本申請(qǐng)要求2014年11月10日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?4/537,651、名稱為“用于集成光子開關(guān)的監(jiān)測光電二極管多路復(fù)用器”的美國非臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益，并以引用方式將該申請(qǐng)納入本文。

本發(fā)明涉及一種光子集成電路(photonicintegratedcircuit，pic)，具體實(shí)施例涉及用于光電二極管多路復(fù)用器的系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)：

集成光子設(shè)備，對(duì)于低成本絕緣體上硅(silicon-on-insulator，soi)基板上設(shè)置的超小型光子光波電路(photoniclightwavecircuit，plc)內(nèi)的開關(guān)結(jié)構(gòu)具有巨大的潛力。集成光子設(shè)備可包括波導(dǎo)、分光器(splitter)、合并器、馬赫-曾德爾(mach-zehnder)干涉儀、陣列波導(dǎo)光柵(arraywaveguidegrating，awg)、以及處理光信號(hào)的光電二極管，其均落入通常的電信波段內(nèi)，如1310納米(nanometer，nm)或1550nm波段。

plc的制造工藝受尺寸和組成的容差影響，因而可能需要有源調(diào)諧或修整(trimming)元件，以按照設(shè)計(jì)的方式運(yùn)行。光電二極管可通過為用于控制集成光子設(shè)備的電子驅(qū)動(dòng)電路提供電反饋信號(hào)，對(duì)集成光子設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

由于plc的復(fù)雜度隨集成光子設(shè)備數(shù)目的增長而增加，所需的監(jiān)測光電二極管(monitorphotodiode，mpd)的數(shù)量也隨之增加。然而，由于連接至plc的可用電氣連接的數(shù)量可能受到限制，若要求每個(gè)mpd都單獨(dú)連接至外部驅(qū)動(dòng)電路，則plc的復(fù)雜度可能受到極大限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一實(shí)施例，一種光子集成電路(pic)，包括：多個(gè)輸入端子；多個(gè)輸出端子；以及多個(gè)監(jiān)測元件，其中每個(gè)所述監(jiān)測元件連接于一個(gè)所述輸入端子與一個(gè)所述輸出端子之間，其中每個(gè)監(jiān)測元件包括光電二極管和整流器，其中光電二極管包括第一端子和第二端子，其中整流器包括第三端子和第四端子，其中第一端子連接至第三端子，并且其中第一和第三端子包括相同的極性。

根據(jù)一實(shí)施例，一種配置為監(jiān)測光信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)組件，包括：發(fā)射機(jī)；接收機(jī)；以及芯片上的光子集成電路(pic)，其中pic包括：多個(gè)輸入端子；多個(gè)輸出端子；和多個(gè)監(jiān)測元件，其中每個(gè)所述監(jiān)測元件連接于一個(gè)所述輸入端子和一個(gè)所述輸出端子之間，其中每個(gè)監(jiān)測元件包括光電二極管和整流器，其中光電二極管包括第一端子和第二端子，其中整流二極管包括第三端子和第四端子，其中第一端子連接至第三端子，并且其中第一和第三端子包括相同的極性。

根據(jù)一實(shí)施例，一種操作光子集成電路(pic)的方法，包括：將偏置電壓施加給多個(gè)輸入端子中的一個(gè)，其中每個(gè)該輸入端子連接至多個(gè)監(jiān)測元件中至少一個(gè)監(jiān)測元件的第一端子，其中每個(gè)監(jiān)測元件包括光電二極管及整流器，其中光電二極管的一個(gè)端子連接至一個(gè)所述輸入端子，整流器的一個(gè)端子連接至多個(gè)輸出端子中的一個(gè)；將至少一個(gè)光信號(hào)施加給至少一個(gè)所述監(jiān)測元件；并將光電流注冊(cè)(registering)到至少一個(gè)所述輸出端子。

附圖說明

為了更充分的理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，參考以下描述并結(jié)合附圖，其中：

