而提高芯片整体性能,成为了国际上的研究热点。波导布拉格光栅（Waveguide Bragg Grating,WBG）是集成光路中一种重要的光无源器件,其应用领域十分广泛,包括滤波器、传感器、激光器、波分复用器、模分复用器、偏振分束器等。因而,研究硅基混合集成WBG对于光子集成技术的向前发展具有重要的理论意义和实用价值。本论文以有机聚合物和硅基二氧化硅材料为基础,探索了三种新型硅基聚合物/二氧化硅混合集成WBG的结构设计、制作工艺和功能特性。本论文主要进行了以下工作:1.首先阐述了WBG的耦合模理论,之后推导出了一般形式的耦合模方程,然后利用推导出的耦合模方程分析了波纹型均匀WBG中的模式反向耦合问题,并通过求解耦合模方程对光栅的透射率、反射率及功率守恒问题进行了讨论,接着理论分析了WBG作为反射滤波器的工作原理,最后通过引入传输矩阵法得到了非均匀WBG的求解方法。2.本论文提出了一种基于紫外光漂白技术的简单且低成本的WBG温度传感器。首先基于SU-8 2005薄膜的紫外光漂白效应,设计了一种单模波导结构并分析了该温度传感器的工作原理,然后基于这种单模波导利用Rsoft软件对所设计的器件结构进行了性能仿真,得到了器件的透射光谱、反射光谱以及相关性能参数。在此基础上仿真了温度变化对器件光谱特性的影响,并且分析了温度变化对中心波长、3-dB带宽和反射率的影响,进一步阐明了该温度传感器的工作原理。接下来对所设计的器件进行了工艺制作,首先将布拉格光栅制作在硅基二氧化硅下包层上,然后将SU-8 2005旋涂在该布拉格光栅上,通过简单的紫外光漂白法在SU-8 2005薄膜中形成条形波导结构,之后再旋涂一层SU-8 2005作为上包层。巧妙地利用了SU-8 2005薄膜在不同加热温度和紫外曝光剂量下对应的折射率的不同,实现了一种由单一聚合物材料构成的单模波导结构。由于聚合物具有较高的热光系数,因而相比于光纤布拉格光栅温度传感器具有较高的灵敏度,而且具有体积小、集成度高的优势。最后,搭建了芯片测试系统,测试了器件的输出光谱和温度传感特性,验证了这种温度传感器的功能性和可行性。测得在25℃温度下,器件的中心波长约为1573.4 nm,透射峰的消光比约为7.3 dB,反射峰的1-dB带宽约为0.1 nm,传感器的灵敏度约为-0.15 nm/℃,其有望成为新一代低成本、集成化的温度传感器。3.本论文提出了一种基于长程表面等离子体（Long-Range Surface Plasmon Polariton,LRSPP）的聚合物/二氧化硅混合集成WBG可调谐滤波器。首先阐述了表面等离子体理论,然后详细描述了器件的材料选择、结构设计、软件模拟、工艺制作和性能测试。利用COMSOL软件模拟了LRSPP波导的光场和热场分布,通过与采用传统加热电极的器件结构进行对比,证明了采用本论文所提出的器件结构具有较高的热调谐效率。器件的制作工艺非常简单,首先将布拉格光栅制作在硅基二氧化硅衬底上,然后在其上制作了以聚合物SU-8 2005为上下包层、以条形金膜为波导芯层的LRSPP波导。由于金膜也可以传导电流,所以本论文直接利用条形金膜作为加热电极以调谐器件中心波长。由于SU-8 2005本身也是一种紫外负性光刻胶,所以本论文在制作LRSPP波导上包层时,通过对准套刻以及湿法腐蚀工艺打开了两个窗口以将两个电极引脚裸露出来与加热探针直接接触,这种制作方法十分简单,只需要采用传统的接触式光刻和湿法腐蚀工艺。由于条形金膜兼作了光波导芯层和加热电极,因此不仅简化了工艺步骤,而且使得波导中热场分布与光场分布的重叠积分因子较高,所以这种可调谐光滤波器的热调谐效率较高。测得在不加热条件下,器件的中心波长约为1575.2 nm,透射峰的消光比约为17.1 dB,反射峰的3-dB带宽约为0.9 nm,中心波长的热调谐效率约为-0.48 nm/mW,其有望成为新一代低成本、宽调谐范围的可调谐光滤波器。4.本论文提出了一种基于光栅辅助反向耦合器的聚合物/二氧化硅混合集成光分插复用器（Optical Add/Drop Multiplexer,OADM）。详细阐述了器件的材料选择、结构设计、性能仿真、工艺制作和性能测试,然后对测试结果进行了分析。利用FDTD Solutions软件模拟了光栅辅助反向耦合器的输出光谱。器件的制作工艺简单,首先在硅基二氧化硅包层上制作光分插复用器的凹槽图形,然后在其上旋涂聚合物SU-8 2002波导芯层,之后利用感应耦合等离子体刻蚀工艺去除倒脊形波导的平板层,从而聚合物芯层完全被嵌入在二氧化硅包层中。由于聚合物材料的热光系数和线热膨胀系数大小在同一数量级且数学符号相反,而OADM的中心波长温度依赖性取决于其等效相对热光系数和等效线热膨胀系数之和,因此基于全聚合物材料体系制作的OADM的温度依赖性较低;由于二氧化硅的线热膨胀系数比聚合物的小两个数量级,其热光系数比聚合物的小一个数量级,因此基于全二氧化硅材料体系制作的OADM的温度依赖性也较低;由于本论文提出的器件的等效线热膨胀系数近似等于硅衬底的线热膨胀系数,而且硅的线热膨胀系数比聚合物的热光系数小两个数量级,因此其中心波长温度依赖性主要取决于聚合物的热光系数,而聚合物材料通常具有较大的热光系数。因此,本论文提出的硅基聚合物/二氧化硅混合集成方案相比基于全聚合物和基于全二氧化硅材料体系制作的OADM具有较高的中心波长温度依赖性。本论文通过将聚合物/二氧化硅混合集成的优势与简单且低成本的接触式光刻技术相结合,不仅可以大大降低器件的制作成本和工艺复杂度,而且还可以获得较高的中心波长温度依赖性。测得在25℃温度下,器件的中心波长约为1509.4 nm,直通端口输出光谱的谐振峰消光比约为13.2 dB,下路端口输出光谱的谐振峰3-dB带宽约为0.5 nm,中心波长的温度依赖性约为-0.16 nm/℃,其有望用于新一代低成本、可重构的光分插复用系统。
