可重排无阻塞全混洗光网络光学实现方法

摘要

针对全混洗互连网络在光通信和光信息处理中的应用,提出一种利用二元光学方法制作的深浮雕微闪耀光栅列阵构建全混洗(Perfect Shuffle,PS)光互连网络的方法.该方法通过逆混洗(Inverse Perfect Shuffle,IPS)和左混洗(Left Perfect Shuffle,LPS)的串联,构成多级的可重排、无阻塞的Omega网络,采用二分图法(Bipartition Graph)依次确定各级节点开关的状态(直通或交叉),最后通过偏振分光棱镜(Polarizing Beam Splitter,PBS)、半波片(λ/2wave plate)和PS Plate的组合,得到可重排、无阻塞的Omega网络交换模块.理论分析和实验结果表明该模块可以实现N=8输入信号按任意序列输出,不会发生路径冲突.该方法实现的全光交换和排序具有自由空间交换、交换透明、串扰小、带宽高的特点,在光通信以及信号处理中具有一定的应用.