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基于天河互连的并行文件系统网络驱动
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作者 董勇 邬会军 +3 位作者 杨梨花 张伟 王睿伯 周恩强 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第3期392-399,共8页
并行文件系统是高性能计算机系统软件栈的重要组成部分。面向高速网络的驱动是并行文件系统提供高效数据访问的关键环节。设计实现了基于天河高速互连网络TH-Express的并行文件网络驱动GLND,在并行化、通信协议以及容错3方面进行了有针... 并行文件系统是高性能计算机系统软件栈的重要组成部分。面向高速网络的驱动是并行文件系统提供高效数据访问的关键环节。设计实现了基于天河高速互连网络TH-Express的并行文件网络驱动GLND,在并行化、通信协议以及容错3方面进行了有针对性的优化,采用VP粒度并行,配合适度均衡的流水线划分,实现了高吞吐率;根据消息大小差异等因素自适应地选择底层通信协议,实现NUMA感知的内存管理机制;通过自适应调节的超时机制来避免软件异常超时对通信操作的影响。实验结果表明,在相同硬件条件下,GLND相比于TCP的写带宽平均提升了23.69%,读带宽平均提升了79.25%。 展开更多
关键词 并行文件系统 互连网络 网络编程接口
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基于信道均衡和多普勒因子的短距光互连网络损耗控制
2
作者 王继钢 刘仁山 佟晓妍 《激光杂志》 北大核心 2025年第6期181-187,共7页
高频率、高功率的光信号在传输过程中常遭遇自相位调制等非线性效应,严重限制了传输的准确性和稳定性,导致信号质量显著下降,为了优化信号传输过程中的非线性效应管理,减少信号间的相互干扰,提出基于信道均衡和多普勒因子的短距光互连... 高频率、高功率的光信号在传输过程中常遭遇自相位调制等非线性效应,严重限制了传输的准确性和稳定性,导致信号质量显著下降,为了优化信号传输过程中的非线性效应管理,减少信号间的相互干扰,提出基于信道均衡和多普勒因子的短距光互连网络损耗控制方法。根据网络信道的复包络变化特性,展开信道均衡设计。通过计算短距光互连网络中的传输行为,构建短距光互连网络的信道模型,提高信号的传输质量和稳定性。结合单频光信号部分传输能量,对网络损耗值展开频率细化和校正,获取频率偏移量。引入多普勒因子并应用Hanning窗函数,对自相位调制的非线性效应展开补偿,实现短距光互连网络损耗控制。实验结果表明,采用所提方法后,损耗一直控制在600 dB以下,通信中断概率大幅度降低,维持在0.02%~0.30%之间,有效缓解了非线性效应,提升了短距光信号传输的准确性和稳定性。 展开更多
关键词 信道均衡 短矩光互连网络 Hanning窗函数 耦合损耗 多普勒因子
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基于星图的互连网络分支可靠性分析
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作者 刘文飞 刘佳飞 +2 位作者 王琦 吴璟莉 李高仕 《计算机科学》 北大核心 2025年第7期295-306,共12页
随着数据中心、超级计算、云计算等技术领域的迅猛发展,互连网络作为这些技术的基础之一,其规模在不断扩大。然而,随着网络规模的增加,网络中服务器发生故障的情形不可避免。一旦互连网络因故障而瘫痪,将影响人类正常的工作和生活。因此... 随着数据中心、超级计算、云计算等技术领域的迅猛发展,互连网络作为这些技术的基础之一,其规模在不断扩大。然而,随着网络规模的增加,网络中服务器发生故障的情形不可避免。一旦互连网络因故障而瘫痪,将影响人类正常的工作和生活。因此,如何降低故障单元对整个网络拓扑产生的负面影响是一个非常有意义的问题。通常,剩余网络中最大的连通分支称为功能子系统,它量化了故障网络中处理器之间的通信能力和效率。这种量化可靠性的研究有助于更好地理解和管理互连网络的稳定性。文中从基于星图的互连网络出发,首先确定了当故障点集|F|≤5n-15时,S_(n)-F中的小分支H满足|V(H)|≤4;当|F|≤6n-19时,S_(n)-F中的小分支H满足|V(H)|≤5;其次重点讨论了星型网络S_(n)(n≥6)中移除数量不超过6n-19的子集时,网络中剩余分支的情形;最后提出了一种求解故障网络中小分支最小邻居数的近似算法,通过仿真实验证明了星型网络具有良好的鲁棒性和容错能力。这些结果对于理解和设计高可靠性的互连网络具有重要意义。 展开更多