廖明乐[5]（2018）在《硅基光交换芯片的控制与传输特性研究》文中研究说明光通信网络离不开光交换技术,目前商用的大规模光交换节点通过“光-电-光”方式实现。然而,随着网络传输数据速率的不断增加,这种交换方式面临着“电子瓶颈”和节点功耗大等问题。采用硅光子芯片技术实现全光交换结构被认为是解决上述问题的一种有效途径。硅光子集成芯片能够减小设备体积,降低功耗;与互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺兼容,节约成本。本文研究大规模硅基光交换芯片的设计和模块封装,并完成芯片系统性能测试和相关传输实验。主要工作内容包括以下四个方面:1.对基于马赫-曾德干涉仪（MZI）和微环谐振器的集成光开关单元进行了仿真设计和开关性能测试,每个光开关单元都集成了n-i-n热电阻和p-i-n结,其中MZI开关采用载流子注入原理,开关消光比达21 dB;微环开关采用热光效应,开关消光比达18 dB。在此基础上,对几种典型光交换结构性能进行了比较,最终采用Benes结构完成了光交换芯片模块的设计和封装,电学封装通过金线健合连接到芯片引脚上,光学封装通过光栅阵列实现光信号的耦合。为进一步提高光交换芯片工作的稳定性,设计并制作了温度控制模块,芯片的整体温度波动可控制在±0.03℃以内。2.针对大规模高速光交换芯片,为了弥补工艺误差和快速开关切换,开发了热控和电控两种高精度电路板,通过板间互连方式灵活组合,可满足不同光交换芯片的驱动要求,其中电压输出精度10 mV,电控开关时间约40 ns。在此基础上,完成了满足16×16光交换芯片驱动要求的112路控制电路的开发,并开展了相关实验。提出MZI光开关的同步驱动方法,当一臂的p-i-n结中注入载流子改变开关状态时还伴有热量产生,此时同步地增加另一臂的热控电压产生适当的热量,使两臂热量均衡,从而提高光交换集成芯片开关性能。实验测试结果表明,相比于传统驱动方案,本文提出的同步驱动方案可消除开关输出波形的下冲和畸变,单个开关单元的消光比提高了1 dB。3.研制出基于MZI开关芯片的光交换节点设备,主要由光交换芯片模块、驱动电路组、控制模块以及输入输出接口等组成。为了实现网络业务请求,针对重排无阻塞型的Benes交换网络,提出并实现了基于光开关性能的改进环路路由算法,可保证交换节点在光开关单元性能劣化或有少量开关损坏情况下仍能正常工作。搭建了一个由四个边缘节点和一个核心节点组成的光交换实验验证系统,并在华为技术有限公司的智能光网络中进行了系统测试。第三方检验机构的测试结果表明,送检的16×16光交换集成芯片系统的插入损耗范围为21.09 dB32.93 dB,串扰小于-8.96 dB,有效地支撑了相关科研项目的顺利结题。4.为了验证光交换设备的大容量传输能力,提出了用辅助环产生局部色散跳变的方法获得单个孤子状态的光频率梳,这种方法只需要以固定速度单向扫描泵浦频率就能获得单个孤子,确定性高达98.7%,并利用光梳作为光源搭建了WDM传输系统,光信噪比平均劣化了4.4 dB,理论上讲光交换芯片每端口的传输容量可超过1.5 Tb/s。其次,由于硅波导中存在着由自由载流子引起的特殊非线性效应,为了扩大光交换芯片的规模,研究了EDFA的芯片互连方案,并提出了减小系统光信噪比（OSNR）性能劣化的方法,用16×16开关芯片构建了64×64光交换矩阵,所得64×64矩阵的OSNR和接收机灵敏度比16×16开关芯片分别提高了0.6dB和0.2 dB。
何佩轩[6]（2018）在《基于双通信模式的可见光通信与监控网络关键技术研究》文中研究表明可见光通信利用发光二极管（LED:Light Emitting Diode）作为光源,在照明的同时可以高速地进行通信。与其他无线通信技术相比,可见光通信（VLC:Visible Light Communication）具有宽频谱资源、无电磁干扰以及绿色节能等优点,同时利用可见光通信技术可以实现室内高精度定位。将可见光通信与可见光定位（VLP:Visible Light Positioning）技术结合,形成新型可见光通信与监控网络。随着移动终端之间信息共享的需求不断增加,终端直通通信（D2D:Device-To-Device）技术应运而生,VLC作为D2D通信的一种载体,可以为用户提供更大带宽的业务服务。在可见光的一些室内应用场景中,经常会需要用户工作在双通信模式下（即蜂窝通信模式和D2D通信模式）。然而可见光对遮挡和其它光源的干扰等非常敏感,这就导致在可见光通信网络中,通信的用户容易因为其通信链路被遮挡或干扰而导致其通信质量大幅度下降。而VLC和VLP信号的互相干扰也为系统性能带来了一定的挑战。为此本文研究并解决了该应用场景中的两个重要问题。本论文的创新性工作主要包含以下两个方面:·提出了基于物理层网络编码的抗遮挡可见光通信系统。在双通信模式的VLC通信系统中有一个技术难点,就是在遮挡下,VLC通信链路被遮挡,通信中断,这样的情形—下如何恢复通信,以及怎么高效的进行通信。传统的抗遮挡的方法一般是利用高反射性的墙壁进行信号的反射接收或者在固定的位置装备若干个中继器来进行转发。该方案利用物理层网路编码技术,在物理层处理接收到的通信信号并进行调制,通过中继节点处合适的调制解调方案,将叠加的通信信号进行星座映射并发送,通过合适的编码达到高效中继的目的。和传统的中继方案比较,该方案的通信时隙和传统方式相比减少为一半,系统吞吐量在理论上提升了 1倍。·提出了基于三域联合方案的室内智能可见光通信网络。可见光通信技术和可见光定位技术已经获得了广泛的独立研究,将两个技术结合存在两个技术难点,一是如何在一个系统中兼容通信与定位的存在,一个是在定位中如何减少其他LED小区信号对定位的影响。这两个难点是通过本文提出的基于三域联合方案的室内智能可见光通信网络,对时域、频域和空间域的联合设计进行实现。考虑到通信和定位的信息冲突,我们把一个小区中的LED灯珠进行分组串联,在空间上做到隔离,在频谱上通过频带的划分把不同的通信和定位信息做一个隔离,与此同时利用四色理论在时隙上进行小区定位信息的分配。使用三边定位法结合参考点修正法进行室内定位。实验结果表明,该系统在0.8m*0.8m*0.65m的实验环境中达到了 0.04m的定位精度,同时在10MHz/s的通信速率下达到了 10-5的误码率。
