自由空间二元光学元件集成三维光互连网络的理论与实现方法研究

项目名称： 自由空间二元光学元件集成三维光互连网络的理论与实现方法研究

项目编号： No.60907003

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 杨俊波

作者单位： 中国人民解放军国防科学技术大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 光互连网络在高速高宽带的光信号传输、交换以及光逻辑、光运算、光存储等光学芯片的设计中具有重要的作用。目前国内外常用光纤与波导组建短距离的光信号模块，受限于具体的传输介质和空间布线，其模块结构复杂、集成度低，且易受外界的影响。本项目研究利用大规模集成电路工艺和计算机辅助设计制作的二元光学器件，在自由空间实现光信号的传输与交换，并按照优化的网络拓扑结构，通过级连、叠加与空间光调制器、垂直腔面发射激光器等光电子器件集成，构建能够实现信号光阵列传输、交换和矩阵运算等功能的光网络模块。其特色和创新之处在于理论上解决了通过控制二元光学元件的特征参数，调整其衍射光场分布满足信号光交换与互连需要的问题，提出一种利用二元光学元件在自由空间构建光互连网络的方法。该微光学元件特征尺寸小、衍射效率高、易复制，其构建的网络模块易集成、并行处理、易扩展和重构。该项研究在光通信、光交换、光计算等领域具有广泛的应用前景。

中文关键词： 信息光学；二元光学；光计算；光交换；光互连网络

英文摘要：

英文关键词： information optics；binary optics；optical computing；optical switch；optical interconnect network