一种基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列方法及系统与流程

专利2025-12-04  8


本发明涉及硅基光开关,尤其涉及一种基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列方法及系统。


背景技术:

1、目前,传统的微电子芯片在对数据信息进行处理时,不能同时进行多通道权重配置调整,从而致使其在对数据信息进行处理时,不能充分利用其它通道传输数据信息及进行处理。为此,需要给出一种新的技术方案予以解决。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列方法及系统,实现了通过设计硅基光开关阵列,基于硅基光开关模型遍历每一链路进行权重计算处理并生成波导相位控制信号,大大提高了权重配置的精确性。

2、为了实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案:

3、一种基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列方法,包括以下步骤:

4、s101、基于选择设定硅基光输入端口数量和硅基光输出端口数量,生成不同结构的硅基光开关阵列;

5、s102、基于不同结构的硅基光开关阵列获取波导臂的数量,进行设置波导臂结构并进行标记;

6、s103、在波导臂结构处相应设置波导加热单元,基于波导加热单元构建相位控制器以控制波导加热单元的工作状态,改变波导层的折射率;

7、s104、基于硅基光开关模型遍历每一链路进行权重计算处理,基于权重计算处理结果进行权重配置。

8、进一步的,基于选择设定硅基光输入端口数量和硅基光输出端口数量,生成硅基光开关阵列包括以下步骤:

9、设定硅基光输入端口数量和硅基光输出端口数量;

10、基于硅基光输入端口数量和硅基光输出端口数量确定定向耦合器数量;

11、基于硅基光输入端口数量、硅基光输出端口数量和定向耦合器数量,生成不同结构的硅基光开关阵列。

12、进一步的,不同结构的硅基光开关阵列包括三角形结构硅基光开关阵列和矩形结构硅基光开关阵列。

13、可选的,波导臂结构包括波导层、衬底层和掩埋层,波导层设置在掩埋层内,掩埋层设置在衬底层上。

14、进一步的,基于不同结构的硅基光开关阵列获取波导臂的数量,进行设置波导臂结构并进行标记包括以下步骤:

15、获取不同结构的硅基光开关阵列的波导臂数量;

16、分别将不同结构的硅基光开关阵列的波导臂进行波导臂结构设置处理;

17、将经设置完成的波导臂结构进行标记处理。

18、进一步的,在波导臂结构处相应设置波导加热单元,基于波导加热单元构建相位控制器以控制波导加热单元的工作状态,改变波导层的折射率包括以下步骤:

19、基于波导臂结构相应设置波导加热单元;

20、基于波导加热单元构建相位控制器;

21、基于相位控制器控制波导加热单元对波导层进行加热改变波导层的温度,以改变波导层的折射率发生光相移。

22、可选的,每个波导加热单元包括1个及以上加热子单元,当波导加热单元的加热子单元为1时,加热子单元设置在掩埋层内,并设置在波导层的正上方,加热子单元与波导层之间的距离基于加热子单元加热面积进行确定;当波导加热单元的加热子单元为2时,加热子单元设置在掩埋层内,并设置在波导层的两侧,使波导层受热更加均匀,加热子单元与波导层之间的距离基于加热子单元加热面积进行确定。

23、进一步的,波导加热单元的参数设置包括加热子单元数量、加热子单元加热面积和加热子单元与波导层之间的距离。

24、进一步的,基于硅基光开关模型遍历每一链路进行权重计算处理,基于权重计算处理结果进行权重配置包括以下步骤:

25、基于硅基光开关模型遍历每一链路进行权重计算处理,其表达式如下所示:

26、其中,为硅基光开关阵列的第j个输出端的权重,为权重矩阵,为第i条链路;

27、基于权重计算处理结果生成波导相位控制信号传输至相位控制器;

28、相位控制器基于波导相位控制信号控制相应的波导加热单元,使波导层发生光相移实现权重配置。

29、一种基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列系统,包括:

30、第一处理单元,用于基于硅基光输入端口数量和硅基光输出端口数量,生成不同结构的硅基光开关阵列;

31、第二处理单元,用于基于不同结构的硅基光开关阵列获取波导臂的数量,进行设置波导臂结构并进行标记;

32、构建单元,用于基于波导加热单元构建相位控制器;

33、第三处理单元,用于基于相位控制器控制波导加热单元的工作状态,改变波导层的折射率;

34、第四处理单元,用于基于硅基光开关模型遍历每一链路进行权重计算处理,基于权重计算处理结果进行权重配置。

35、进一步的,硅基光开关模型包括硅基光输入端口设置模块、硅基光输出端口设置模块、波导臂设置模块、波导加热单元设置模块和相位控制器模块,硅基光输入端口设置模块用于设置硅基光输入端口数量,硅基光输出端口设置模块用于设置硅基光输出端口数量,波导臂设置模块用于设置波导臂结构,波导加热单元设置模块用于设置波导加热单元结构,相位控制器模块用于控制波导加热单元的加热工作状态。