翦杰[7]（2017）在《片上光互连高阶交换芯片设计研究》文中研究表明随着高性能计算机（HPC）系统计算性能的不断增长,HPC内部计算节点数量也在不断增加,使得HPC内部互连网络的规模日益扩大。为确保互连网络性能,控制计算节点间数据交换的跳步数和传输延迟,具有更多交换端口的高阶交换芯片设计成为设计下一代高性能计算机互连网络结构的必要组件。基于传统电互连技术实现的电交换结构,由于存在I/O功耗和带宽限制、片内布线拥塞、片上缓冲区资源受限等一系列问题,面临进一步扩展的瓶颈。硅光网络由于具有传输速度快、传输带宽高、低功耗、低信号串扰等特点,成为设计可扩展高阶交换网络结构的热门选择,另一方面,3D芯片集成技术的发展,使得利用TSV实现多芯片层堆叠得以实现。上述两种新技术的发展和成熟,为片上高阶交换芯片的设计提供了新思路,以硅光器件搭建主要的片上交换网络结构,并基于3D集成实现芯片的多层堆叠,设计面向下一代HPC系统的高阶交换芯片,成为本课题的主要出发点。本文基于硅光技术和3D集成技术,从硅光互连高阶交换芯片的结构设计、网络仲裁算法优化、功耗和信噪比分析等方面,寻求解决传统电互连交换芯片在吞吐率、延迟、功耗、可扩展性等方面的问题,本文的主要工作和创新点包括:1、高性能的光高阶交换网络拓扑结构（第三章）基于传统的电互连网络技术设计更高阶数的高阶交换网络时面临带宽和功耗瓶颈,与传统的电互连网络相比,光互连网络在功耗、延迟、带宽等方面具有明显优势;3D集成工艺的出现,为片上互连提供了更高的带宽密度和更少的功耗开销。本文首先将光互连技术与3D芯片集成技术应用于高阶交换芯片的设计之中,利用基于3D芯片集成技术的多光层互连网络（Multilayers Photonic Network on Chip,MPNoC）,设计了一种高带宽、低功耗、低延迟、公平的高阶交换网络结构Graphein,Graphein结构利用TSV进行3D层间互连,层内则利用基于多写单读的光Crossbar进行高效数据传输,通过建立加速比分析模型,理论证明了Graphein结构在随机均衡流量下100%的吞吐率,从而满足了高性能计算系统互连网络结构对高阶交换芯片高吞吐性能的需求。2、基于资源预留机制的支持QoS的光互连网络仲裁策略（第四章）基于多优先级请求队列QOS服务的要求,提出了一种分级快速光互连网络通道仲裁机制。通过设置两级仲裁器,实现了网络资源的集中式仲裁;通过具有多优先级数据缓存队列的传输节点设计,实现了数据报文传输的最大延迟和节点的最小带宽保证。利用请求驱动的资源预约式两级仲裁机制,基于仲裁器与请求节点间的数据交换,实现了网络仲裁的完全公平,同时令网络的理论吞吐率达到100%;对设计的快速仲裁通道进行了合理布局,极大的缩短了仲裁延迟。上述创新,使得本文所设计的仲裁策略在为不同类型流量提供QoS保证的同时,在公平性、仲裁延迟、硬件开销等方面均比以往工作取得了明显优势。3、基于高密度存储器的可扩展光高阶交换芯片（第五章）基于交换结构输入输出端口隔离的思想,利用高密度、高读写字宽的新型存储器,构建了一种以高密度存储器为核心的多端口光交换裸片,并基于2.5D芯片集成技术,从交换网络的层次化设计思路出发,改进了上述多端口的单裸片交换结构,通过在裸片上添加片间输入输出代理模块,为裸片设计了片间数据互连交换接口,从而构建了基于多个裸片互连的可扩展高阶光交换芯片,同时还实现了裸片上的存储器控制逻辑和片间输入输出代理的物理结构,展示了数据报文在上述多裸片高阶交换结构中的传输过程,讨论了上述结构在构建未来高阶交换芯片时的可扩展性特点。最后基于光网络模拟器,分析了基于裸片结构的高阶交换芯片在延迟、吞吐率、硬件开销、功耗等方面的优势。4、面向Graphein硅光网络结构的功耗和可靠性分析模型（第六章）根据硅光器件的制造偏差和温度偏离特性,依次建立了从硅光器件到Graphein结构的硅光网络功耗分析模型,提出了一种利用额外通道和冗余微环,分别减少温敏控制功耗与制造调制功耗的方法。比较了两种冗余微环布局方法,分析了上述策略对光高阶交换网络温敏功耗与制造调制功耗的优化效果。为评价上述功耗优化策略对硅光网络信噪比的影响,进一步建立了网络的信噪比分析模型,分析了上述方法对网络信噪比的影响。总结了影响信噪比的网络参数,为进一步扩展光高阶交换结构提供了参考。
乔静[8]（2018）在《用于光通信的光栅耦合型硅基光电探测器和放大电路的设计》文中研究说明如今短距离通信的带宽需求越来越高,电互连已经成为制约通信系统整体性能的瓶颈,光互连能够有效地提升传输带宽,但高昂的成本限制了其在短距离通信中的应用。光接收机是光互连的关键器件之一,但目前的光接收机多是混合集成,不仅成本高,且性能和误码率也受到影响。相比之下,单片集成光接收机不仅能够提高光接收机的性能,还能减小芯片面积和降低成本。但目前所研制的单片集成光接收机无法同时取得高速率和高灵敏度,主要原因是很难在硅基工艺上设计出高性能的探测器。因此,研究高性能、与硅基工艺兼容的光电探测器成为实现单片集成光接收机的研究重点。针对用于单片集成的硅基光电探测器和后续放大电路,本论文展开了以下研究工作:1.针对光通信中的可见光通信,引入金属光栅设计了与硅基工艺兼容的615nm金属-半导体-金属红光探测器。利用有限时域差分法重点分析了金属光栅的结构参数对光电探测器硅有源层吸收的影响,对光栅结构参数进行了优化,当光栅周期T=580nm、光栅高度h=91nm、狭缝宽度w=360nm时,探测器的吸收系数最大,比无光栅时的吸收性能提高了32%。在该仿真结果基础上,对金属光栅增强吸收的物理机制进行了分析,通过分析金属光栅的结构参数对吸收性能的影响,得出吸收增强是由金属光栅与半导体界面产生的表面等离子体激元和光栅狭缝间类法布里-珀罗共振共同导致的。2.针对850nm光纤通信系统,在与硅基工艺兼容的叉指型双光电探测器的基础上引入了金属光栅。结合UMC 0.18μm工艺和仿真结果,当光栅周期T=0.76μm、光栅高度h=0.48μm时,选择光栅宽度0.24μm和0.4μm作为850nm光电探测器的最优结构参数,并绘制了相应的版图送出流片,制定了测试方案。3.针对1550nm长波长光通信,设计了一种光栅型硅基锗金属-半导体-金属光电探测器,当光栅周期、高度和宽度分别为875nm、335nm和375nm时,锗层的归一化吸收达到最大值,与没有金属光栅时相比吸收系数增加了5.4倍。4.在光电探测器的基础上,设计仿真了光接收机模拟前端电路,电路的整体增益为81.8dB,带宽为26.7GHz,等效输入噪声电流为18.2pA。
