本申請涉及光電交換領(lǐng)域，尤其涉及一種光交換矩陣和光電交換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、對于n×n嚴(yán)格無阻塞光交換矩陣來說，輸入輸出均為二叉樹結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)可以將2x2光開關(guān)基本單元級數(shù)降低到2*log2n級，有效地降低了串聯(lián)的基本單元級數(shù)，進(jìn)而降低了插損，但是需要的光開關(guān)基本單元數(shù)量達(dá)2*(n-1)*n，數(shù)量太多，所以大容量光交換系統(tǒng)還是難以實(shí)用化，加上其控制信號太多，控制電路太復(fù)雜，非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)難度高，大批量生產(chǎn)和高可靠地使用以及維修更換更加困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的主要目的在于提供了一種光交換矩陣和光電交換系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的光交換矩陣的連接方式導(dǎo)致所需的光開關(guān)基本單元數(shù)量過多的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N光交換矩陣，所述光交換矩陣包括：2n(n≥3，n為正整數(shù))個單輸入，雙輸出的1×2光開關(guān)基本單元、2n個雙輸入，單輸出2×1光開關(guān)基本單元和2n(2n-3)個雙輸入，雙輸出2×2光開關(guān)基本單元；

3、各所述1×2光開關(guān)基本單元構(gòu)成所述光交換矩陣的第一列，各所述2n個雙輸入，單輸出2×1光開關(guān)基本單元構(gòu)成所述光交換矩陣的最后一列，各所述2×2光開關(guān)基本單元構(gòu)成所述光交換矩陣的中間的2n-3列，每列2n個2×2光開關(guān)基本單元；

4、所述光交換矩陣有2n-1列，所述光交換矩陣列與列之間的連接關(guān)系包括：1個跨1/2m-1(此時m取1和2)個域連接關(guān)系和2個跨1/2m-1(此時m取3到n的所有正整數(shù))個域連接關(guān)系，總共2n-2個連接關(guān)系；當(dāng)?shù)趎-1個連接關(guān)系為跨1/2個域連接關(guān)系時，第n個為跨1個域連接關(guān)系；當(dāng)?shù)趎-1個連接關(guān)系為跨1個域連接關(guān)系時第n個連接關(guān)系為跨1/2個域連接關(guān)系；第x個和第2n-x-1個連接關(guān)系為跨1/2n-x個域連接(x取1到n-2的所有正整數(shù))；所述跨1/2m-1個域連接關(guān)系表示當(dāng)q1列和q2列的連接關(guān)系為跨1/2m-1(此時m取1到n的所有正整數(shù))個域連接時，q1列和q2列被按行等分為2m-1個光開關(guān)陣列芯片，各個光開關(guān)陣列芯片有2n-m+1行、2列光開關(guān)基本單元；各個光開關(guān)陣列芯片內(nèi)部光開關(guān)基本單元的連接關(guān)系相同；設(shè)x(n,1)表示任意光開關(guān)陣列芯片中第n行第一列的光開關(guān)基本單元，x(n,2)表示該光開關(guān)陣列芯片中第n行第二列的光開關(guān)基本單元，則當(dāng)1≤n≤2n-m時，x(n,1)分別連接x(n,2)和當(dāng)2n-m＜n≤2n-m+1時，x(n,1)分別連接x(n,2)和

5、在一實(shí)施例中，所述光交換矩陣的結(jié)構(gòu)還包括：由所述光交換矩陣的任意光開關(guān)基本單元通過與同列任意光開關(guān)基本單元交換位置形成光交換矩陣變形結(jié)構(gòu)，以將整個光開關(guān)矩陣切割成小規(guī)模陣列，并用光纖級聯(lián)；

6、其中，所述光開關(guān)基本單元包括：單輸入雙輸出的1x2光開關(guān)、雙輸入單輸出的2x1光開關(guān)、雙輸出雙輸入的2x2光開關(guān)；

7、選用兩根輸入光纖中的任一根即為第一列是單輸入雙輸出的1x2光開關(guān)基本單元的陣列；選用兩根輸出光纖中的任一根即為最后一列是雙輸入單輸出的2x1光開關(guān)基本單元的陣列；選用全部光纖的是中間級的所有基本單元均為2x2光開關(guān)的陣列。

8、在一實(shí)施例中，各所述光開關(guān)陣列芯片內(nèi)部所述光開關(guān)基本單元的連接關(guān)系相同，所有2×2光開關(guān)基本單元的另一個連接為本域連接。

9、在一實(shí)施例中，所有跨域連接和本域連接都保持低位地址不變。

10、本申請還提供了一種光電交換系統(tǒng)，所述光電交換系統(tǒng)包括：電交換芯片模塊、合封電纜模塊、光模塊、如上文所述的光交換矩陣變形結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場可編程門陣列；