36、进一步的,第一处理单元,用于基于硅基光输入端口数量和硅基光输出端口数量,生成不同结构的硅基光开关阵列包括:

37、设定硅基光输入端口数量和硅基光输出端口数量;

38、基于硅基光输入端口数量和硅基光输出端口数量确定定向耦合器数量;

39、基于硅基光输入端口数量、硅基光输出端口数量和定向耦合器数量,生成不同结构的硅基光开关阵列。

40、进一步的,不同结构的硅基光开关阵列包括三角形结构硅基光开关阵列和矩形结构硅基光开关阵列。

41、进一步的,第二处理单元,用于基于不同结构的硅基光开关阵列获取波导臂的数量,进行设置波导臂结构并进行标记包括:

42、获取不同结构的硅基光开关阵列的波导臂数量;

43、分别将不同结构的硅基光开关阵列的波导臂进行波导臂结构设置处理;

44、将经设置完成的波导臂结构进行标记处理。

45、进一步的,第三处理单元,用于基于相位控制器控制波导加热单元的工作状态,改变波导层的折射率包括:

46、基于波导臂结构相应设置波导加热单元;

47、基于波导加热单元构建相位控制器;

48、基于相位控制器控制波导加热单元对波导层进行加热改变波导层的温度,以改变波导层的折射率发生光相移。

49、进一步的,第四处理单元,用于基于硅基光开关模型遍历每一链路进行权重计算处理,基于权重计算处理结果进行权重配置包括:

50、基于硅基光开关模型遍历每一链路进行权重计算处理,其表达式如下所示:

51、其中,为硅基光开关阵列的第j个输出端的权重,为权重矩阵,为第i条链路;

52、基于权重计算处理结果生成波导相位控制信号传输至相位控制器;

53、相位控制器基于波导相位控制信号控制相应的波导加热单元,使波导层发生光相移实现权重配置。

54、与现有技术相比,本发明的技术效果

55、实现了通过设计硅基光开关阵列,基于硅基光开关模型遍历每一链路进行权重计算处理并生成波导相位控制信号,大大提高了权重配置的精确性。

56、实现了在对数据信息进行处理时,可以同时进行多通道权重配置调整,充分利用其它通道进行数据信息传输。

57、实现了提高基于硅基光开关模型遍历硅基光开关阵列的每一条链路进行权重计算处理,基于权重计算处理结果生成波导相位控制信号传输至相位控制器,相位控制器基于波导相位控制信号控制相应的波导加热单元,对波导层进行加热改变波导层的温度,以改变波导层的折射率发生光相移,从而实现进行权重配置。


技术特征:

1.一种基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列方法,其特征在于:所述基于选择设定硅基光输入端口数量和硅基光输出端口数量,生成硅基光开关阵列包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列方法,其特征在于:所述基于不同结构的硅基光开关阵列获取波导臂的数量,进行设置波导臂结构并进行标记包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列方法,其特征在于:所述在波导臂结构处相应设置波导加热单元,基于波导加热单元构建相位控制器以控制波导加热单元的工作状态,改变波导层的折射率包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列方法,其特征在于:所述每个波导加热单元包括1个及以上加热子单元,当波导加热单元的加热子单元为1时,加热子单元设置在掩埋层内,并设置在波导层的正上方;当波导加热单元的加热子单元为2时,加热子单元设置在掩埋层内,并设置在波导层的两侧,使波导层受热均匀。

6.根据权利要求1所述的基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列方法,其特征在于:所述基于硅基光开关模型遍历每一链路进行权重计算处理,基于权重计算处理结果进行权重配置包括以下步骤:

7.一种基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列系统,其特征在于:包括:

8.根据权利要求7所述的基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列系统,其特征在于:所述第一处理单元基于硅基光输入端口数量和硅基光输出端口数量,生成不同结构的硅基光开关阵列包括:

9.根据权利要求7所述的基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列系统,其特征在于:所述第三处理单元基于相位控制器控制波导加热单元的工作状态,改变波导层的折射率包括:

10.根据权利要求7所述的基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列系统,其特征在于:所述第四处理单元基于硅基光开关模型遍历每一链路进行权重计算处理,基于权重计算处理结果进行权重配置包括:


技术总结
本发明公开一种基于硅基光开关模型设计硅基光开关阵列方法,包括以下步骤:基于选择设定硅基光输入端口数量和硅基光输出端口数量,生成不同结构的硅基光开关阵列;基于不同结构的硅基光开关阵列获取波导臂的数量,进行设置波导臂结构并进行标记;在波导臂结构处相应设置波导加热单元,基于波导加热单元构建相位控制器以控制波导加热单元的工作状态,改变波导层的折射率;基于硅基光开关模型遍历每一链路进行权重计算处理,基于权重计算处理结果进行权重配置;实现了通过基于硅基光开关模型遍历每一链路进行权重计算处理并生成波导相位控制信号,大大提高了权重配置的精确性。

技术研发人员:李伟,孔雯雯,胡诗耀,徐小文
受保护的技术使用者:浙江赛弘众智网络科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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