基于微環(huán)諧振器的片上光互連研究.pdf

1、現(xiàn)有的互連網(wǎng)絡(luò)面對著日益增長信息流量和越來越多的處理端口，其固有的局限性愈發(fā)明顯。矛盾主要集中在基于電的互連方式在帶寬、能耗、抗干擾性等方面難以滿足發(fā)展需求。另一方面，基于光信號的互連方式近年來已經(jīng)有了彌補(bǔ)甚至取代電互連的趨勢。由于片上光互連在帶寬、能耗、抗干擾性等方面有著電互連難以企及的巨大優(yōu)勢，而且能有效結(jié)合CMOS技術(shù)工藝，已成為突破當(dāng)前瓶頸的最佳選擇。
　　本文主要研究了基于微環(huán)諧振器的片上光互連結(jié)構(gòu)，分別從基本元器件的設(shè)

2、計和片上光互連網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化兩個方面進(jìn)行了闡述。研究內(nèi)容主要有：
　?。?）系統(tǒng)地歸納總結(jié)了片上光互連網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的整套流程。從材料的選取到基本串聯(lián)雙環(huán)和交叉雙環(huán)的設(shè)計優(yōu)化，再到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較選取，論文都有詳細(xì)闡述。
　?。?）從串聯(lián)雙環(huán)和交叉雙環(huán)的性能指標(biāo)入手，通過傳輸矩陣法推導(dǎo)出了包括場傳輸特性T、增強(qiáng)因子FE、精細(xì)度F和自由頻譜范圍FSR等參數(shù)的表達(dá)式，并分析了耦合系數(shù)和半徑R等對這些參數(shù)的影響。論文最終設(shè)計出了工作

3、在1550 nm通信波段的半徑為6.978?m，波導(dǎo)寬度200 nm，波導(dǎo)間距Gap分別為90 nm（環(huán)與直波導(dǎo)）和80 nm（環(huán)與環(huán)）的串聯(lián)雙環(huán)。同樣工作在1550波段的6?m大小的交叉雙環(huán)也完成了設(shè)計，其波導(dǎo)寬度為270 nm，波導(dǎo)間隙80 nm。
　?。?）重點提出了基于串聯(lián)雙環(huán)的能實現(xiàn)點對點任意連接的N×N交換網(wǎng)絡(luò)，并舉例說明了4×4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該設(shè)計是通過在諧振器上加工電極來控制的，具有易集成、可大規(guī)?；ミB、使用微環(huán)數(shù)量少