关键词 星图 互连网络 分支可靠性 鲁棒性
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基于深度神经网络的数据中心光互连网络资源分配方法 被引量:5
4
作者 吕莹楠 尹奇龙 赵健 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第2期181-186,共6页
在人工智能环境下为了提高数据中心光互联网络组件和软件的安全性,需要构建优化的资源分配模型,提出基于深度神经网络的数据中心光互连网络资源分配方法。采用用户关联和功率谱分配联合优化方法构建数据中心光互连网络资源调度模型,结... 在人工智能环境下为了提高数据中心光互联网络组件和软件的安全性,需要构建优化的资源分配模型,提出基于深度神经网络的数据中心光互连网络资源分配方法。采用用户关联和功率谱分配联合优化方法构建数据中心光互连网络资源调度模型,结合对网络资源粒度的服务请求QoS资源配置实现对不同种类资源的融合和聚类处理,提取数据中心光互连网络资源的空间、时间、频谱等多维网格抽象模型参数,通过深度神经网络学习方法实现对网络资源分配过程中的多种资源粒度融合和收敛性寻优控制,建立用户之间分配数据中心光互连网络资源的信道模型,通过传输链路均衡配置方案实现对网络资源的优化分配和均衡配置。仿真结果表明,本方法的资源分配传输比特率为18 bit/s,延时较小,资源分配阻塞率低,为0.05%,且资源持有度较高,可始终维持在100%,说明本方法具有对较强的资源均衡配置能力。 展开更多
关键词 人工智能 软件安全 深度神经网络 数据中心光互连网络 资源分配
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光互连数据中心网络架构与业务路由技术研究 被引量:1
5
作者 王金涛 刘逢清 《光通信研究》 北大核心 2024年第5期92-97,共6页
【目的】目前已提出的数据中心光互连网络结构中,大多将光网络用于交换机间的机架间通信,而机架内服务器之间的通信则通过电以太网交换机实现。由于电以太网交换机功率较大且数量众多,目前所提出的数据中心光互连网络存在能耗高、带宽... 【目的】目前已提出的数据中心光互连网络结构中,大多将光网络用于交换机间的机架间通信,而机架内服务器之间的通信则通过电以太网交换机实现。由于电以太网交换机功率较大且数量众多,目前所提出的数据中心光互连网络存在能耗高、带宽低和分组时延大等问题。为了进一步改善数据中心光互连网络的性能,文章提出了一种基于可重排无阻塞三级Clos网络的机架内光互连网络结构。【方法】在此结构中,机架内服务器通过1个三级Clos网络实现相互连接,同时结合文章所提的多波长路由算法可实现机架内服务器间的无阻塞通信。【结果】文章使用OMNET++软件进行了仿真验证,结果显示,文章所提结构的吞吐量在同等条件下比传统机架内电交换提高20%,端到端平均时延减少90%,能耗减少67%。【结论】通过仿真对比可知,文章所提结构可以改善数据中心光互连网络的带宽利用、分组时延及能耗等性能。 展开更多
关键词 互连 数据中心网络 架内通信 多级交换 波长路由
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超立方体互连网络自适应简捷盲寻径搜索算法 被引量:1
6
作者 林柏钢 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2005年第9期1556-1559,共4页
根据n-cube超立方体互连网络的并行特点,分析了任意当前结点相邻集合类的求解方法,并给出一种自适应优化盲寻径搜索算法.即通过任一当前结点的Hamming距离相邻测度,寻找从任一始发结点到目标结点的所有可能的自适应盲寻径优化算法.
