CN104991398A - 基于微环谐振腔的全光微分方程求解器 - Google Patents

Abstract

一种光纤通信技术领域的基于微环谐振腔的全光微分方程求解器，包括：待处理信号发生模块、全光微分方程求解器模块和处理后信号观测与分析模块，其中：待处理信号发生模块、全光微分方程求解器模块和处理后信号观测与分析模块依次串联连接；所述的全光微分方程求解器模块包括：若干个微环谐振腔和与之相连的反馈环，其中：微环谐振腔与反馈环耦合形成两个输出支路；其中一个输出支路作为信号输出端，另一个输出支路作为反馈端循环，通过改变系统中与反馈环耦合的微环谐振腔的个数实现一阶或二阶全光微分方程的求解。

Description

基于微环谐振腔的全光微分方程求解器

技术领域

本发明涉及的是光纤通信技术领域，具体是一种基于微环谐振腔的全光微分方程求解器。

背景技术

目前用于计算和信息处理的集成电子器件正逐渐接近其处理速率的极限。相较于传统电子器件，基于光器件的全光计算和信息处理技术能够有效克服高速传输过程中的带宽瓶颈，因而具有显著优势。

微分方程式广泛应用于自然科学工程领域。作为最基本的微分方程，线性常系数微分方程被广泛应用于线性时不变系统。求解线性常系数微分方程是实时模拟信号处理的重要组成部分。相比于传统电域的微分方程求解器，全光微分方程求解器具有将处理带宽提升若干个数量级的潜能。

经过对现有技术的文献检索发现，Kenneth Y.Yun等人于1998年发表在IEEE Trans.VLISSyst上的文章“The design and verification of a high‐performance low‐control‐overheadasynchronous differential equation solve”中提出用带有drop端的微环谐振腔来求解微分方程的整体思路，这个方案具有高集成的优势，但是当输入信号包含多种不同阶数时，它不能求解高阶微分方程。

中国专利文献CN104375354A，公开日2015.02.25，公开了一种基于干涉耦合硅基微环谐振腔的可调光微分方程求解器。其特点是该装置的微环谐振腔具有两个干涉耦合器，通过改变两个干涉耦合器的外臂相移，从而实现所求线性解常系数微分方程系数的动态调节，满足一般形式线性时不变系统的模拟和分析。该结构亦不能求解高阶微分方程。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于微环谐振腔的全光微分方程求解器，具有处理一阶或二阶输入信号的功能，可应用于线性时不变系统的建模和表征，为求解高集成芯片上的常微分方程提供了解决方案。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：待处理信号发生模块、全光微分方程求解器模块和处理后信号观测与分析模块，其中：待处理信号发生模块、全光微分方程求解器模块和处理后信号观测与分析模块依次串联连接；待处理信号发生模块产生待处理的光信号并从输出端输出至全光微分方程求解器模块，经全光微分方程求解器模块处理后得到的信号由输出端输出至处理后信号观测与分析模块进行检测。

所述的全光微分方程求解器模块包括：若干个微环谐振腔和与之相连的反馈环，其中：微环谐振腔与反馈环之间通过两个耦合器分别耦合，并形成两个输出支路；其中一个输出支路作为信号输出端，另一个输出支路作为反馈端循环；通过改变系统中与反馈环耦合的微环谐振腔的个数实现一阶或二阶全光微分方程的求解。

所述的所求解的一阶微分方程形式为：其中： $A=\frac{{\mathrm{\Ω}}^{+}+r_1{r}_2{U}_1{U}_2{U}_3{\mathrm{\Ω}}^{-}}{1+r_1{r}_2{U}_1{U}_2{U}_3}=\frac{{\mathrm{\Ω}}^{+}+T_{feedback}{\mathrm{\Ω}}^{-}}{1+T_{feedback}},B=\frac{{\mathrm{\κ}}_1{\mathrm{\κ}}_2{U}_1{U}_2}{1+r_1{r}_2{U}_1{U}_2{U}_3}=\frac{T_{forward}}{1+T_{feedback}},$ C＝Ω^-，T_feedback＝r₁r₂U₁U₂U₃，T_forwards＝κ₁κ₂U₁U₂；r_i和κ_i，i＝1，2分别表示i＝1，2的两个耦合器的传输系数和耦合系数，U₁，U₂和U₃分别代表反馈环与微环谐振腔和i＝1，2的两个耦合器之间的传输系数；Ω^‐＝ω₀/2Q_i–ω₀/2Q_e，Ω⁺＝ω₀/2Q_i+ω₀/2Q_e＝ω₀/2Q＝Δω3dB/2表示方程的常系数；ω₀表示微环谐振腔的中心谐振频率，Q表示微环谐振腔的品质因素，Δω3dB表示微环谐振腔的3dB角带宽，Q_i表示微环谐振腔的本征损耗，Q_e表示外部耦合损耗。