王立[9]（2017）在《基于共享收发器的光电混合NoC的研究与建模》文中认为随着片上系统中计算节点的不断增加,节点之间的通信效率已经成为影响片上系统性能的主要瓶颈。传统电总线及片上网络性能已经不能同时满足系统对带宽和延迟的需求,光电混合片上网络结构成为新的研究热点。针对现有光电混合片上网络中光通道利用率不充分的问题,提出一种共享相邻节点收发器的机制,提高光通道的使用率,进而提升网络性能。首先采用SystemC建模语言建立了光总线芯片和环形片上网络模型,并对其性能进行了分析。在此基础上,采用SystemC建模语言,根据光器件的带宽和延迟参数建立了光电混合片上网络模型。具有环形结构的电NoC网络负责小数据包和近距离负载的数据传输;具有树形结构的光总线网络负责远距离和大数据包的数据搬运。在模型仿真过程中,统计了微片总数和每个数据包的延迟时间,在不同的负载程度下,对建立的光电混合模型进行了性能测试,结果表明,光电混合片上网络和与独立光总线相比,最大实测带宽增加了 40.2%。由于在光电混合片上网络中,当某个节点的数据量过大而相邻节点数据量较少的时候,该节点的光通道就会被完全利用起来,相邻节点的光通道会处于空闲状态,使光通道利用率不充分。因此本文在光电混合NoC的基础上,设计了共享相邻节点收发器和其空闲光通道的方式,提高了有限数量光通道的使用率,进而提高了光电混合NoC的性能。在测试过程中,统计了不同注入率下接收到的微片总数和每个数据包的延迟时间,而后对不同注入率下的带宽和延迟进行分析,结果表明,共享相邻节点收发器的光电混合片上网络,比非共享结构的光电混合片上网络,在注入率百分比35到90的区间内,其平均延迟降低了8.74%,平均带宽提升了8.03%。
谭先友[10]（2016）在《基于COBO技术高速并行光互连模块的设计与实现》文中认为随着移动视频、大数据、云计算、智慧城市等应用需求的极速增长,全球各地支撑其运行的数据中心如雨后春笋般建立。然而传统的电互连技术带宽窄、距离短、功耗大、延迟长以及电磁兼容等问题,由于电互连自身的上述缺陷,因此无法满足带宽日益增长的需求。而具有高带宽、高密度、低功耗、长距离、低延迟交换和无干扰的光互连技术成为未来通信发展的必然趋势,成为越来越多的研究工作所在。基于COBO（Consortium for On-Board Optics）技术的板上或嵌入式光模块是数据中心高速并行光互连未来发展的方向。为此,微软、思科、英特尔等与14家数据中心供货商于2015年年初共同成立了一个名为COBO的组织,该组织旨在通过合作订立新的行业标准,对从而板到设备内部的光纤模块进行标准化,并研究板上或嵌入式光纤模块的行业路线图。COBO希望通过业界领先厂商的共同努力为下一代数据中心和云环境的光纤应用做出努力,在降低功耗和增加带宽上建立行业标准。本文旨在研究实现基于COBO技术高速并行光互连模块的关键技术,并给出一种行之有效的模块设计方案。全文分为五个部分：首先,介绍了本课题的研究背景、国内外相关课题研究现状、以及本课题研究意义。其次,阐述了光互连模块的组成、工作原理,光模块的设计要求和指标定义。接着,论述了基于COBO技术高速并行光互连模块设计的关键技术,主要涉及电路设计、光路设计和热设计三个部分。每个部分又从不同的维度进行理论分析和仿真模拟,为基于COBO技术高速并行光互连模块的设计提供技术支撑。然后,基于以上研究,给出一种基于COBO技术高速并行光互连模块的设计方案并予以实现,通过实验对研究所得的基于COBO技术高速并行光互连模块的各项性能参数进行测试分析,结果证实模块的各项性能指标均满足设计要求,进而验证设计方案的可行性和有效性。最后,对整个研究内容进行总结和展望。
二、光电多芯片模块及其在高速计算机和光通信网络中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光电多芯片模块及其在高速计算机和光通信网络中的应用（论文提纲范文）
（1）光电融合破解带宽、能耗难题（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 光学发展进入光子时代 |
| 2 光子学和信息光子 |
| 3 光子与电子 |
| 4 电子信息时代 |
| 5 电子面临的挑战与光电融合 |
| (1) 连接/传输 |
| (2) 路由/交换 |
| (3) 计算/处理 |
| 6 光电信息时代 |
| (1) 光子和电子有特性差异，各有长短，相互融合、相互依赖、缺一不可。 |
| (2) 电子技术仍在继续进步。 |
| 7 信息光子技术发展展望 |
| (1) 将集成作为信息光子技术发展的最重要着力点。 |
| (2) 跳出电子研究的惯性，以创新思路发挥光子固有优势。 |
| (3) 中国提升对光子技术研究的重视，避免重演电子技术上的被动跟随局面。 |
| (4) 布局一批信息光子关键技术，谋求价值链高端突破。 |
| 8 结束语 |
（2）片上集成多维光互连和光处理（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 片上集成多维光互连 |
| 2.1 多维光信号的片上数据传输 |
| 2.2 光信号的片上多维复用互连 |
| 2.3 光互连的核心集成器件 |
| 2.4 光互连的异构波导耦合 |
| 2.5 光互连的光子集成芯片/光模块 |
| 3 片上集成多维光处理 |
| 3.1 片上波长转换 |
| 3.2 片上光学频率梳 |
| 3.3 片上模式处理 |
| 3.4 片上偏振处理 |
| 3.5 片上光逻辑和光计算 |
| 3.6 片上可重构光处理 |
| 3.7 片上智能光处理 |
| 4 总结和展望 |
| 1)多材料体系： |
| 2)多集成方式： |
| 3)多物理维度： |
| 4)多频段： |
| 5)多媒介： |
| 6)多功能： |
| 7)多应用场景： |