圖1為簡單監(jiān)測光電二極管(simplemonitorphotodiode，mpd)矩陣系統(tǒng)的示意圖；

圖2為簡單mpd矩陣系統(tǒng)的示意圖，示出了可能的電流泄漏路徑；

圖3為用于芯片上光子(on-chipphotonics)的改良mpd矩陣的系統(tǒng)一實(shí)施例的示意圖；

圖4為用于芯片上光子的改良mpd矩陣的系統(tǒng)的示意圖；

圖5為操作光子集成電路的方法一實(shí)施例的流程圖，其中該光子集成電路包括所公開的mpd矩陣系統(tǒng)；以及

圖6為光學(xué)數(shù)據(jù)路由器一實(shí)施例的框圖。

具體實(shí)施例

下文詳細(xì)討論了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的制作和使用。但應(yīng)該理解，本發(fā)明提供了多個(gè)可應(yīng)用的發(fā)明概念，其可體現(xiàn)在多種具體的環(huán)境中。所討論的具體實(shí)施例只是為了說明使用和制作本發(fā)明的具體方式，并不限制本發(fā)明的范圍。

公開了一種監(jiān)測光電二極管(mpd)多路復(fù)用器，其允許監(jiān)測plc的功能，該plc包括給定數(shù)量的mpd，且mpd的外部電氣連接的數(shù)量大幅減少。在大部分集成光子設(shè)備中，隨操作環(huán)境狀況的變化或隨時(shí)間的推移，以足夠慢的速率產(chǎn)生漂移，使得可對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行周期采樣，用于監(jiān)測和反饋。

所公開的mpd多路復(fù)用器包括mpd的矩陣連接，使一個(gè)或多個(gè)mpd可被依次詢問。例如，設(shè)置在nxn矩陣中的n²個(gè)mpd可僅僅使用2n+1個(gè)電氣連接進(jìn)行操作。對(duì)于逐漸增大的n，所需的電氣連接數(shù)量上的降幅隨之減小。

由于當(dāng)隨光信號(hào)而被照亮?xí)r，操作中的每個(gè)mpd均作為電流源，所有成行的陽極及成列的陰極的簡單矩陣連接，例如，是不可行的，其原因是特定行或列中所有mpd的光電流會(huì)彼此干擾。

現(xiàn)有技術(shù)中該類系統(tǒng)的一個(gè)問題是，隨著開關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度的增加，mpd連接的數(shù)量超線性增加，與此同時(shí)，與芯片的電氣連接數(shù)量受到限制。

在若干實(shí)例中，電流plc包括連接至有源集成光子設(shè)備的mpd。然而，在所有已知的情形中，每個(gè)mpd均單獨(dú)連接至外部電路。與之相反，所公開的實(shí)施例允許大量mpd使用數(shù)量大幅減少的外部電氣連接而進(jìn)行操作。所公開的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是：允許更高的plc復(fù)雜度，其具有使用mpd監(jiān)控的比之前可能的情形更大量的集成光子設(shè)備。

一實(shí)施例中，為了解決干擾問題，以串聯(lián)方式將電二極管與每個(gè)mpd進(jìn)行集成，使只有選中的mpd被開啟，以進(jìn)行詢問。

一實(shí)施例中，mxn陣列的mpd包括n個(gè)偏置連接、及與m個(gè)tia的m個(gè)連接。一實(shí)施例中，mpd在空間中分布，未呈現(xiàn)矩陣布局。每行mpd依次通過電氣開關(guān)，如mos晶體管，接收偏置。tia將偏置的mpd的光電流在每個(gè)列中進(jìn)行注冊(cè)。一實(shí)施例中，單個(gè)tia服務(wù)于多列及多行mpd。一實(shí)施例中，單個(gè)tia服務(wù)于陣列中所有的mpd。

一實(shí)施例中，mxn個(gè)mpd需要(m+n+1)個(gè)連接和單個(gè)tia。偏置輸入由bi端子進(jìn)行多路復(fù)用。光電流輸出由si開關(guān)端子進(jìn)行多路復(fù)用。

如下所述，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例提供了一種或多種優(yōu)勢。部分實(shí)施例允許要求監(jiān)測光電二極管的光子電路具有更高的復(fù)雜度。部分實(shí)施例可與pic集成。部分實(shí)施例通過減少所需元件的數(shù)量，對(duì)控制電路進(jìn)行了簡化。部分實(shí)施例降低了功率消耗，并提高了可制造性。