所述的反馈环可同时调节Q_i和Q_e，保持系数不变。

所述的所求解的二阶微分方程形式为： $\frac{d^{2}y\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}+A_1\frac{dy\left(t\right)}{dt}+A_{2}y\left(t\right)=B\[\frac{d^{2}x\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}+C_1\frac{dx\left(t\right)}{dt}+C_{2}x\left(t\right)\],$ 其中： $A_1=\frac{{\mathrm{\Ω}}_1^{+}+{\mathrm{\Ω}}_2^{+}+T_{feedback}\·({\mathrm{\Ω}}_1^{-}+{\mathrm{\Ω}}_2^{-})}{1+T_{feedback}},A_2=\frac{{\mathrm{\Ω}}_1^{+}{\mathrm{\Ω}}_2^{+}+T_{feedback}\·\left({\mathrm{\Ω}}_1^{-}{\mathrm{\Ω}}_2^{-}\right)}{1+T_{feedback}},B=\frac{T_{forward}}{1+T_{feedback}},$ $C_1=\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{\Ω}}_1^{+}+{\mathrm{\Ω}}_2^{+},& m=0\\ {\mathrm{\Ω}}_1^{-}+{\mathrm{\Ω}}_2^{+},& m=1\\ {\mathrm{\Ω}}_1^{-}+{\mathrm{\Ω}}_2^{-},& m=2\end{array}\right.,C_2=\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{\Ω}}_1^{+}{\mathrm{\Ω}}_2^{+},& m=0\\ {\mathrm{\Ω}}_1^{-}{\mathrm{\Ω}}_2^{+},& m=1\\ {\mathrm{\Ω}}_1^{-}{\mathrm{\Ω}}_2^{-},& m=2\end{array}\right.,$ T_feedback＝r₁r₂U₁U₂U₃，T_forwards＝κ₁κ₂U₁U₂；r_i和κ_i，i＝1，2分别表示i＝1，2的两个耦合器的传输系数和耦合系数，U₁，U₂和U₃分别代表反馈环与微环谐振腔和i＝1，2的两个耦合器之间的传输系数；Ω_n ^-＝ω₀/2Q_in–ω₀/2Q_en，Ω_n ⁺＝ω₀/2Q_in+ω₀/2Q_en＝ω₀/2Q＝Δω3dB/2表示方程的常系数；n＝1，2分别表示两个微环谐振腔，ω₀表示微环谐振腔的中心谐振频率，Q表示微环谐振腔的品质因素，Δω3dB表示微环谐振腔的3dB角带宽，Q_in表示微环谐振腔的本征损耗，Q_en表示外部耦合损耗。

所述的反馈环可同时调节Q_in和Q_en，保持系数不变。

所述的待处理信号发生模块包括：可调激光器和电光调制模块，其中：可调激光器的信号输出端与电光调制模块的输入端相连；可调激光器产生连续光载波且输出至电光调制模块，电光调制模块将电信号调制到光载波上产生待处理的光信号。

所述的处理后信号观测与分析模块包括：功率分束器、频域观测分析系统和时域观测分析系统，其中：功率分束器的输入端与全光微分方程求解器的输出端相连，功率分束器的输出端分别与频域观测分析系统和时域观测分析系统相连；

所述的时域观测分析系统观察求解处理后的波形；

所述的频域观测分析系统观测输出信号的频谱。

技术效果

与现有技术相比，本发明不仅可用于一阶微分方程，而且可拓展用于二阶微分方程的求解。同时器件的集成度高，工艺设计简单，制造工艺与CMOS工艺完全兼容，该方案的可行性已经通过5Gb/s和12.5Gb/s高斯光脉冲进行系统验证。由于基于微环谐振腔的全光微分方程求解器具有以上诸多优点，这类结构的光微分方程求解器具有较好的发展和应用前景。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2中：(a)为基于一个微环谐振腔的全光微分方程求解器结构示意图，(b)为与(a)对应的系统框架图；

