基于CLOS架构的可扩展三维硅光开关阵列模拟数据

一种可扩展的三维硅光开关新设计，主要面向光通信领域研究，基于Lumerical软件仿真，主要记录了带宽、损耗和驱动功率等参数，数据量12.04MB。为了实现小尺寸、小重量和小功率的复杂功能，光子集成电路（PIC）从二维（2D）扩展到三维（3D）。该文提出一种可扩展的三维硅光开关新设计。关键要素，包括硅电光开关、交叉和层间过渡，用于定义和优化 3D 光开关网络。该架构基于 CLOS 架构，可以扩展到多层。硅基两层和三层开关经过精心设计和分析，作为基于传输矩阵技术（TMT）的示例。在 4×4 双层光开关中，1550 nm 波长处的平均插入损耗分别为 ∼4.16 dB，“全交叉”和“全巴”状态的平均插入损耗分别为 ∼3.69 dB。在 4×4 三层光开关中，1550 nm 波长处的平均插入损耗分别为 ∼5.96 dB，“全交叉”和“全条”状态的平均插入损耗分别为 ∼5.41 dB。该体系结构还显示了端口号和层号的可伸缩性。所提出的可扩展3D架构可以在单层设计中将互连密度提高两倍和三倍。

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背景与挑战

背景概述

该数据集提供了一种基于CLOS架构的可扩展三维硅光开关阵列的模拟数据，主要应用于光通信领域。它通过Lumerical软件仿真生成，记录了带宽、损耗和驱动功率等关键参数，数据量约为12MB。设计旨在实现多层扩展，以提高互连密度，并分析了4×4双层和三层开关的插入损耗性能。