由于減少了連接和/或tia的數(shù)量，本發(fā)明的實(shí)施例降低了大型pic開關(guān)陣列及其控制器的制造成本。本發(fā)明的實(shí)施例可用于多種可調(diào)諧光子設(shè)備類型，例如，馬赫-曾德爾干涉儀(mach-zehnderinterferometer，mzi)、可調(diào)諧定向耦合器、可調(diào)諧偏振旋轉(zhuǎn)器、和陣列波導(dǎo)光柵(awg)。

圖1為簡單監(jiān)測光電二極管(mpd)矩陣系統(tǒng)100的示意圖。系統(tǒng)100包括多個(gè)跨阻放大器(trans-impedanceamplifier，tia)102(標(biāo)記為tia1、tia2、tia3、tia4、tia5、tia6、tia7、tia8)、偏置電壓源104、多個(gè)開關(guān)106、多個(gè)偏置輸入112、多個(gè)光電二極管輸出110、以及多個(gè)mpd108。每個(gè)mpd108連接至一個(gè)偏置輸入112和一個(gè)光電二極管輸出110。開關(guān)106控制哪些行的mpd108接收偏置電壓。tia102將光電流轉(zhuǎn)換為電壓。每個(gè)mpd108具有至少一個(gè)外部電氣連接。mxn的mpd陣列要求至少m+n個(gè)連接，n個(gè)連接用于偏置供應(yīng)開關(guān)106，m個(gè)連接用于對(duì)tia102的輸入。

系統(tǒng)100的一個(gè)問題是電流泄露。進(jìn)入任何特定的tia102的電流可以是若干mpd108的暗電流的累加，也可能是所有光電流的累加，因此任何tia102處的信號(hào)是不確定的。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中mpd矩陣系統(tǒng)100的示意圖，示出了可能的電流泄露路徑，顯示兩個(gè)可能的電流路徑120、122。路徑120為開關(guān)106選擇的從mpd108至tia的期望光電流路徑，該實(shí)例中的tia為tia5。如圖所示，另一可替代電流路徑122可能產(chǎn)生流入tia5的不期望的泄露，特別是當(dāng)電流路徑122中的mpd因照明而產(chǎn)生光電流時(shí)，由此導(dǎo)致tia5的信號(hào)為不確定的。

圖3為用于芯片上光子的改良mpd矩陣的系統(tǒng)300一實(shí)施例的示意圖。系統(tǒng)300包括多個(gè)n偏置輸入312、多個(gè)mmpd輸出314及多達(dá)mxnmpd元件316，每個(gè)mpd元件316包括mpd308及整流二極管310。換句話說，整個(gè)mpd矩陣不需被填滿，因此mpd的數(shù)量可以是少于或等于mxn。一實(shí)施例中，m＝8，n＝4，多個(gè)tia302(標(biāo)記為tia1、tia2、tia3、tia4、tia5、tia6、tia7、tia8)連接至mpd輸出314，多個(gè)偏置電壓開關(guān)306(標(biāo)記為b1、b2、b3、b4)連接至偏置輸入312，用于施加來自偏置電壓源304的偏置。一實(shí)施例中，開關(guān)306為金屬氧化物半導(dǎo)體(metal-oxide-semiconductor，mos)開關(guān)。整流二極管310為電二極管，其不接收任何照明，因此不能作為光電探測器。雖然mpd元件316的矩陣顯示為四行八列，行與列的真實(shí)數(shù)量并不局限于此，可以是具體實(shí)施例所需的任何數(shù)量。

每個(gè)光電二極管元件316包括串聯(lián)連接的mpd308及整流二極管310，mpd308和整流二極管310極性相同的端子彼此連接。例如，一實(shí)施例中，mpd308的陽極與整流二極管310的陽極互相連接。另一實(shí)施例中，mpd308的陰極與整流二極管310的陰極互相連接。mpd308的另一端子連接至n個(gè)偏置輸入312中的一個(gè)，整流二極管316的另一端子連接至m個(gè)輸出314中的一個(gè)。如果mpd308與整流二極管310的陽極互相連接，則當(dāng)偏置電壓源304具有正極性時(shí)，mpd308的陰極連接至偏置輸入312，整流二極管310的陰極連接至輸出314。如果mpd308與整流二極管310的陰極互相連接，則當(dāng)偏置電壓源304具有正極性時(shí)，mpd308的陽極連接至偏置輸入312，整流二極管310的陽極連接至輸出314。如果偏置電壓源304具有負(fù)極性，則將mpd308以及整流二極管310的連接的極性反轉(zhuǎn)。整流二極管310抑制或防止偏置電壓開關(guān)306未選擇的mpd的暗電流或光電流泄露至tia302。

