CN105847166B - 支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器，解决现有光片上网络中光路由器规模小、多播能力差的问题。该结构包括过波导、有源微环谐振器，经由多播控制单元调节微环谐振器的开、闭状态，结合微环谐振器能够实现部分耦合能量的性能，确保单波长条件下光路由器的每个端口可以向其他所有端口同时发送光信号，并优化光路由器布局实现无阻塞多播通信。本发明基于空用复用技术将光波导分布在上下两层硅面上，减少了光波导交叉带来的损耗和串扰。本发明有效增进了片上网络光路由器多播通信效率，提高了光片上网络的能量利用效率和信息传输的可靠性。

Description

支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及光片上网络(Optical Network-On-chip)中节点互连技术领域中的一种支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器。本发明支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器，用于芯片上IP核间的光互连，实现多输入端口与输出端口之间无阻塞数据传输，提高核间多播通信的效率。

背景技术

现有的光片上网络路由器设计之初并未考虑多播需求，仅支持单播通信。随着光片上系统集成的IP(Intellectual Property)核进一步增多、数据流量的不断上升，基于缓存一致性、数据共性、网络控制等诸多情况带来了大量多播需求。与此同时，在众核甚至千核架构中出现多种新型拓扑结构，带来了更多端口、更高的光路由器扩展性要求。

中国科学院半导体研究所申请的专利“一种基于马赫曾德光开关的五端口光学路由器”(申请日：2014年1月5日，申请号：CN201410018194.8，公开号：CN102645706A)中公开了一种基于马赫曾德光开关的五端口光学路由器。该光路由器的实施方式是：利用8个具有相同结构尺寸的马赫曾德光开关两种状态的动态切换，实现光学路由器五个双向端口的无阻塞通信。该光路由器存在的不足之处是：只支持单波长的通信，若仍用该种光路由器进行多播网络互连，各个通信节点的之间的多播通信需要通过多次单播实现，某一端口与其他多个端口的通信无法并行，致使效率低下。考虑到片上资源的有限性，继续使用该种光路由器进行多播将会带来流量不均衡、链路利用效率低下等弊端，致使网络性能大幅下降。

浙江大学申请的专利“基于微环谐振器的低损耗四端口非阻塞光学路由器”(申请日：2013年1月29日，申请号：CN201310039839.1，公开号：CN103091784A)中公开了一种基于微环谐振器的低损耗四端口非阻塞光学路由器。该光路由器的实施方式是：利用微环谐振器和波导构建一个4×4的无阻塞光路由器，通过交叉波导微环谐振器和平行波导微环谐振器的结合使用，减少路由器中交叉数目，降低损耗和串扰。该专利技术所公开的系统存在的不足之处是：该系统的设计只考虑了点对点的单播通信，当多播业务产生时，需要向不同的目的节点依次发送光信号，通信时延较大。并且，该种路由器的扩展能力十分有限，无法满足新型拓扑结构中多端口路由器的大规模交换需求。

西安电子科技大学拥有的专利技术“支持多播通信的光片上网络系统”(申请日：2013年8月31日，申请号：CN201310391130.8，公开号：CN103442311A)中公开了一种支持多播通信的光片上网络系统，主要解决现有技术不能支持多播通信的问题。该系统的实施方式是：合理布局两级光交换网络中的波导和多波长微环谐振器，充分利用波分复用技术，确保每个通信节点能够向其他所有通信节点同时发送光信号，实现多播通信的功能。该系统存在的不足之处是：通过两级交换网络实现IP核的间互连，扩展能力十分有限，并且大量的波导和微环谐振器设置，带来很大的光损耗，导致光信号在传输的过程中消耗的能量比较大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出一种满足片上网络中多播通信需求的、扩展能力强的多端口无阻塞光路由器，降低网络能耗，提高链路利用率，提升网络性能。

本发明的具体思路是：利用波导和有源微环谐振器搭建规律性强的多端口可扩展光路由器，通过多播控制单元调节电压控制R个有源微环谐振器，进行微环谐振器开状态、关状态的相互转换，实现选择性地调节光信号路径，满足多播业务需求。

