光互连
- 光互连是一种光通讯的方式，是用光纤或是其他光传输介质来在计算机内的各元件或子系统中交换资料。光纤的带宽比一般导线高很多，从10 Gbit/s到100 Gbit/s。
-
选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
从结构来看，光互连可以分为:
1)芯片内的互连; 2)芯片之间的互连;3)电路板之间的互连;4)通信设备之间的互连。
从互连所采用的信道来看，光互连可以分为:1)自由空间互连;2)波导互连;3)以及光纤互连 等。
1)自由空间光互连技术
通过在自由空间中传播的光束进行数据传输，适用于芯片之间或电路板之间这个层次上的连接，可以使互连密度接近光的衍射极限，不存在信道对带宽的限制，易于实现重构互连。该项技术是光互连技术中最具吸引力的。 对于自由空间光互连技术，早期的研究主要集中在如何利用技术构成MIN(Multistage Interconnection Network)、Crossbar和Mesh等互联网络，如何在传统二维平面结构电子插件的三维空间上实现光通信，而目前的研究已经深入到VLSI器件的内部。
目前发展最快的多级光互连交换系统是自由空间光互连交换网络。这主要有两个方面的原因:
1)自由空间光互连交换网络除了具有一般的光互连所共有的优点外，还具有易于实现三维网络、互连数大、互连密度高、无接触互连等优点;
2)由于实现自由空间光互连交换网络系统所需要的开关节点阵列器件和二元微光学器件的发展很快，均已接近实用化。
2)波导光互连技术
通过沿光波导传播的光束进行数据传输。该技术的研究进展十分迅速，已经进入市场，部分商用计算机已采用了简单的波导光互连技术，如CrayT90已采用集成光波导H树进行时钟信号分布。 波导互连可以提供高密度互连通道，适用于芯片内或芯片之间这个层次上的互连，采用集成光源和探测器，由集成光路来完成连接，这一种互连目前还不很成熟。
3)光纤互连
最成熟的光波导是光纤，光纤互连技术已有商品出售。光纤互连适用于电路板之间或计算机之间这个层次上的连接，借助于光通讯中的有关先进技术，已进行了好几种互连方案的实验工作。 光纤互连具有频带宽、无电磁干扰、可高密度并行连接、多信号和多扇出、传输速度快、不需接地等优点。光纤的波分光交换技术在MPP系统的互连网络中有自动寻径功能，具有诱人的前景。美国光纤通道协会(FCA:Fiber Channel Association)针对当前光互连技术和光通信技术的发展，制定了一系列的光纤通信标准，对光纤在光纤通信和计算机互连中的使用制定了全面的规范。这些标准的制定，全面推进了光纤光互连技术在计算机中的使用。
光通讯是一种利用光来携带资讯的通讯技术，也称为远程光通讯。不论利用电子仪器传收或以肉眼直接观察光都属于光通讯。光通讯技术最早可以回溯到数百年前。即1880年发明的光电话机是最早的光通讯仪器。
光通讯系统由发射器（transmitter）、频道（channel）、接收器（received）组成。发射器将资讯编码成光讯号；频道将讯号传送至目的地；接收器将光讯号重新转换成发送的资讯。当通讯系统的设备中不使用接收器时，也可以是借由人眼观察来解释讯号，简单的讯号如烽火、复杂的讯号则如光编译的色码或闪光摩斯密码等。
因为在地面上会受自然环境，如地形、气候及光可用性的影响，自由空间光通讯仅能太空中布署。
光互连技术从提出以来发展很快,垂直腔面发射激光器件的提出对光学器件平面化集成奠定了坚实基础。另外有很多突破性的技术如基于灵巧像素阵列的光电处理单元和计算机生成全息图,对自由空间光互连的发展有很大的推动作用。近年来也出现了很多新技术和结构,促进其实用化。
自由组织光波网络技术