一實(shí)施例中，與現(xiàn)有技術(shù)相反，mxn個(gè)mpd的矩陣僅僅要求m+n個(gè)連接和m個(gè)tia，比現(xiàn)有技術(shù)有所減少。由于包含有整流二極管310，mpd308可在空間中進(jìn)行分布，不需矩陣布局。因此，圖3所示的矩陣應(yīng)視為邏輯矩陣，并不表示任何組件的精確物理位置。

一實(shí)施例中，將偏置電壓施加給多個(gè)輸入偏置端子312中的一個(gè)，并將光信號(hào)施加給一個(gè)或多個(gè)mpd元件316。將光電流在一個(gè)或多個(gè)光電流輸出偏置端子314中注冊(cè)。一個(gè)tia302將偏置的mpd元件316的光電流注冊(cè)到每個(gè)列中。

一實(shí)施例中，每行mpd308依次通過電氣開關(guān)306接收偏置。tia302將偏置的mpd308的光電流注冊(cè)到每個(gè)列中。

圖4為用于芯片上光子的改良mpd矩陣的系統(tǒng)400的示意圖。系統(tǒng)400包括單個(gè)tia406、多個(gè)輸出開關(guān)端子403(標(biāo)記為s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7和s8)、連接至偏置電壓源(未示出)的多個(gè)輸入偏置開關(guān)404(標(biāo)記為b1、b2、b3和b4)、多個(gè)偏置輸入412、多個(gè)輸出414、及多個(gè)mpd元件416，其中每個(gè)mpd元件416包括mpd408和整流二極管410。系統(tǒng)400類似于系統(tǒng)300，不同之處在于，對(duì)于所有的或多個(gè)mpd元件416使用單個(gè)tia406，而非多個(gè)tia。每個(gè)輸出414，通過用作電氣開關(guān)的開關(guān)元件402(例如，整流二極管)，連接至tia406的輸入。正常操作中，通過將零電流施加給對(duì)應(yīng)的輸出開關(guān)端子403，并同時(shí)將偏置施加給所有剩余的輸出開關(guān)端子403，使開關(guān)元件402相對(duì)于tia406的輸入端處的電壓反向偏置，從而選擇一個(gè)輸出列414。開關(guān)端子402控制哪些列的mpd元件416在tia406注冊(cè)。一實(shí)施例中，開關(guān)元件402為整流二極管。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，開關(guān)元件402可實(shí)施為其他類型的開關(guān)元件，例如，場效應(yīng)晶體管(fieldeffecttransistor，fet)，并不限于整流二極管。

具有mxn的mpd的系統(tǒng)，如系統(tǒng)400只要求連接的總數(shù)為m+n+1個(gè)(包括與tia406的連接)。系統(tǒng)400只要求單個(gè)tia。偏置輸入由bi端子404進(jìn)行多路復(fù)用。光電流輸出由si開關(guān)403進(jìn)行多路復(fù)用。mpd元件416的設(shè)置方式類似于圖3所示的mpd元件316。

圖5為操作光子集成電路的方法500一實(shí)施例的流程圖，其中該光子集成電路包括所公開的mpd矩陣系統(tǒng)，如系統(tǒng)300或400。方法500始于塊502，此處偏置電壓被施加給僅僅一個(gè)輸入偏置端子。在塊504處，一個(gè)或多個(gè)光信號(hào)被施加給一個(gè)或多個(gè)mpd元件。在塊506處，光電流被注冊(cè)到光電流輸出偏置端子中的一個(gè)或多個(gè)，方法500隨之結(jié)束。一實(shí)施例中，輸入偏置電壓被按順序逐一施加給多個(gè)輸入偏置端子中的多個(gè)。一實(shí)施例中，輸入偏置電壓被按順序逐一施加給多個(gè)輸入偏置端子中的每一個(gè)。