（3）基于VCSEL的10G SFP+光收发模块设计与测试（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 光收发模块的应用 |
| 1.1.2 光收发模块的市场需求 |
| 1.2 光收发模块的国内外发展现状 |
| 1.2.1 光收发模块的速率 |
| 1.2.2 光收发模块的封装 |
| 1.3 课题研究的主要内容及论文结构安排 |
| 1.3.1 课题研究的主要内容 |
| 1.3.2 论文结构安排 |
| 第二章 10G SFP+光收发模块的总体架构 |
| 2.1 10G SFP+光收发模块的架构 |
| 2.1.1 发射部分 |
| 2.1.2 接收部分 |
| 2.1.3 控制电路 |
| 2.2 10G SFP+光收发模块的技术指标 |
| 2.3 设计方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 10G SFP+光收发模块的设计 |
| 3.1 引脚设计 |
| 3.2 电源设计 |
| 3.3 发射部分的电路设计 |
| 3.3.1 激光器偏置和APC |
| 3.3.2 外围电路 |
| 3.3.3 驱动电路 |
| 3.4 接收部分的电路设计 |
| 3.4.1 光电检测器及前置放大器 |
| 3.4.2 限幅放大器 |
| 3.4.3 接收电路分析 |
| 3.5 主控制电路 |
| 3.6 EMI及PCB Layout设计 |
| 3.6.1 EMI |
| 3.6.2 PCB Layout设计 |
| 3.7 10G SFP+光收发模块的电路设计图 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 10G SFP+光收发模块的功能测试 |
| 4.1 发射模块测试原理 |
| 4.1.1 平均光功率 |
| 4.1.2 消光比 |
| 4.1.3 光眼图 |
| 4.2 接收模块测试原理 |
| 4.2.1 灵敏度 |
| 4.2.2 无光告警 |
| 4.2.3 电眼图 |
| 4.3 测试平台概述 |
| 4.3.1 测试原理图 |
| 4.3.2 测试平台 |
| 4.4 测试结果 |
| 4.5 测试故障与解决方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 10G SFP+光收发模块的可靠性分析 |
| 5.1 可靠性分析 |
| 5.1.1 浴盆曲线 |
| 5.1.2 可靠性的意义 |
| 5.2 抽样标准 |
| 5.3 可靠性测试项目 |
| 5.3.1 高温工作寿命测试 |
| 5.3.2 高温、低温存储测试 |
| 5.3.3 高温高湿加电测试 |
| 5.3.4 温度循环测试 |
| 5.3.5 温度冲击测试 |
| 5.3.6 抗潮湿循环测试 |
| 5.4 可靠性加速寿命模型 |
| 5.4.1 阿伦尼斯模型 |
| 5.4.2 逆幂律模型 |
| 5.4.3 EIAJET-7407模型 |
| 5.4.4 温湿度模型 |
| 5.5 可靠性测试结果 |
| 5.6 测试故障与解决方法 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 工作总结及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）硅基聚合物/二氧化硅混合集成波导布拉格光栅的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 集成光学的发展现状 |
| 1.2.1 有源光器件 |
| 1.2.1.1 激光器 |
| 1.2.1.2 光电探测器 |
| 1.2.1.3 光调制器 |
| 1.2.1.4 光放大器 |
| 1.2.2 无源光器件 |
| 1.2.2.1 光波导 |
| 1.2.2.2 光分路器 |
| 1.2.2.3 光开关 |
| 1.2.2.4 光滤波器 |
| 1.2.3 基于有源和无源光器件的集成光路 |
| 1.3 波导布拉格光栅的研究进展 |
| 1.4 本论文的主要工作与创新点 |
| 第2章 波导布拉格光栅的理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 波导布拉格光栅的耦合模理论 |
| 2.3 波导布拉格光栅的传输矩阵法 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 基于紫外光漂白法的聚合物/二氧化硅混合集成波导布拉格光栅温度传感器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 器件设计 |
| 3.2.1 紫外光漂白技术 |
| 3.2.2 器件结构设计 |
| 3.2.3 器件性能仿真 |
| 3.3 器件制作与表征 |
| 3.4 器件测试与分析 |
| 3.4.1 测试系统介绍 |
| 3.4.2 器件输出光谱测试 |
| 3.4.3 器件传感测试 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 基于表面等离子体的聚合物/二氧化硅混合集成波导布拉格光栅可调谐滤波器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 器件设计 |
| 4.2.1 表面等离子体 |
| 4.2.2 器件结构设计 |
| 4.2.3 器件性能仿真 |
| 4.3 器件制作与表征 |
| 4.4 器件测试与分析 |
| 4.4.1 测试系统介绍 |
| 4.4.2 器件输出光谱测试 |
| 4.4.3 器件热调谐测试 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 基于光栅辅助反向耦合器的聚合物/二氧化硅混合集成光分插复用器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 器件设计 |
| 5.2.1 光栅辅助反向耦合器 |