该技术应用于波导、光开关、反射器、等光学器件的互连。先将要互连的光学器件放在一个光反射材料如全息光聚合物、光反射晶体上,这些材料的折射率随着写入光束的曝光而增加。分别从两个要互连的器件的端头将写入光束引入到光反射材料中,材料反射率的分布随着曝光时间的不同而不同,由此在两个写入光束之间产生一个吸引力,使两个写入光束最终逐渐合并成为一个光束,并自动在两个器件之间建立一个藕合光路。该技术的优点是可以在不同形状的器件间进行模式尺寸的转换,降低制造费用特别是对轴方向的光学互连,且用叩进行模拟显示,具有高的藕合效率和出色的对准误差容许性。
互连性能的优化
除了工艺和技术上的创新和研究外,对于光互连本身的性能如带宽、时钟分配、功耗、反应时间等的提高和优化对于发挥光互连潜力必不可少,这方面也是近年来研究的热点。从系统的整体互连性能考虑,并不是全部采用光互连或尽可能多的采用光互连,系统的性能就越好,光互连和电互连的比较都是基于一定的长度。从影响其性能的关键方面来进行考虑和折衷。
解释：防护等级高于IPX0的器具耦合器 ---靠器具重量啮合的耦合器,说白了就是大功率安全性好的插座。具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强．无触点且输入与输出在电气上完全隔离等特点，因...
不要，引至灯具的线路在灯具安装费辅材中包括；
此图为构造柱的做法和墙体的构造做法。。应该在广联达中定义 构造柱 和砌体墙，然后分别画上就行了，砌体墙中的砌体通长筋指是沿墙通常布置的，拉结筋等可以在 其它钢筋 中输入计算。
光互连是一种光通讯的方式，是用光纤或是其他光传输介质来在计算机内的各元件或子系统中交换资料。光纤的带宽比一般导线高很多，从10 Gbit/s到100 Gbit/s。
光互连已被用作电脑和行动设备连线的方式之一，也用在电脑的主板及设备上。
IBM已经建立一个波分复用的光互连通讯协定，若此技术成功，会产生第一个可以百万兆等级运算（每秒可以处理百万兆个指令）的电脑。其中会有波导管将八种不同颜色的光束发射到调变器的七个接口中，因此八个资料可以同时传送。多波长的光速延著芯片传播，再利用光学开关来切换方向。
光导纤维（英语：Optical fiber），简称光纤，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，利用光在这些纤维中以全反射原理传输的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常光纤的一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤中，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。包含光纤的线缆称为光缆。由于信息在光导纤维的传输损失比电在电线传导的损耗低得多，更因为主要生产原料是硅，蕴藏量极大，较易开采，所以价格很便宜，促使光纤被用作长距离的信息传递媒介。随着光纤的价格进一步降低，光纤也被用于医疗和娱乐的用途。
光纤主要分为两类，渐变光纤与突变光纤。前者的折射率是渐变的，而后者的折射率是突变的。另外还分为单模光纤及多模光纤。近年来，又有新的光子晶体光纤问世。
光导纤维是双重构造，核心部分是高折射率玻璃，表层部分是低折射率的玻璃或塑料，光在核心部分传输，并在表层交界处不断进行全反射，沿“之”字形向前传输。这种纤维比头发稍粗，这样细的纤维要有折射率截然不同的双重结构分布，是一个非常惊人的技术。各国科学家经过多年努力，创造了内附着法、MCVD法、VAD法等等，制成了超高纯石英玻璃，特制成的光导纤维传输光的效率有了非常明显的提高。现在较好的光导纤维，其光传输损失每公里只有零点二分贝；也就是说传播一公里后只损4.5%。