圖6為光學(xué)數(shù)據(jù)路由器600一實(shí)施例的框圖。光學(xué)數(shù)據(jù)路由器600為可用于實(shí)施本文所公開的裝置、系統(tǒng)和方法的設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)組件的示例。然而，應(yīng)該注意，本文公開的裝置、系統(tǒng)和方法可在除了路由器之外的其他類型的設(shè)備中實(shí)施。具體設(shè)備可利用所有示出的組件，或所示組件的一部分，設(shè)備的集成水平可各不相同。另外，設(shè)備可包括組件的多種示例。路由器600包括一個(gè)或多個(gè)分離器(separator)604、輸入接口606、開關(guān)元件608、輸出接口610、控制器612以及一個(gè)或多個(gè)合并器614。每個(gè)分離器604配置為對(duì)通過通信鏈路602通信的輸入光信號(hào)603進(jìn)行分離。分離器604可包括，例如，波分多路分用器。整篇說明書中使用的術(shù)語“波分多路復(fù)用器”及“波分多路分用器”可包括能夠處理波分多路復(fù)用信號(hào)和/或密集的波分多路復(fù)用信號(hào)的任何光學(xué)和/或電氣組件——包括任何硬件、軟件和/或固件。一實(shí)施例中，輸入接口606、開關(guān)元件608和/或輸出接口610包括pic，其包括所公開的具有隔熱和限熱柱的熱光開關(guān)。

通信鏈路602可包括，例如，標(biāo)準(zhǔn)的單模光纖(singlemodefiber，smf)、色散位移光纖(dispersion-shiftedfiber，dsf)、非零色散位移光纖(non-zerodispersion-shiftedfiber，nzdsf)、色散補(bǔ)償光纖(dispersioncompensatingfiber，dcf)、或另一光纖類型或光纖類型組合。部分實(shí)施例中，通信鏈路602配置為將路由器600耦合至其他光學(xué)和/或電光組件。例如，鏈路602可將路由器600耦合至交叉連接或另一可操作用于終止、開關(guān)、路由、處理、和/或提供至，和/或自，通信鏈路602和另一通信鏈路或通信設(shè)備的訪問的設(shè)備。整篇說明書中使用的術(shù)語“耦合”及“被耦合”指的是兩個(gè)或多個(gè)元件之間的任何直接或間接的通信，不管這些元件彼此之間是否物理連接。部分實(shí)施例中，通信鏈路602可包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信鏈路，或較大的通信網(wǎng)絡(luò)，如環(huán)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)、星形網(wǎng)絡(luò)、或其他網(wǎng)絡(luò)配置的一部分。

光信號(hào)603可包括多波長光信號(hào)。例如，光信號(hào)603可包括至少5個(gè)波長信道、至少100個(gè)波長信道、或至少250個(gè)波長信道。一具體實(shí)施例中，光信號(hào)603包括250個(gè)波長，其在100納米(nm)光譜窗內(nèi)具有50千兆赫(gigahertz，ghz)的間隔。該實(shí)例中，100nm光譜窗可位于與光纖相關(guān)的1400～1650nm低損窗內(nèi)。各個(gè)實(shí)施例中，光信號(hào)603可實(shí)施一種或多種數(shù)據(jù)格式如，偏振移位鍵控(polarizationshiftkeying，plsk)、脈沖位置調(diào)制(pulsepositionmodulation，ppm)、多協(xié)議標(biāo)簽交換(multi-protocollabelswapping，mpls)、通用多協(xié)議標(biāo)簽交換(generalizedmulti-protocollabelswapping，gmpls)、非歸零(non-returntozero，nrz)、歸零(returntozero，rz)、微分相移鍵控(differentialphaseshiftkey，dpsk)、或所述格式或其他格式類型的組合。