图3为基于一个微环谐振腔的全光微分方程求解器的归一化频谱图，其中：

(a)为系数C＝4×10⁹时基于一个微环谐振腔的全光微分方程求解器随着系数A变化的频谱图，(b)为系数A＝1.51×10¹⁰时基于一个微环谐振腔的全光微分方程求解器随着系数C变化的频谱图，其中：设系数始终为1；

图4中：(a)为制备的基于一个微环谐振腔的全光微分方程求解器的显微照片，(b)为测试该制备器件得到的频谱图；

图5中：(a)为制备的基于两个微环谐振腔的全光微分方程求解器的显微照片，(b)为测试该制备器件得到的频谱图；

图6为本发明的系统测试装置图；

图7为实施例1中全光微分方程求解器输入端和输出端时域眼图，其中：

(a‐I)是5Gb/s输入正弦脉冲信号，(b‐I)是12.5Gb/s输入正弦脉冲信号，(c‐I)是5Gb/s输入超高斯型脉冲信号，(d‐I)是12.5Gb/s输入超高斯型脉冲信号，(e‐I)是5Gb/s输入高斯型脉冲信号，(f‐I)是12.5Gb/s输入高斯型脉冲信号；

(a‐II)～(f‐II)分别为与(a‐I)～(f‐I)对应的输出信号脉冲曲线；

图8中：(a)T₁曲线表示所制备基于一个微环谐振腔的全光微分方程求解器的传输曲线，T₂曲线代表由一阶微分方程理论求解所得到的基于一个微环谐振腔的全光微分方程求解器传输曲线，(b)为波长范围在1549.15nm～1552.15nm之间的误差曲线；

图9为实施例2中全光微分方程求解器输入端和输出端时域眼图，其中：

(a‐I)是5Gb/s输入正弦脉冲信号，(b‐I)是12.5Gb/s输入正弦脉冲信号，(c‐I)是5Gb/s输入超高斯型脉冲信号，(d‐I)是12.5Gb/s输入超高斯型脉冲信号，(e‐I)是5Gb/s输入高斯型脉冲信号，(f‐I)是12.5Gb/s输入高斯型脉冲信号；

(a‐II)～(f‐II)分别为与(a‐I)～(f‐I)对应的输出信号脉冲曲线；

图中：待处理信号发生模块A、全光微分方程求解器模块B、处理后信号观测与分析模块C、可调激光器1、电光调制模块2、脉冲信号产生器3、射频合波器4、偏振控制器5、马赫‐增德调制器6、掺铒光纤放大器7、带通滤波器8、可调光学衰减器9、待测器件10、功率分束器11、光频谱仪12、示波器13、微环谐振腔14、第一耦合器15、反馈环16、第二耦合器17。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例包括：待处理信号发生模块A、全光微分方程求解器模块B以及处理后信号观测与分析模块C，其中：待处理信号发生模块A、全光微分方程求解器模块B和处理后信号观测与分析模块C依次串联连接；待处理信号发生模块A产生待处理的光信号并从输出端输出至全光微分方程求解器模块B，经全光微分方程求解器模块B处理后得到的信号由输出端输出至处理后信号观测与分析模块C进行检测；

所述的全光微分方程求解器模块B包括：若干个微环谐振腔14和与之相连的反馈环16，其中：若干个微环谐振腔14与反馈环16之间通过两个耦合器(15，17)分别耦合，并形成两个输出支路；其中一个输出支路作为信号输出端，另一个输出支路作为反馈端循环。

如图2所示，基于一个微环谐振腔的全光微分方程求解器结构示意图及其系统框图。本实施例所求解的一阶微分方程形式为：

$\frac{dy\left(t\right)}{dt}+Ay\left(t\right)=B\[\frac{df\left(t\right)}{dt}+Cx\left(t\right)\],$ 其中：

