摘要：传统的片上电互连已无法满足多核处理系统日益增长的通信需求,在延迟、能耗和带宽方面更具优势的片上光互连逐渐引起关注。为了降低片上光网络(optical network-on-chip,ONoC)硬件开销和提升光网络性能,本文提出一种基于微环谐振器的16端口无源H树光互连网络。利用宽带微环谐振器设计4组转向光路由器,降低微环谐振器使用并完成端口选择,将信号传输到8端口接收光路由器以及3级和4级光开关来满足信号的无争用传输。实验结果表明,在16×16阵列规模下与Crossbar、λ-Router、GWOR、LACE、Light等无源网络结构相比,无源光H树网络仅需使用72个微环谐振器。网络平均插入损耗1.49 dB,与λ-Router、GWOR、TAONoC相比分别降低了21.5%、10.7%、59.7%,各路径平均信噪比为17.48 dB,与λ-Router、GWOR、Light相比分别提高了38.5%、36.0%、17.1%。

摘要：光互连是突破传统微电子IC性能瓶颈的重要技术手段,对推进"后摩尔时代"微电子技术的发展和高性能计算技术的实现具有关键性意义。本文在归纳总结不同层次光互连结构特点的基础上,对片上光互连(on-chip or intra-chip optical interconnects)所涉及的若干种无源光子集成器件的设计制备及性能特点进行了分析介绍,这些器件包括SOI亚波长光子线波导、SOI光子晶体波导、MMI分束/合束器、微环/微盘谐振腔滤波器、光子晶体微腔耦合滤波器、光子晶体反射镜等,是硅基片上光互连的基本构成单元。本文对这些关键性光子集成器件的国内最新研究进展进行了报道。