一實(shí)施例中，分離器604配置為或進(jìn)行操作，將光信號(hào)603分離為單獨(dú)的波長信道605，并將每個(gè)波長信道605耦合至輸入接口606?？商娲鷮?shí)施例中，分離器604可將光信號(hào)603分離為單獨(dú)的多個(gè)波長信道，并將這些多波長信道耦合至輸入接口606。波長信道605可包括，例如，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(internetprotocol，ip)數(shù)據(jù)包、語音數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、或任何其他數(shù)據(jù)類型和/或數(shù)據(jù)格式。該具體實(shí)施例中，每個(gè)波長信道605實(shí)施一種幀格式，包括一個(gè)或多個(gè)幀位、分組數(shù)據(jù)之前的第一分組標(biāo)記、和分組數(shù)據(jù)之后的第二分組標(biāo)記。使用分組標(biāo)記環(huán)繞分組數(shù)據(jù)是有利的，可允許在與每個(gè)波長信道605相關(guān)的目的地處進(jìn)行相對(duì)簡單的誤差檢查，然而這種格式不是要求的。該實(shí)例中，每個(gè)波長信道605在第一和第二分組標(biāo)簽中實(shí)施通用多協(xié)議標(biāo)簽交換(gmpls)路由協(xié)議。雖然該示例實(shí)施gmpls路由協(xié)議，但是也可使用其他路由協(xié)議或數(shù)據(jù)格式，而不脫離本公開的范圍。

一實(shí)施例中，輸入接口606配置為接收并處理與光信號(hào)603相關(guān)的每個(gè)波長信道605。輸入接口606可包括能夠處理、轉(zhuǎn)換、復(fù)制、更新、和/或交換與每個(gè)波長信道605相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)分組標(biāo)記的任何光學(xué)和/或電氣組件——包括任何硬件、軟件和/或固件。各個(gè)實(shí)施例中，輸入接口606可確定與每個(gè)波長信道605相關(guān)的分組數(shù)據(jù)的期望路由，并使用全光學(xué)(all-optical)標(biāo)簽交換技術(shù)對(duì)第一和/或第二分組標(biāo)記進(jìn)行升級(jí)。術(shù)語“全光學(xué)”是指實(shí)質(zhì)免于光-電或電-光轉(zhuǎn)換的期望功能的性能?！叭鈱W(xué)”功能并不禁止控制電路使用有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的整體功能的光-電或電-光轉(zhuǎn)換。例如，輸入接口606可包括控制器，其接收分組標(biāo)記的電氣表示，并生成用于調(diào)制光信號(hào)交換順序的控制信號(hào)。

開關(guān)元件608配置為處理從輸入接口606接收的與波長信道605相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)分組數(shù)據(jù)，并將所述分組數(shù)據(jù)導(dǎo)向期望目的地。開關(guān)元件608可包括能夠開關(guān)、路由、檢查錯(cuò)誤和/或管理與每個(gè)波長信道605相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)分組數(shù)據(jù)或分組標(biāo)記的任何光學(xué)和/或電氣組件——包括任何硬件、軟件和/或固件。一實(shí)施例中，開關(guān)元件608包括配置為執(zhí)行指令的一個(gè)或多個(gè)處理器。一實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)處理器為數(shù)字信號(hào)處理器(digitalsignalprocessor，dsp)。一實(shí)施例中，開關(guān)元件608包括存儲(chǔ)器和/或存儲(chǔ)設(shè)備，其配置為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和/或由處理器執(zhí)行的指令。一實(shí)施例中，開關(guān)元件608包括光子芯片。一實(shí)施例中，開關(guān)元件608可包括具有一個(gè)或多個(gè)核心路由器節(jié)點(diǎn)及至少一個(gè)管理節(jié)點(diǎn)的環(huán)形配置。雖然該示例實(shí)施的是環(huán)形配置，但開關(guān)元件608可實(shí)施網(wǎng)格配置、星形配置、或任何其他配置，而不脫離本公開的范圍。各種實(shí)施例中，開關(guān)元件608可進(jìn)行操作，從而以例如，至少10千兆位/秒(gigabits/second，gb/s)、至少40gb/s、至少100gb/s或至少160gb/s的處理速度對(duì)波長信道605進(jìn)行處理。