关键词 n-cube互连网络 可选相邻集合类 Hamming距离测度 自适应盲寻径搜索算法
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云计算数据中心光互连网络:研究现状与趋势 被引量:26
7
作者 余晓杉 王琨 +1 位作者 顾华玺 王曦 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期1924-1945,共22页
数据中心是云计算的核心支持平台,云计算的发展对数据中心网络架构提出了严峻的挑战,传统电互连网络架构难以在带宽、设备开销、能耗、管理复杂度等方面同时满足云应用的要求,因此以低能耗、低开销、高带宽为特点的光互连网络架构出现... 数据中心是云计算的核心支持平台,云计算的发展对数据中心网络架构提出了严峻的挑战,传统电互连网络架构难以在带宽、设备开销、能耗、管理复杂度等方面同时满足云应用的要求,因此以低能耗、低开销、高带宽为特点的光互连网络架构出现并受到研究人员的广泛关注.该文在对比电互连技术和光互连技术基本特点的基础上,对数据中心光互连网络的研究现状展开综述,具体介绍了现有的光电混合网络、集中式全光网络和分布式全光网络,并从交换机制、扩展性、技术可行性、设备开销等方面对上述网络架构进行了对比分析.最后该文对数据中心光互连网络的未来研究趋势进行了总结和展望. 展开更多
关键词 云计算 数据中心网络 互连技术
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光互连网络中排序算法研究 被引量:8
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作者 杨俊波 徐平 +3 位作者 龚向东 黄海漩 鄢泽林 张卫平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第B12期169-172,共4页
通过对光互连网络排序算法的研究,提出利用二分法构造二分图依次确定内外节点开关的连接状态,得到可重排无阻塞的 Omega 网络, Banyan 网络和 Crossover 光网络,每种光互连网络都可实现 8×8 信号全排列无阻塞的输出和排序。针对二... 通过对光互连网络排序算法的研究,提出利用二分法构造二分图依次确定内外节点开关的连接状态,得到可重排无阻塞的 Omega 网络, Banyan 网络和 Crossover 光网络,每种光互连网络都可实现 8×8 信号全排列无阻塞的输出和排序。针对二分法互连函数不一致的问题,继而采用优化的 Looping Algorithm 算法,生成路由标签确定各级节点开关的状态,从而得到互连函数相同结构简单性能优越的光网络。 展开更多
关键词 互连网络 排序算法 二分算法 Looping算法
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超级计算系统互连网络带内管理的实现与评测 被引量:8
9
作者 曹继军 肖立权 +2 位作者 王克非 庞征斌 陈琳 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1717-1732,共16页
互连网络是超级计算系统的关键部件,其易管理性将直接影响整个系统的RAS特性(可靠性、可用性和服务性)."天河二号"超级计算系统采用了定制的高速互连网络,该网络由大约5856块网络交换芯片NRC和18 304块网络接口芯片NIC构成,... 互连网络是超级计算系统的关键部件,其易管理性将直接影响整个系统的RAS特性(可靠性、可用性和服务性)."天河二号"超级计算系统采用了定制的高速互连网络,该网络由大约5856块网络交换芯片NRC和18 304块网络接口芯片NIC构成,其互连规模极其巨大.为了实现对系统内众多网络芯片及其端口的高效率配置和监控等管理操作,该互连网络采用了基于带内的网络管理技术.该文描述了带内网络管理的设计与实现,具体包括网络管理功能、网络管理总体结构、带内管理描述符格式与报文处理流程、管理软件的总体框架等.基于部署在国家超级计算广州中心的实际系统,该文对"天河二号"互连网络带内的管理进行了测试,测试结果证明了带内管理的高效性. 展开更多
关键词 超级计算系统 互连网络 带内管理 天河二号