| 5.2.2 器件结构设计 |
| 5.2.3 器件性能仿真 |
| 5.3 器件制作与表征 |
| 5.4 器件测试与分析 |
| 5.4.1 测试系统介绍 |
| 5.4.2 器件输出光谱测试 |
| 5.4.3 器件温度依赖性测试 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（5）硅基光交换芯片的控制与传输特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 硅光子学的市场需求和研究进展 |
| 1.3 硅基光开关的研究进展 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 第二章 光交换芯片与模块设计 |
| 2.1 MZI开关的设计与测试 |
| 2.1.1 MMI的设计 |
| 2.1.2 MZI调制臂的设计 |
| 2.1.3 MZI性能测试 |
| 2.2 微环开关的设计与测试 |
| 2.2.1 微环开关的设计 |
| 2.2.2 微环开关的测试 |
| 2.3 光交换芯片结构与封装 |
| 2.3.1 光交换芯片结构 |
| 2.3.2 芯片的模块化封装 |
| 2.3.3 温度控制模块封装 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光交换芯片模块的控制电路开发 |
| 3.1 方案设计 |
| 3.1.1 需求分析 |
| 3.1.2 总体方案设计 |
| 3.1.3 控制电路组成 |
| 3.2 电路设计及其测试 |
| 3.3 控制性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 MZI开关的稳定驱动方案及实验验证 |
| 4.1 硅基MZI光开关的控制特性分析 |
| 4.2 硅基MZI光开关性能 |
| 4.3 同步驱动方案 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 光交换集成芯片验证系统与芯片性能测试 |
| 5.1 光交换设备的配置算法 |
| 5.1.1 环路配置算法 |
| 5.1.2 光交换设备故障特性分析 |
| 5.1.3 基于光开关性能的改进环路配置算法 |
| 5.2 光交换核心节点设备与芯片验证系统 |
| 5.2.1 光交换核心节点设备研制 |
| 5.2.2 光交换芯片验证系统搭建 |
| 5.3 光交换设备性能测试 |
| 5.3.1 4 ×4性能测试 |
| 5.3.2 16 ×16性能测试 |
| 5.3.3 与其他光交换芯片性能的比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 光交换芯片的传输特性研究 |
| 6.1 大容量数据传输试验 |
| 6.1.1 光梳光源的产生 |
| 6.1.1.1 双微环结构的可控群速度色散 |
| 6.1.1.2 增强型单孤子的产生 |
| 6.1.2 大容量数据传输实验 |
| 6.2 关于大规模光交换矩阵构建的一些考虑 |
| 6.2.1 波导中的自由载流子非线性 |
| 6.2.1.1 自由载流子非线性理论模型 |
| 6.2.1.2 自由载流子非线性 |
| 6.2.1.3 电极对非线性的影响 |
| 6.2.2 多片级联 |
| 6.2.2.1 理论模型 |
| 6.2.2.2 实验验证 |
| 6.2.2.3 大规模光交换矩阵的构建 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（6）基于双通信模式的可见光通信与监控网络关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及现实意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 可见光通信技术的研究现状 |
| 1.2.2 可见光定位技术的研究现状 |
| 1.2.3 D2D通信技术的研究现状 |
| 1.3 研究内容与研究工作 |
| 1.4 论文组织架构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 可见光通信基础理论分析 |
| 2.1 可见光通信系统基本构成 |
| 2.2 可见光通信系统发送模块 |
| 2.3 可见光通信系统接收模块 |
| 2.4 可见光信道理论基础 |
| 2.5 可见光通信调制方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于物理层网络编码的抗遮挡可见光通信系统 |
| 3.1 基于双通信模式的可见光通信网络 |
| 3.2 常见中继模型 |
| 3.3 PNC的基本原理 |
| 3.4 基于PNC的室内可见光抗遮挡机制 |
| 3.5 中继流程 |
| 3.6 仿真结果 |
| 3.7 实验结果 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 基于三域协作方案的室内智能可见光通信网络 |
| 4.1 系统模型 |
| 4.2 基于四色理论的时隙划分方式 |
| 4.3 基于三域协作的信息分配方案 |
| 4.4 位置确定方法 |
| 4.5 实验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究生期间发表的论文 |
（7）片上光互连高阶交换芯片设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 互连网络在高性能计算机中的重要地位 |
| 1.1.2 高阶交换芯片设计所面临的技术挑战 |
| 1.1.3 应对高阶交换芯片设计的新技术 |
| 1.2 课题研究目标和意义 |
| 1.3 本文研究内容与创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 本文创新点 |
| 1.4 本文组织结构 |