片上光网络（Optical Network-on-Chip，简称ONoC）是一种针对MPSoC（多处理器系统芯片）的新型片上网络。传统的片上网络利用电子信号来传递资料，因此称为电子片上网络（ENoC），其效能和和效率会受到芯片中金属线远少于晶体管的数量差异所限制。在许多通讯领域中，光学通讯已成功的取代了电气通讯。随着光子学技术的进展，在片上光网络上已有许多相关的研究在进行。
1)工艺技术方面:和金属互连一样,随着系统规模的扩大和新器件和结构的引人,光互连中封装和散热是很大的问题,特别是基于如和等大的系统,封装和散热问题日益突出,急需解决。另外,对于自由空间光互连,光路的对准问题特别突出。虽然有很多的相关技术如有源和无源对准、自对准等,但都不是很理想。而且,很多的光互连技术是基于混合集成,光电芯片的单片集成困难很大。因此,光互连仍然需要更加适用和灵活的工艺技术来推动其实用化。
2)器件和材料方面:光互连中,光发射器、光传输器件、光调制器、光检测器等器件和制造的材料都有待提高和突破。的提出对光路的集成化很重要。但是它存在模式和偏振的稳定性问题,而且阂值电流有待降低。是光互连光源有力的候选者,但它也存在响应速度慢和聚光效率差等问题。此外光检测器件的电容大小对整个光互连中的功耗影响很大,必须降低该电容。光调制器的波长稳定性、开启延迟和工作电压等也需要改善。
3)电路设计方面:电路的系统和结构的优化很重要。应尽量减小电光和光电的接口电路串扰、降低功耗和反应时间、提高工艺变化的兼容性,需合理地利用光互连和金属互连,发挥两者的优点。另外,像电子器件一样,光互连器件的模型、模拟软件和综合工具的开发和提出很重要。当然,根据光器件的光子密度速率方程,可建立用于模拟的光器件模型,用语言也可对光电电路进行综合俐。
4)成本方面:成本驱动是这一领域技术更新的最大推动力。因此自从光互连一提出,就要求其工艺与现有的工艺相兼容。表面上看是对工艺的要求,实质上是出于成本的考虑。因为硅基的集成电路很普遍,而且工艺比较成熟,所以,让光互连的工艺向其靠拢是所当然的。为了进行高密度的互连,结合当前光互连的发展水平,目前仍然是将一族的光电器件混合集成在基板上,单片光电集成电路的实用还在研究阶段。
展望
1)对光互连研究,以美国、日本、欧洲为中心日趋高涨,国内的高校和研究所应该抓住机会,积极推动这一领域的研究。今后,作为解决因集成电路特征尺寸按比例缩小而引起的无法克服的困难,光互连仍然是研究的热点。经过近年的研究,一些用于光互连的分立器件的特性已经接近于设计的指标,但是,对于分立器件的集成,至少在今后很长时间内,还是以采用混合集成的方法为主。
2)基于与硅基的集成电路技术的兼容和成本等考虑,仍然会有很多新颖的技术和工艺被提出。采用波导光互连的集成光路,减少波导的传输损耗和降低散射尤为重要。
3)光互连最先可能的应用,是并行多处理器计算机之间的高速数据传输、高速、开关和一些传感器的互连。
4)虽然金属互连在今后的技术发展中会面临很多的问题,但是通过采用如铜布线、低无的介质材料和电路设计的布局优化,金属互连仍然在电路系统的互连中扮演重要的角色,光互连的实用化还需要走很长的路。
光通讯
片上光网络
并列光接口
Thunderbolt
互连瓶颈
光纤电缆
采用光纤互连技术解决铜互连瓶颈
采用光纤互连技术解决铜互连瓶颈
高清(HD)视频、云计算以及3D游戏等应用对带宽的需求不断增长,基于传统的铜互连技术正面临诸多瓶颈。在高速率信号传输中,铜互连的信号损耗问题突出,背板传输距离受限,而要承载类似高达2000个管脚的FPGA设计时其PCB布线非常复杂,并且多层