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支持网络互连的可重构卫星平台关键技术研究 被引量:12
10
作者 王超 韩笑冬 +3 位作者 王睿 周晞 杨琳璐 刘亚萍 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第A01期83-87,共5页
可重构综合卫星平台是一种新的航天器设计理念,通过开展分布式计算在可重构综合卫星平台中的应用研究,提出各类载荷通过标准的机械接口、电接口与平台主体舱段结合或分离,再次形成一个新的组合体,实现平台功能的拓展和高效利用。围绕支... 可重构综合卫星平台是一种新的航天器设计理念,通过开展分布式计算在可重构综合卫星平台中的应用研究,提出各类载荷通过标准的机械接口、电接口与平台主体舱段结合或分离,再次形成一个新的组合体,实现平台功能的拓展和高效利用。围绕支持网络互连的可重构综合卫星平台的关键技术,从安全控制协议、可扩展设计、分布计算与管理模型等方面进行详细设计,能够满足已有的通信、遥感和导航领域需求,将推动航天器设计向综合业务、在轨可重构方向不断发展,提升在轨运行的稳定性、抗毁性以及可维护性,为我国天地一体化网络研究提供可靠的技术基础。 展开更多
关键词 网络互连 可重构卫星平台 分布式计算
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基于随机森林的高性能互连网络阻塞故障检测 被引量:10
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作者 徐佳庆 胡小月 +2 位作者 唐付桥 王强 何杰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2021年第6期246-252,共7页
高性能互连网络是高性能计算机系统中各节点高速协同并行计算的关键。在高性能互连网络的运维过程中,由链路质量恶化引发的网络端口阻塞故障定位困难,一旦发生网络端口阻塞,轻则会导致网络中的丢包率和端对端延迟升高,重则会造成整个网... 高性能互连网络是高性能计算机系统中各节点高速协同并行计算的关键。在高性能互连网络的运维过程中,由链路质量恶化引发的网络端口阻塞故障定位困难,一旦发生网络端口阻塞,轻则会导致网络中的丢包率和端对端延迟升高,重则会造成整个网络的瘫痪,严重影响整个系统的可靠性。随着人工智能时代的到来,智能运维已经在网络运维中发挥了重要作用,但是基于高性能互连网络的智能运维研究相对较少。文中基于运维人员在自研高速互连网络运维中积累的大量数据和丰富经验,提出使用有监督的随机森林方法进行网络阻塞检测,实验结果表明,该方法在保持平均95%的召回率的前提下,平均准确率为93.7%,能够有效地解决网络阻塞的检测问题。 展开更多
关键词 互连网络 故障检测 随机森林
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互连网络的向量图模型 被引量:7
12
作者 师海忠 牛攀峰 +1 位作者 马继勇 侯斐斐 《运筹学学报》 CSCD 2011年第3期115-123,共9页
n-超立方体、环网、k元n超立方体、Star网络、煎饼(pancake)网络、冒泡排序(bubble sort)网络、对换树的Cayley图、De Brujin图、Kautz图、Consecutive-d有向图、循环图以及有向环图等已被广泛地应用做处理机或通信互连网络.这些网络的... n-超立方体、环网、k元n超立方体、Star网络、煎饼(pancake)网络、冒泡排序(bubble sort)网络、对换树的Cayley图、De Brujin图、Kautz图、Consecutive-d有向图、循环图以及有向环图等已被广泛地应用做处理机或通信互连网络.这些网络的性能通常通过它们的度、直径、连通度、Hamiltonian性、容错度以及路由选择算法等来度量.首先提出了有向向量图和向量图的概念;其次,开发了有向向量图模型和向量图模型来更好地设计、分析、改良互连网络.进一步证明了上述各类著名互连网络都可表示为有向向量图模型或向量图模型.更重要的是该模型能够设计出新的互连网络-双星网络和三角形网络. 展开更多