| 第二章 交换芯片与硅光技术相关研究 |
| 2.1 交换芯片设计研究现状 |
| 2.1.1 基于Crossbar的交换芯片设计 |
| 2.1.2 基于瓦片的YARC结构设计 |
| 2.2 硅光网络关键技术研究现状 |
| 2.2.1 硅光器件 |
| 2.2.2 基于硅光技术的高阶交换芯片设计研究现状 |
| 2.3 片上光互连网络模拟 |
| 2.4 主要研究团队汇总 |
| 2.4.1 国外研究团队 |
| 2.4.2 国内研究团队 |
| 第三章 基于3D集成的高性能高阶光电互连交换结构 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相关工作 |
| 3.3 高性能3D集成光电高阶交换结构设计 |
| 3.3.1 Graphein结构与光交换层 |
| 3.3.2 数据交换策略设计 |
| 3.3.3 交换网络的物理设计与光导布局 |
| 3.4 Graphein结构的吞吐率分析 |
| 3.4.1 基于加速比的吞吐率分析模型 |
| 3.4.2 Graphein结构吞吐率分析 |
| 3.5 实验结果分析 |
| 3.5.1 实验环境设置 |
| 3.5.2 延迟分析 |
| 3.5.3 吞吐率分析 |
| 3.5.4 公平性分析 |
| 3.5.5 性能隔离分析 |
| 3.5.6 功耗分析 |
| 3.6 总结 |
| 第四章 支持QoS的光高阶交换网络中的分级仲裁算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 相关研究 |
| 4.3 基于QoS支持的分级仲裁结构 |
| 4.3.1 QoS设计规则 |
| 4.3.2 支持QoS的仲裁结构 |
| 4.4 资源预留的仲裁策略 |
| 4.5 硬件设计与布局 |
| 4.5.1 快速光仲裁通道设计 |
| 4.5.2 互连接口与两级仲裁器微结构 |
| 4.6 实验评估与对比 |
| 4.6.1 实验环境 |
| 4.6.2 QoS分析 |
| 4.6.3 性能分析 |
| 4.6.4 真实流量分析 |
| 4.6.5 功耗分析 |
| 4.7 总结 |
| 第五章 基于高密度存储器的可扩展高阶光交换芯片设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相关研究 |
| 5.3 基于高密度存储器的高阶交换网络设计 |
| 5.3.1 高阶交换网络的层次化设计思路 |
| 5.3.2 以高密度存储器为中心的光交换网络设计 |
| 5.3.3 基于存储器模块化和多裸片互连的交换结构扩展 |
| 5.3.4 面向片间互连的裸片结构设计 |
| 5.4 存储器控制逻辑和片间互连输入输出代理的实现 |
| 5.4.1 存储器控制逻辑实现 |
| 5.4.2 片间互连输入输出代理结构实现 |
| 5.4.3 数据交换过程 |
| 5.5 性能评价 |
| 5.5.1 延迟和吞吐率分析 |
| 5.5.2 硬件开销 |
| 5.5.3 功耗分析 |
| 5.6 总结 |
| 第六章 光高阶交换网络的功耗与SNR分析与评价 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 相关工作 |
| 6.3 面向Graphein结构的温敏功耗、制造偏离和信噪比分析模型 |
| 6.3.1 硅光网络可靠性与静态功耗的相互影响 |
| 6.3.2 温敏调制功耗分析模型 |
| 6.3.3 制造偏离分析模型 |
| 6.3.4 信噪比分析模型 |
| 6.4 面向低功耗高信噪比的额外通道与冗余微环设计 |
| 6.4.1 额外通道设计 |
| 6.4.2 冗余微环设计 |
| 6.5 实验与评价 |
| 6.5.1 系统设置 |
| 6.5.2 温敏调制功耗 |
| 6.5.3 制造偏离校正功耗 |
| 6.5.4 信噪比分析 |
| 6.6 总结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 课题研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）用于光通信的光栅耦合型硅基光电探测器和放大电路的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光通信系统简介 |
| 1.2 硅基光电探测器的研究进展 |
| 1.3 研究内容与论文结构 |
| 第2章 光电探测器的理论 |
| 2.1 光电探测器的工作原理 |
| 2.2 光电探测器的性能指标 |
| 2.3 光电探测器的基本类型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 表面等离子体激元 |
| 3.1 表面等离子体的传播原理 |
| 3.2 表面等离子体激元的激发 |
| 3.3 有限时域差分法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 光栅型吸收增强的硅基光电探测器的设计 |
| 4.1 可见光通信中615nm吸收增强的MSM光电探测器的设计 |
| 4.1.1 基本结构和仿真环境的设置 |
| 4.1.2 光电探测器的结构优化与光学仿真 |
| 4.2 850nm吸收增强的光电探测器的设计 |
| 4.2.1 光电探测器的设计与光学仿真 |
| 4.2.2 光电探测器的版图绘制 |
| 4.2.3 光电探测器的测试方案 |
| 4.3 1550nm吸收增强的光电探测器设计 |
| 4.3.1 基本结构 |
| 4.3.2 仿真结果与分析 |
| 4.4 金属光栅提高光电探测器吸收效率的机理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 硅基光接收机前端放大电路设计 |
| 5.1 硅基光接收机前端放大电路概述 |
| 5.2 硅基光接收机前端放大电路设计与仿真 |
| 5.2.1 跨阻放大器设计 |
| 5.2.2 限幅放大器与输出缓冲级设计 |