为实现上述目的，本发明包括硅衬底以及设置在硅衬底上的N个端口、W根光波导、R个有源类型的微环谐振器，其中，所述的N个端口的N＝2k，W根光波导的W＝2k，R个微环谐振器的R＝4k(k-1)，k为大于等于3的正整数。

硅衬底为两层，N个端口、W根光波导、R个有源类型的微环谐振器分别平均设置在上下两层硅衬底上。N个端口在以光路由器结构中心为圆心的圆周外侧等距分布，圆周内侧的每一根光波导均弯折一个θ角度，每根光波导与N个端口的2个端口相连。受控于一个多播控制单元的R个有源类型的微环谐振器设置于光波导交叉处。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

第一，由于本发明将W根光波导分别平均布置在上下两层硅衬底上，减少了波导交叉带来的插入损耗，降低到了光信号损耗和串扰，实现了无阻塞光路由器设计，克服了现有技术中光片上路由器中光损耗大、能量消耗大的问题，使得本发明具有片上资源利用率高、能量利用效率高和信息传输的可靠性高的优点。

第二，由于本发明中R个有源类型的微环谐振器平均布置在上下两层硅衬底上，波导排列规律性强、微环谐振器位置对称，光交换单元结构工稳齐整，克服了现有光路由器扩展能力有限，无法满足新型拓扑结构中多端口路由器的大规模交换需求的问题，使得本发明具有可扩展性能高的优点。

第三，由于本发明采用多播控制单元调节电压，实现进行光信号的部分耦合，确保了每个通信节点可以向其他所有通信节点同时发送光信号，克服了现有单工作波长的光片上路由器各个通信节点的之间的多播通信需要通过多次单播实现的问题，使得本发明具有支持多播通信的优点。

附图说明

图1是本发明的4微环谐振器多播控制单元示意图；

图2是本发明的6端口光路由器三维结构示意图；

图3是本发明的6端口光路由器平面结构示意图；

图4是本发明的基本光交换单元结构示意图；

图5是本发明的8端口光路由器平面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明做进一步的详细描述。

参照图1，8根光波导呈长方体，其中1根平行方向光波导与1根垂直方向光波导形成一个交叉，8根光波导共形成4个交叉点。每个交叉点处放置一个微环谐振器，共放置4个微环谐振器，4个微环谐振器呈立体圆环状，且大小相等、谐振波长相同。一个多播控制单元的4个端口分别与4个微环谐振器相连，通过调节电压控制4个微环谐振器开状态、关状态，使微环谐振器在耦合工作波长光信号和不耦合工作波长光信号两种状态之间相互转换，通过对光信号能量的选择性转向，实现对光信号传输路径的控制，满足多播通信需求。

实施例1：端口数为6的光路由器结构。

参照图2，为本发明支持多播通信的6端口光路由器三维结构示意图，包括硅衬底以及设置在硅衬底上的6个端口、6根光波导、24个有源类型的微环谐振器，硅衬底为两层，6个端口、6根光波导、24个有源类型的微环谐振器分别平均设置在上下两层硅衬底上。6个端口在以光路由器结构中心为圆心的圆周外侧等距分布，圆周内侧的每一根光波导均弯折120°，每根光波导与6个端口的2个端口相连，实现光信号的传输。受控于一个多播控制单元的24个有源类型的微环谐振器设置于光波导交叉处，实现光信号的选择性转向。

6个端口从俯视向上方向开始，6个端口的编号顺时针依次为端口P₁、端口P₂、端口P₃、端口P₄、端口P₅、端口P₆。每个端口处设置有输入端口和输出端口，所有端口按照顺时针以输出-输入-输出-输入的顺序均匀排布。

参照图3，为本发明支持多播通信的6端口光路由器平面结构示意图，包括硅衬底以及设置在硅衬底上的6个端口、6根光波导、24个有源类型的微环谐振器，硅衬底为两层，6个端口、6根光波导、24个有源类型的微环谐振器分别平均设置在上下两层硅衬底上。6个端口在以光路由器结构中心为圆心的圆周外侧等距分布，圆周内侧的每一根光波导均弯折120°，每根光波导与6个端口的2个端口相连，实现光信号的传输。受控于一个多播控制单元的24个有源类型的微环谐振器设置于光波导交叉处，实现光信号的选择性转向。