$A=\frac{{\mathrm{\Ω}}^{+}+r_1{r}_2{U}_1{U}_2{U}_3{\mathrm{\Ω}}^{-}}{1+r_1{r}_2{U}_1{U}_2{U}_3}=\frac{{\mathrm{\Ω}}^{+}+T_{feedback}{\mathrm{\Ω}}^{-}}{1+T_{feedback}},B=\frac{{\mathrm{\κ}}_1{\mathrm{\κ}}_2{U}_1{U}_2}{1+r_1{r}_2{U}_1{U}_2{U}_3}=\frac{T_{forward}}{1+T_{feedback}},$ C＝Ω^-，T_feedback＝r₁r₂U₁U₂U₃，T_forwards＝κ₁κ₂U₁U₂；

r_i和κ_i，i＝1，2分别表示i＝1，2的两个耦合器(15，17)的传输系数和耦合系数，U₁，U₂和U₃分别代表反馈环16与微环谐振腔14和i＝1，2的两个耦合器(15，17)之间的传输系数；

Ω_‐＝ω₀/2Q_i–ω₀/2Q_e，Ω₊＝ω₀/2Q_i+ω₀/2Q_e＝ω₀/2Q＝Δω3dB/2表示方程的常系数；ω₀表示微环谐振腔14的中心谐振频率，Q表示微环谐振腔14的品质因素，Δω3dB表示微环谐振腔14的3dB角带宽，Q_i表示微环谐振腔14的本征损耗，Q_e表示外部耦合损耗。

所述的反馈环16可同时调节Q_i和Q_e，保持系数不变。

如图4和图5所示，所述的基于微环谐振腔的全光微分方程求解器显微镜照片及其对应的频谱图。待测器件10在绝缘体上硅silicon‐on‐insulator芯片上制备完成，顶层硅厚度为220nm，氧化层厚度为2μm。器件整体结构由248nm深紫外线光刻及后续的等离子深硅刻蚀工艺完成。器件输入和输出端采用耦合光栅，用于Transverse Electric模式，以便光通过单模光纤耦合进入芯片在器件上传播。为满足相位条件，在反馈环16上加微型加热器，与微环谐振腔14相连的输出端可以用来消散信号噪声和反射。

本实施例中：基于一个微环谐振腔的全光微分方程求解器整体尺寸大小为30μm×50μm。

如图6为本发明的系统测试装置，以此对基于一个微环谐振腔的全光微分方程求解器进行测试，分别为：5Gb/s和12.5Gb/s的三种脉冲信号，即正弦脉冲信号，高斯脉冲信号和超高斯脉冲信号。六组测试中实际输入、输出波形和仿真计算得到的一阶微分方程输入、输出数值解分别对应图7中(a‐I)～(f‐I)、(a‐II)～(f‐II)，可以看出实测结果与理论解十分吻合，证明了本实施例所提出的基于一个微环谐振腔的全光微分方程求解器求解一阶微分方程的可行性。

实施例2

在实施例1的基础上，如图5(a)所示引入两个微环谐振腔，进行二阶微分方程的求解。本实施例所求解的二阶微分方程形式为：

$\frac{d^{2}y\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}+A_1\frac{dy\left(t\right)}{dt}+A_{2}y\left(t\right)=B\[\frac{d^{2}x\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}+C_1\frac{dx\left(t\right)}{dt}+C_{2}x\left(t\right)\],$ 其中：

$A_1=\frac{{\mathrm{\Ω}}_1^{+}+{\mathrm{\Ω}}_2^{+}+T_{feedback}\·({\mathrm{\Ω}}_1^{-}+{\mathrm{\Ω}}_2^{-})}{1+T_{feedback}},A_2=\frac{{\mathrm{\Ω}}_1^{+}{\mathrm{\Ω}}_2^{+}+T_{feedback}\·\left({\mathrm{\Ω}}_1^{-}{\mathrm{\Ω}}_2^{-}\right)}{1+T_{feedback}},B=\frac{T_{forward}}{1+T_{feedback}},$ $C_1=\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{\Ω}}_1^{+}+{\mathrm{\Ω}}_2^{+},& m=0\\ {\mathrm{\Ω}}_1^{-}+{\mathrm{\Ω}}_2^{+},& m=1\\ {\mathrm{\Ω}}_1^{-}+{\mathrm{\Ω}}_2^{-},& m=2\end{array}\right.,C_2=\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{\Ω}}_1^{+}{\mathrm{\Ω}}_2^{+},& m=0\\ {\mathrm{\Ω}}_1^{-}{\mathrm{\Ω}}_2^{+},& m=1\\ {\mathrm{\Ω}}_1^{-}{\mathrm{\Ω}}_2^{-},& m=2\end{array}\right.,$ T_feedback＝r₁r₂U₁U₂U₃，T_forwards＝κ₁κ₂U₁U₂；

r_i和κ_i，i＝1，2分别表示i＝1，2的两个耦合器(15,17)的传输系数和耦合系数，U₁，U₂和U₃分别代表反馈环16与微环谐振腔14和i＝1，2的两个耦合器(15，17)之间的传输系数；