一實(shí)施例中，開關(guān)元件608配置為將與波長信道605相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)分組數(shù)據(jù)路由至輸出接口610。輸出接口610可包括準(zhǔn)備與波長信道605相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)分組數(shù)據(jù)，用于源于路由器600的通信的任何光學(xué)和/或電氣組件，包括任何硬件、軟件和/或固件。一實(shí)施例中，開關(guān)元件608包括一個(gè)或多個(gè)處理器。一實(shí)施例中，處理器包括數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)。一實(shí)施例中，開關(guān)元件608包括光子集成芯片。該示例中，輸出接口610進(jìn)行操作，以通過合適的波長信道613，使來自路由器600的一個(gè)或多個(gè)分組數(shù)據(jù)與期望目的地進(jìn)行通信。

一實(shí)施例中，每個(gè)合并器614均配置為將輸出波長信道613合并成一個(gè)或多個(gè)輸出光信號(hào)615，以通過通信鏈路616進(jìn)行通信。一實(shí)施例中，合并器614包括，例如，波分多路復(fù)用器。通信鏈路616的結(jié)構(gòu)與功能可與通信鏈路602的結(jié)構(gòu)與功能大致類似。該示例中，通信鏈路616進(jìn)行操作，以將路由器600耦合至其他光學(xué)和/或電光組件。

該示例中，控制器612也能夠至少在一定程度上有助于對(duì)與路由器600相關(guān)的一種或多種功能進(jìn)行控制。也就是說，不要求控制器612能夠單獨(dú)執(zhí)行期望功能，但可以作為更大程序的一部分促成該功能的性能?？刂破?12可包括任何一個(gè)(多個(gè))通信和/或計(jì)算設(shè)備或設(shè)備，包括任何硬件、軟件、固件或其組合。

一實(shí)施例中，在操作中，與波長信道605相關(guān)的分組數(shù)據(jù)對(duì)于路由器600的處理功能來說是透明的。也就是說，操作中的路由器600并不檢查與每個(gè)波長信道605相關(guān)的分組數(shù)據(jù)的內(nèi)容。一些情況中，路由器600檢查與波長信道605相關(guān)的幀格式的一個(gè)或多個(gè)分組標(biāo)記和/或其他元素的內(nèi)容。在大多數(shù)情況下，路由器600進(jìn)行操作，以將與波長信道605相關(guān)的分組數(shù)據(jù)保持在光域中。也就是說，與每個(gè)波長信道605相關(guān)的分組數(shù)據(jù)不受路由器600的光電轉(zhuǎn)換影響。在某些情況下，與波長信道605相關(guān)的幀格式的一個(gè)或多個(gè)分組標(biāo)記和/或其他元素可能受到一個(gè)或多個(gè)光電和/或電光轉(zhuǎn)換的影響。各種實(shí)施例中，路由器600的總?cè)萘磕軌驗(yàn)?，例如，至?兆兆位/秒(terabits/second，tb/s)、至少25tb/s、至少50tb/s、或至少100tb/s。

一實(shí)施例中，路由器600可進(jìn)行操作，以減小和/或避免開關(guān)元件608和/或通信鏈路602和616內(nèi)，與光信號(hào)603和615和/或波長信道605及613相關(guān)的分組數(shù)據(jù)之間的競爭。此處使用的術(shù)語“競爭”指的是，分組數(shù)據(jù)與其他分組數(shù)據(jù)對(duì)于通過特定波長進(jìn)行通信的競爭過程。部分情況下，可通過例如，實(shí)施環(huán)形網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，或進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換而減小競爭。減小和/或避免競爭可導(dǎo)致減緩與光信號(hào)波長相關(guān)的擁堵。

雖然對(duì)說明書進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是應(yīng)該理解，可作出各種變化、替換或改變，而不偏離由所附權(quán)利要求限定的本公開的精神和范圍。并且，所述具體實(shí)施例并不限制本公開的范圍，因?yàn)楸绢I(lǐng)域的技術(shù)人員能夠很容易地從本公開得知，現(xiàn)有的或以后開發(fā)的過程、機(jī)械、制造、物質(zhì)組成、途徑、方法或步驟，可實(shí)現(xiàn)與本文所述的對(duì)應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或結(jié)果。因此，所附的權(quán)利要求的目的是，將該類過程、機(jī)械、制造、物質(zhì)組成、途徑、方法或步驟納入其范圍內(nèi)。