王 萍，蒋 林，山 蕊，杨博文，付怡雯

(1.西安邮电大学 电子工程学院，西安 710121; 2.西安科技大学 集成电路实验室，西安 710600)

0 引 言

计算密集型应用对大量数据并行处理和实时性传输要求不断提高。针对远距离和大流量通信，电互连方式传输时间长，带宽受限；光互连在延迟、串扰和能耗等方面性能更佳。但是，片上光器件发展不成熟，如光逻辑运算单元、光存储和波长资源有限等，影响着光网络的整体性能[1-4]。

为解决光存储问题，利用“电控制光”思想，通过配置路由器完成源节点到目的节点之间的路径建立、响应和撤销及光路由器中微环谐振器(Micro-ring Resonator , MR)开关状态控制。文献[5-8]通过增加多条备选路径优化路由计算过程，减少阻塞概率和路径建立时间。但多个节点向同一个节点通信时，备选路径固定，路径建立时间长，阻塞几率大；文献[9]的7端口光路由器，MR数量为36，交叉波导和弯曲波导数量多；文献[10]和[11]设计的光路由器结构类似，MR、交叉波导和弯曲波导数量大，还需要额外的光终端；文献[12]的6端口光路由器结构，由于存在环形波导，增加了串扰风险。

本文基于XYZ确定路由算法，提出了一种自适应路由算法，根据节点阻塞情况，自主选择无阻塞、短距离的端口进行输出；利用MR的多角度耦合特性，分别设计层内和层间光路由器，避免环形波导出现。

1 自适应低损耗三维有源光网络结构

自适应低损耗有源光网络由光路由器互连的光网络层和电配置路由器互连的电配置网络层组成，利用电配置路由器进行传输路径建立、响应和撤销，并协同配置对应光路由器的光链路，进行数据光传输。……