高速光互连和有源光缆
高速光互连和有源光缆
高速光互连和有源光缆
光互连是一种光通讯的方式，是用光纤或是其他光传输介质来在计算机内的各元件或子系统中交换资料。光纤的带宽比一般导线高很多，从10 Gbit/s到100 Gbit/s。
光互连已被用作电脑和行动设备连线的方式之一，也用在电脑的主板及设备上。
IBM已经建立一个波分复用的光互连通讯协定，若此技术成功，会产生第一个可以百万兆等级运算（每秒可以处理百万兆个指令）的电脑。其中会有波导管将八种不同颜色的光束发射到调变器的七个接口中，因此八个资料可以同时传送。多波长的光速延著芯片传播，再利用光学开关来切换方向。
要实现网络互连，最关键就是要做到透明。也就是说，任何网络的互连对网络用户而言只是感觉在网络上增加了更多的用户，而对于互连在一起的网络的体系结构无须作任何的改动。更具体地说，“互连”网络的结构对所有用户均是透明的。
计算机网络有多种不同的分类方法。其中，按网络的作用范围进行分类是最常见的一种，一般分为局域网、城域网与广域网。由于技术的发展和变化，城域网很少作为一种网络类型单独提出。因此，根据网络的类型，网络互连可以是LAN—LAN互连，也可以是LAN—WAN(或WLAN—LAN)互连。
网络互连可以在网络体系结构的不同层次上实现，主要有以下几种。
(1)物理层实现互连。在物理层使用转发器或集线器在不同的电缆段之间放大转发信号。转发器和集线器概念上仅是一种信号放大设备，其作用仅用来扩大网络覆盖范围，因而严格意义上讲，转发器并不属于实现多网互连的中继系统。
(2)数据链路层实现互连。数据链路层使用网桥或交换机在局域网之间存储转发数据帧。
(3)网络层实现互连。网络层使用路由器在不同的网络之间存储转发分组。
(4)网络层以上实现互连。在传输层及应用层使用的网络互连设备是网关。网关提供更高层次的互连。
LAN—LAN互连通常在物理层或数据链路层上实现．网络规模较小时使用转发器(集线器)或网桥(交换机)，规模较大时可能还要使用路由器。这是因为在小型网络中，要解决的主要是网段互连和冲突域问题；网络规模较大时，广播域问题就由次要问题上升为主要问题，因此需要使用具有隔离广播域能力的路由器来进ij网络巨连。
LAN—WAN互连是使不同企业或机构的局域网接入范同更大的一体化的网络体系中，如接入Internet。尽管它们所使用的通信线路、刚络协议和网络操作系统，甚至它们的网络体系结构都大不相同，但是这些局域网(往往还包括各种各样的主机系统)在这个一体化的网络中必须共存、互通。所以，LAN—WAN之间的互连只能在网络层或更高层上实现，使用的互连设备也只能是路由器或网关。
另外，为了提高网络的性能及安全、管理的需要，也会考虑将原来很大的网络划分为几个网段和逻辑上的子网，子网之问用网络设备互连起来．例如虚拟局域网的应用。
互连是指不用接插软线或跳线，使用连接器件把一端的电缆或光缆与另一端的光缆、电缆直接相连的一种连接方式。
所谓网络互连就是利用网络互连设备，将分布在不同地域上的计算机网络相连接，以构成更大的网络系统，实现更大范围的数据通信和网络资源共享。互连的各个网络，可以是同类型的网络、不同类型的网络，以及运行不同协议的设备与系统。
实现网络互连，就是在不同的网络体系结构上，选定一个相应的协议层次，使得从该层开始，被互连的网络设备中的高层协议都是相同的，其低层和硬件的差异可通过该层屏蔽，从而使网络用户的应用得以互通。对于网络用户来说，互连的网络结构都是透明的。
通过网络互连技术，我们可以将不同的网络或相同的网络用互连设备连接起来，组成一个范围更大的网络。Internet就是各种类型的网络通过网络互连技术连接起来的。
有机发光晶体管光互连