关键词 互连网络 有向向量图 向量图 双星网络 三角形网络
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互连网络的故障诊断研究综述 被引量:6
13
作者 郭晨 彭硕 +2 位作者 王博 肖志芳 刘华 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2018年第10期1531-1546,共16页
互连网络作为系统内部的协同机制和主要的通信手段,是多处理器并行计算机的重要组成部分。为了进一步提高多处理器并行计算机的诊断能力,保障系统的可靠运行,在充分分析互连网络拓扑结构研究的基础上,首先指出了各种互连网络拓扑结构的... 互连网络作为系统内部的协同机制和主要的通信手段,是多处理器并行计算机的重要组成部分。为了进一步提高多处理器并行计算机的诊断能力,保障系统的可靠运行,在充分分析互连网络拓扑结构研究的基础上,首先指出了各种互连网络拓扑结构的继承关系、优缺点、拓扑性质、成本和连通度,进而对互连网络的各类故障诊断度进行详细阐述,在结合互连网络各类故障诊断度的基础上,以进一步提高互连网络拓扑性能和诊断能力为目标提出了互连网络故障诊断研究的3个发展方向。系统地综述了互连网络的故障诊断研究现状,重点归纳了互连网络在各类故障诊断度方面的研究成果,指出了互连网络故障诊断研究的发展趋势以及未来研究的主要方向,从而促进互连网络在多处理器并行计算机的应用和推广。 展开更多
关键词 互连网络 拓扑结构 故障诊断 诊断度
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集群高速互连网络分析 被引量:2
14
作者 李涛 陈宇明 +2 位作者 赵精龙 倪长顺 杨愚鲁 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第10期20-22,共3页
集群是当今高性能计算领域的重要发展方向,高速互连网络是构建高性能集群系统的关键技术,它是影响集群系统整体性能的关键因素。本文对几种用于集群互连的高带宽、低延迟高速互连网络进行了分析与比较,最后指出了高速互连网络的未来发展。
关键词 集群 高性能计算 互连网络 高速互连 集群系统 网络分析 高性能计算 互连网络 整体性能 高带宽 低延迟
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光互连Omega网络与全交叉网络拓扑等价的多样性 被引量:2
15
作者 艾军 曹明翠 +3 位作者 李再光 李洪谱 罗风光 徐军 《光子学报》 EI CAS CSCD 1994年第3期193-199,共7页
本文对互连网络拓朴等价的分析方法作了简单评述,并采用互连网络拓朴等价的图分析法分析了自由空间光学互连Omega网络与全交叉网络的拓朴等价及其多样性,拓展了Omega网络在通信交换、数字光计算以及并行多处理机系统的潜在... 本文对互连网络拓朴等价的分析方法作了简单评述,并采用互连网络拓朴等价的图分析法分析了自由空间光学互连Omega网络与全交叉网络的拓朴等价及其多样性,拓展了Omega网络在通信交换、数字光计算以及并行多处理机系统的潜在应用。 展开更多
关键词 光学互连 光子交换 互连网络
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光学全混洗网络互连函数的矩阵描述及其应用 被引量:4
16
作者 艾军 曹明翠 +3 位作者 李洪谱 徐军 罗风光 李再光 《光子学报》 EI CAS CSCD 1994年第4期289-292,共4页
采用自由空间光学互连技术实现的全混洗网络是数字光计算系统的基本互连网络,本文针对全混洗互连函数现有描述方法的不足,引入了描述全混洗互连函数的互连矩阵,并给出了全混洗网络互连矩阵的具体形式,为模拟或验证全混洗网络实验结... 采用自由空间光学互连技术实现的全混洗网络是数字光计算系统的基本互连网络,本文针对全混洗互连函数现有描述方法的不足,引入了描述全混洗互连函数的互连矩阵,并给出了全混洗网络互连矩阵的具体形式,为模拟或验证全混洗网络实验结果提供了理论依据。 展开更多
关键词 全混洗网络 并行处理 光学互连