Ω_n ^-＝ω₀/2Q_in–ω₀/2Q_en，Ω_n ⁺＝ω₀/2Q_in+ω₀/2Q_en＝ω₀/2Q＝Δω3dB/2表示方程的常系数；n＝1，2分别表示两个微环谐振腔14，ω₀表示微环谐振腔14的中心谐振频率，Q表示微环谐振腔14的品质因素，Δω3dB表示微环谐振腔14的3dB角带宽，Q_in表示微环谐振腔14的本征损耗，Q_en表示外部耦合损耗。

所述的反馈环16可同时调节Q_in和Q_en，保持系数不变。

本实施例中：基于两个微环谐振腔的全光微分方程求解器整体尺寸大小为70μm×50μm。

如图6为本发明的系统测试系统，以此对基于两个微环谐振腔的全光微分方程求解器进行测试，分别为：5Gb/s和12.5Gb/s的三种脉冲信号，即正弦脉冲信号，高斯脉冲信号和超高斯脉冲信号。六组测试中实际输入、输出波形和仿真计算得到的二阶微分方程输入、输出数值解分别对应图8中(a‐I)～(f‐I)、(a‐II)～(f‐II)，可以看出实测结果与理论解十分吻合，证明了本实施例所提出的基于两个微环谐振腔的全光微分方程求解器求解二阶微分方程的可行性。

Claims (9)

1.一种基于微环谐振腔的全光微分方程求解器，其特征在于，包括：待处理信号发生模块、全光微分方程求解器模块和处理后信号观测与分析模块，其中：待处理信号发生模块、全光微分方程求解器模块和处理后信号观测与分析模块依次串联连接；待处理信号发生模块产生待处理的光信号并从输出端输出至全光微分方程求解器模块，经全光微分方程求解器模块处理后得到的输出信号由输出端输出至处理后信号观测与分析模块进行检测；

所述的全光微分方程求解器模块包括：若干个微环谐振腔和与之相连的反馈环，其中：若干个微环谐振腔与反馈环之间通过两个耦合器分别耦合，并形成两个输出支路；其中一个输出支路作为信号输出端，另一个输出支路作为反馈端循环；通过改变系统中与反馈环耦合的微环谐振腔的个数实现一阶或二阶全光微分方程的求解。

2.根据权利要求1所述的基于微环谐振腔的全光微分方程求解器，其特征是，所述的所求解的一阶微分方程形式为：

$\frac{dy\left(t\right)}{dt}+Ay\left(t\right)=B\[\frac{df\left(t\right)}{dt}+Cx\left(t\right)\],$ 其中：

$A=\frac{{\mathrm{\Ω}}^{+}+r_1{r}_2{U}_1{U}_2{U}_3{\mathrm{\Ω}}^{-}}{1+r_1{r}_2{U}_1{U}_2{U}_3}=\frac{{\mathrm{\Ω}}^{+}+T_{feedback}{\mathrm{\Ω}}^{-}}{1+T_{feedback}}B=\frac{{\mathrm{\κ}}_1{\mathrm{\κ}}_2{U}_1{U}_2}{1+r_1{r}_2{U}_1{U}_2{U}_3}=\frac{T_{forward}}{1+T_{feedback}},$ C＝Ω^-，T_feedback＝r₁r₂U₁U₂U₃，T_forwards＝κ₁κ₂U₁U₂；

r_i和κ_i，i＝1，2分别表示i＝1，2的两个耦合器的传输系数和耦合系数，U₁，U₂和U₃分别代表反馈环与微环谐振腔和i＝1，2的两个耦合器之间的传输系数；

Ω^‐＝ω₀/2Q_i–ω₀/2Q_e，Ω⁺＝ω₀/2Q_i+ω₀/2Q_e＝ω₀/2Q＝Δω3dB/2表示方程的常系数，ω₀表示微环谐振腔的中心谐振频率，Q表示微环谐振腔的品质因素，Δω3dB表示微环谐振腔的3dB角带宽，Q_i表示微环谐振腔的本征损耗，Q_e表示外部耦合损耗。