11、所述電交換芯片模塊連接所述合封電纜模塊；

12、所述合封電纜模塊通過光纖和所述光模塊連接；

13、所述光模塊和所述光交換矩陣變形結(jié)構(gòu)連接；

14、所述現(xiàn)場可編程門陣列與所述光交換矩陣變形結(jié)構(gòu)連接；

15、所述電交換芯片模塊，用于向所述合封電纜模塊發(fā)送電信號數(shù)據(jù)；

16、所述光模塊，用于接收所述電交換芯片模塊發(fā)送的電信號數(shù)據(jù)，并將所述電信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成光信號數(shù)據(jù)，并對所述光信號數(shù)據(jù)進(jìn)行波分復(fù)用，將波分復(fù)用后的光信號數(shù)據(jù)輸入至所述光交換矩陣；

17、所述光交換矩陣，用于傳輸所述光信號數(shù)據(jù)。

18、所述現(xiàn)場可編程門陣列，用于高速光交換矩陣的阻塞躲避路由的控制信號解碼。

19、在一實(shí)施例中，所述合封電纜模塊還包括：變速器芯片；

20、所述變速器芯片，用于將所述合封電纜模塊接收到的所述電信號數(shù)據(jù)中繼再生并降速。

21、在一實(shí)施例中，所述光電交換系統(tǒng)還包括：中央控制單元；

22、所述中央控制單元與所述光交換矩陣連接；

23、所述中央控制單元，用于控制所述光信號數(shù)據(jù)在所述光交換矩陣中的傳輸。

24、在一實(shí)施例中，所述光電交換系統(tǒng)還包括：半導(dǎo)體光放大器；

25、所述半導(dǎo)體光放大器和所述光交換矩陣連接；

26、所述半導(dǎo)體光放大器，用于對光信號數(shù)據(jù)進(jìn)行放大。

27、本申請技術(shù)方案通過提出一種光交換矩陣，所述光交換矩陣包括：2n(n≥3，n為正整數(shù))個單輸入，雙輸出的1×2光開關(guān)基本單元、2n個雙輸入，單輸出2×1光開關(guān)基本單元和2n(2n-3)個雙輸入，雙輸出2×2光開關(guān)基本單元；通過特定的連接關(guān)系，使得所需的光開關(guān)基本單元數(shù)量大大減少，并可分割成多個小規(guī)模光芯片的級聯(lián)，降低了光開關(guān)芯片的復(fù)雜度和成本，避免了因?yàn)楣忾_關(guān)基本單元數(shù)量過多造成的控制電路太復(fù)雜，大批量生產(chǎn)和高可靠地使用以及維修更換更加困難的技術(shù)問題。

技術(shù)特征：

1.一種光交換矩陣，其特征在于，所述光交換矩陣包括：2n(n≥3，n為正整數(shù))個單輸入，雙輸出的1×2光開關(guān)基本單元、2n個雙輸入，單輸出2×1光開關(guān)基本單元和2n(2n-3)個雙輸入，雙輸出2×2光開關(guān)基本單元；

2.如權(quán)利要求1所述的光交換矩陣，其特征在于，所述光交換矩陣的結(jié)構(gòu)還包括：由所述光交換矩陣的任意光開關(guān)基本單元通過與同列任意光開關(guān)基本單元任意次交換位置形成光交換矩陣變形結(jié)構(gòu)，以將整個光開關(guān)矩陣切割成小規(guī)模陣列，并用光纖級聯(lián)；

3.如權(quán)利要求1所述的光交換矩陣，其特征在于，各所述光開關(guān)陣列芯片內(nèi)部所述光開關(guān)基本單元的連接關(guān)系相同，所有2×2光開關(guān)基本單元的另一個連接為本域連接。

4.如權(quán)利要求3所述的光交換矩陣，其特征在于，所有跨域連接和本域連接都保持低位地址不變。

5.一種光電交換系統(tǒng)，其特征在于，所述光電交換系統(tǒng)包括：電交換芯片模塊、合封電纜模塊、光模塊、如權(quán)利要求2所述的光交換矩陣變形結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場可編程門陣列；

6.如權(quán)利要求5所述的合封電纜模塊，其特征在于，所述合封電纜模塊還包括：變速器芯片；

7.如權(quán)利要求5所述的光電交換系統(tǒng)，其特征在于，所述光電交換系統(tǒng)還包括：中央控制單元；

8.如權(quán)利要求5所述的光電交換系統(tǒng)，其特征在于，所述光電交換系統(tǒng)還包括：半導(dǎo)體光放大器；

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及光電交換領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種光交換矩陣和光電交換系統(tǒng)。本申請技術(shù)方案通過提出一種光交換矩陣，所述光交換矩陣包括：2<supgt;n</supgt;(n≥3，n為正整數(shù))個單輸入，雙輸出的1×2光開關(guān)基本單元、2<supgt;n</supgt;個雙輸入，單輸出2×1光開關(guān)基本單元和2<supgt;n</supgt;(2n?3)個雙輸入，雙輸出2×2光開關(guān)基本單元；通過特定的連接關(guān)系，使得所需的光開關(guān)基本單元數(shù)量大大減少，并可分割成多個小規(guī)模光芯片的級聯(lián)，降低了光開關(guān)芯片的復(fù)雜度和成本，避免了因?yàn)楣忾_關(guān)基本單元數(shù)量過多造成的控制電路太復(fù)雜，大批量生產(chǎn)和高可靠地使用以及維修更換更加困難的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：黃治冬,堯彼棟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海世奧通信設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23