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一种面向复杂嵌入式系统的互连网络研究 被引量:5
17
作者 计卫星 石峰 +1 位作者 乔保军 刘滨 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期886-890,共5页
提出了一种结构简单,具有分形特征的基三分层互连网络.讨论了适合于基三分层网络的节点编码方案,给出了网络中任意两个节点之间最短路径的求解算法和网络平均最短距离的估计值.针对复杂嵌入式系统的特点,分析了基三分层网络的成本、可... 提出了一种结构简单,具有分形特征的基三分层互连网络.讨论了适合于基三分层网络的节点编码方案,给出了网络中任意两个节点之间最短路径的求解算法和网络平均最短距离的估计值.针对复杂嵌入式系统的特点,分析了基三分层网络的成本、可靠性和实时性.将基三分层网络与常见的嵌入式实时互连拓扑结构进行了比较,结果表明基三分层网络可靠性较高,具有较高的性价比,适合作为通信局部性较高的嵌入式实时互连网络. 展开更多
关键词 复杂系统 互连网络 嵌入式系统
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一种用于机群系统的双环光互连网络性能分析 被引量:2
18
作者 田劲东 李海峰 +2 位作者 井文才 周革 张以谟 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2001年第11期1354-1359,共6页
高性能计算机网络对带宽的需求 ,使得如何提供高带宽的互连网络以及充分利用互连网络的固有带宽成为一个研究焦点 .基于 L inux操作系统 ,以千兆光互连接口卡为网络接口 ,设计实现了一种可用于机群系统的双环光互连网络 .介绍了光互连... 高性能计算机网络对带宽的需求 ,使得如何提供高带宽的互连网络以及充分利用互连网络的固有带宽成为一个研究焦点 .基于 L inux操作系统 ,以千兆光互连接口卡为网络接口 ,设计实现了一种可用于机群系统的双环光互连网络 .介绍了光互连网络接口卡的基本结构 ,接口卡驱动软件的设计方法 ,双环光互连网络的拓朴结构及其特性 .分析测试了光互连网络的通信性能 ,指出了影响系统整体性能的关键因素 . 展开更多
关键词 互连网络接口卡 双环光互连网络 机群系统 性能分析 计算机网络
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光电混合MESH互连网络的研究 被引量:2
19
作者 李洪谱 曹明翠 +2 位作者 徐军 罗风光 万安君 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1997年第1期53-56,共4页
提出了一种自由空间空分复用的光学MESH互连网络系统。该系统由N×4位相型计算全息付里叶光栅分束器、高速多量子阱空间先调制器SEED器件和高速间接耦合光电探测器列阵组成,具有互连数大、数据通道同步性好、光学硬件少、系统简单... 提出了一种自由空间空分复用的光学MESH互连网络系统。该系统由N×4位相型计算全息付里叶光栅分束器、高速多量子阱空间先调制器SEED器件和高速间接耦合光电探测器列阵组成,具有互连数大、数据通道同步性好、光学硬件少、系统简单等特性。 展开更多
关键词 Mesh互连网络 互连 计算机网络
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用多级衍射全息光栅实现2-D自由空间光学互连网络(英文) 被引量:2
20
作者 吕且妮 张以谟 +2 位作者 王应宗 刘铁根 陈希明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1088-1091,共4页
用MachZehnder干涉仪分两步记录制作了具有多级衍射的全息光栅。利用其多级衍射效应,实现了一点到光栅正交密接实现2-D自由空间光学互连网络。结果表明该方法是可行的,且结构简单、操多点的光学互连。再将两个1-D作容易.
关键词 多级衍射全息光栅 光学互连 互连网络 ED自由空间 Mach-Zehnder-干涉仪
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