3.根据权利要求1或2所述的基于微环谐振腔的全光微分方程求解器，其特征是，所述的反馈环可同时调节Q_i和Q_e，保持系数不变。

4.根据权利要求1所述的基于微环谐振腔的全光微分方程求解器，其特征是，所述的所求解的二阶微分方程形式为：

$\frac{d^{2}y\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}+A_1\frac{dy\left(t\right)}{dt}+A_{2}y\left(t\right)=B\[\frac{d^{2}x\left(t\right)}{{\mathrm{dt}}^2}+C_1\frac{dx\left(t\right)}{dt}+C_{2}x\left(t\right)\],$ 其中：

$A_1=\frac{{\mathrm{\Ω}}_1^{+}+{\mathrm{\Ω}}_2^{+}+T_{feedback}\·({\mathrm{\Ω}}_1^{-}+{\mathrm{\Ω}}_2^{-})}{1+T_{feedback}},A_2=\frac{{\mathrm{\Ω}}_1^{+}{\mathrm{\Ω}}_2^{+}+T_{feedback}\·\left({\mathrm{\Ω}}_1^{-}{\mathrm{\Ω}}_2^{-}\right)}{1+T_{feedback}},B=\frac{T_{forward}}{1+T_{feedback}},$ $C_1=\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{\Ω}}_1^{+}+{\mathrm{\Ω}}_2^{+},& m=0\\ {\mathrm{\Ω}}_1^{-}+{\mathrm{\Ω}}_2^{+},& m=1\\ {\mathrm{\Ω}}_1^{-}+{\mathrm{\Ω}}_2^{-},& m=2\end{array}\right.,C_2=\left\{\begin{array}{cc}{\mathrm{\Ω}}_1^{+}{\mathrm{\Ω}}_2^{+},& m=0\\ {\mathrm{\Ω}}_1^{-}{\mathrm{\Ω}}_2^{+},& m=1\\ {\mathrm{\Ω}}_1^{-}{\mathrm{\Ω}}_2^{-},& m=2\end{array}\right.,$ T_feedback＝r₁r₂U₁U₂U₃，T_forwards＝κ₁κ₂U₁U₂；

r_i和κ_i，i＝1，2分别表示i＝1，2的两个耦合器的传输系数和耦合系数，U₁，U₂和U₃分别代表反馈环与微环和i＝1，2的两个耦合器之间的传输系数；

Ω_n ^‐＝ω₀/2Q_in–ω₀/2Q_en，Ω_n ⁺＝ω₀/2Q_in+ω₀/2Q_en＝ω₀/2Q＝Δω3dB/2表示方程的常系数；n＝1，2分别表示两个微环谐振腔，ω₀表示微环谐振腔的中心谐振频率，Q表示微环谐振腔的品质因素，Δω3dB表示微环谐振腔的3dB角带宽，Q_in表示微环谐振腔的本征损耗，Q_en表示外部耦合损耗。

5.根据权利要求1或4所述的基于微环谐振腔的全光微分方程求解器，其特征是，所述的反馈环可同时调节Q_in和Q_en，保持系数不变。

6.根据权利要求1所述的基于微环谐振腔的全光微分方程求解器，其特征是，所述的待处理信号发生模块包括：可调激光器和电光调制模块，其中：可调激光器的输出端和电光调制模块的输入端相连；可调激光器产生连续光载波且输出至电光调制模块，电光调制模块将电信号调制到光载波上产生待处理的光信号。

7.根据权利要求1所述的基于微环谐振腔的全光微分方程求解器，其特征是，所述的处理后信号观测与分析模块包括：功率分束器、频域观测分析系统和时域观测分析系统，其中：功率分束器的输入端与全光微分方程求解器的输出端相连，功率分束器的输出端分别与频域观测分析系统和时域观测分析系统的输入端相连；

所述的时域观测分析系统观察求解处理后的波形；

所述的频域观测分析系统观测输出信号的频谱。

8.根据权利要求1所述的基于微环谐振腔的全光微分方程求解器，其特征是，所述的微环谐振腔数量为一个或两个。

9.根据权利要求1所述的基于微环谐振腔的全光微分方程求解器，其特征是，所述的全光微分方程求解器模块还有一热型微光加热器，所述热型微光加热器一端与反馈环输入端相连，一端与微环谐振腔输出端相连。