| 5.2.3 硅基光接收机整体仿真 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）基于共享收发器的光电混合NoC的研究与建模（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 SoC互连结构的发展与现状 |
| 1.3 NoC的发展与现状 |
| 1.4 片上光互连 |
| 1.5 系统级封装的现状 |
| 1.6 本文主要研究内容和论文结构安排 |
| 1.6.1 本文主要研究内容 |
| 1.6.2 论文组织结构 |
| 2 光电混合片上网络中各模块的技术基础 |
| 2.1 NoC硬件基础结构 |
| 2.1.1 NoC的拓扑结构 |
| 2.1.2 路由器基础 |
| 2.1.3 网络接口的设计基础 |
| 2.2 光总线通信原理 |
| 2.2.1 光电收发器 |
| 2.2.2 光波导和波分复用以及光复用器和解复用器 |
| 2.3 SystemC工具建模基础 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 光总线和环形NoC以及光电混合NoC的设计与建模 |
| 3.1 光总线的建模 |
| 3.1.1 光电器件和光器件的建模 |
| 3.1.2 光总线仲裁协议 |
| 3.1.3 光总线功能仿真 |
| 3.2 环形电网络NoC建模 |
| 3.2.1 数据包格式 |
| 3.2.2 路由器的设计 |
| 3.3 光电混合NoC的设计与建模 |
| 3.3.1 光电混合NoC的建模 |
| 3.3.2 光电混合NoC的功能仿真波形 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 光总线和环形NoC以及光电混合NoC的性能分析 |
| 4.1 光总线的性能 |
| 4.2 环形NoC的性能 |
| 4.3 光电混合NoC的性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 共享相邻节点光收发器的混合光电NoC的建模与性能分析 |
| 5.1 共享光通道和共享光电收发器的结构与策略 |
| 5.1.1 单节点共享结构 |
| 5.1.2 路由器和微片格式的设计 |
| 5.1.3 光通道状态表和共享判断模块的设计 |
| 5.1.4 共享结构的功能仿真 |
| 5.2 共享收发器光电混合NoC的性能分析 |
| 5.3 光电混合NoC中共享收发器结构与非共享结构的性能比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）基于COBO技术高速并行光互连模块的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外相关研究及现状 |
| 1.3 课题研究意义 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 光互连模块的工作原理与设计指标 |
| 2.1 光互连模块工作原理 |
| 2.1.1 光发射机 |
| 2.1.2 光接收机 |
| 2.1.3 光传输部分 |
| 2.2 光互连模块设计指标 |
| 2.2.1 光互连模块的机械尺寸 |
| 2.2.2 光互连模块的光接口定义 |
| 2.2.3 光互连模块的电气接口分配 |
| 2.2.4 光互连模块设计指标参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 高速并行光互连模块的设计 |
| 3.1 高速并行光互连模块的电路设计 |
| 3.1.1 高速接口电路匹配设计 |
| 3.1.2 高速数字电路PCB设计 |
| 3.2 高速并行光互连模块的光路设计 |
| 3.2.1 光纤结构及性能 |
| 3.2.2 光路设计 |
| 3.2.3 耦合仿真分析 |
| 3.3 高速并行光互连模块的热设计 |
| 3.3.1 散热方案设计 |
| 3.3.2 热仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高速并行光互连模块的实现与测试分析 |
| 4.1 模块实现 |
| 4.1.1 模块总体方案 |
| 4.1.2 模块器件选型 |
| 4.1.3 模块工艺流程 |
| 4.1.4 模块原理样机 |
| 4.2 模块测试系统 |
| 4.2.1 测试方案 |
| 4.2.2 测试设备 |
| 4.2.3 测试界面 |
| 4.3 模块测试报告 |
| 4.3.1 发射端测试 |
| 4.3.2 接收端测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、光电多芯片模块及其在高速计算机和光通信网络中的应用（论文参考文献）
- [1]光电融合破解带宽、能耗难题[J]. 张新全,余少华. 光通信研究, 2021(05)
- [2]片上集成多维光互连和光处理[J]. 王健,曹晓平,张新亮. 中国激光, 2021(12)
- [3]基于VCSEL的10G SFP+光收发模块设计与测试[D]. 朱华. 苏州大学, 2019(02)
- [4]硅基聚合物/二氧化硅混合集成波导布拉格光栅的研究[D]. 田亮. 吉林大学, 2019(12)
- [5]硅基光交换芯片的控制与传输特性研究[D]. 廖明乐. 电子科技大学, 2018(10)
- [6]基于双通信模式的可见光通信与监控网络关键技术研究[D]. 何佩轩. 北京邮电大学, 2018(10)
- [7]片上光互连高阶交换芯片设计研究[D]. 翦杰. 国防科技大学, 2017(02)
- [8]用于光通信的光栅耦合型硅基光电探测器和放大电路的设计[D]. 乔静. 天津大学, 2018(04)
- [9]基于共享收发器的光电混合NoC的研究与建模[D]. 王立. 西安理工大学, 2017(02)
- [10]基于COBO技术高速并行光互连模块的设计与实现[D]. 谭先友. 山东大学, 2016(03)