6个端口从俯视向上方向开始，6个端口的编号顺时针依次为端口P₁、端口P₂、端口P₃、端口P₄、端口P₅、端口P₆。每个端口处设置有输入端口和输出端口，所有端口按照顺时针以输出-输入-输出-输入的顺序均匀排布。

6根光波导平均设置在上下两层硅衬底上是按照如下规则设置的：

6根光波导中第1根光波导W₁与一个输入端口I₁和一个输出端口O₅连接，输入端口I₁的编号1与光波导W₁的编号1一致。当光波导W₁的编号1为奇数时，光波导W₁刻蚀于上层硅衬底，其中，输出端口O₅的编号5与光波导W₁的编号1满足5-1≡4(mod6)的关系，mod表示取模操作。光信号由输入端口I₁到输出端口O₅，不需要经过微环谐振器耦合，沿波导W₁传播即可。

6根光波导中的其他光波导参照上述第1根光波导W₁的设置方式平均设置在上下两层硅衬底上。

每根光波导与6个端口的2个端口相连，是按照以下规则相连的：

端口P₁处输入端口I₁与第1根光波导W₁连接，端口P₁处输出端口O₁与第3根光波导W₃连接，端口的编号1与输入端口I₁的编号1满足1＝1，端口P₁的编号1与输出端口O₁的编号1满足1＝1。光波导W₁编号1与光波导W₃编号3满足3-1≡3-1(mod6)的关系，6根光波导中的其他光波导参照上述第1根光波导的连接方式进行连接。

每一根光波导均弯折一个θ角度是按照如下规则弯折的：

将光路由器上层中3根波导，投影在下层中3根光波导所在的硅平面上，形成交叉点。光波导W₁的弯折形成于光波导W₁与其他光波导产生的第2个交叉点与第4个交叉点之间，弯折角度θ＝120°，6根光波导中的其他光波导参照第1根光波导W₁的弯折方式进行弯折。

第1根光波导W₁与其他波导形成6个交叉点，6根光波导中的其他光波导参照第1根光波导W₁的排布方式进行布局，共得到个18交叉点。

24个有源类型微环谐振器中的所有微环谐振器的尺寸、谐振波长相同，该谐振波长等于光路由器的工作波长，且微环谐振器与光波导之间的水平距离为149nm～349nm。

参照图4，本发明的基本光交换单元分为以下两个类别：基于层内耦合的基本光交换单元和基于层间耦合的基本光交换单元。

基于层内耦合的基本光交换单元包括设置于同一硅衬底上的四个端口、两个光波导和一个微环谐振器7。其中，四个端口为端口1、端口5、端口8和端口10。两根光波导为光波导6和光波导9。光波导6和光波导9均为长方体，微环谐振器7为立体圆环。光波导6连接端口5与端口10、光波导9连接端口1与端口8，且光波导6、光波导9与微环谐振器7均设置于同层硅衬底上。图中的任一箭头表示，箭头所在处的光波导中光信号的方向。端口5处由端口5经由波导6注入的光信号，若经过处于关闭状态的微环谐振器7，则不发生耦合，继续沿原方向传输至端口10；若经过处于开启状态的微环谐振器7，则发生耦合，部分能量沿波导9传输至8端口，其余能量继续沿光波导6前进，直到光信号功率低于微环谐振器最小起振功率时，光信号失效。

基于层间耦合的基本光交换单元包括设置于四个端口、两个光波导和一个微环谐振器4。其中，四个端口分别为端口1、端口3、端口8和端口11。两根光波导分别为光波导2和光波导9。光波导2和光波导9均为长方体，微环谐振器4为立体圆环。光波导2连接端口3与端口11、光波导9连接端口1与端口8。光波导2与微环谐振器4均设置于下层硅衬底，波导9设置于上层硅衬底。图中的任一箭头表示，箭头所在处的光波导中光信号的方向。由端口3经由波导2注入的光信号，若经过处于关闭状态的微环谐振器4，则不发生耦合，继续沿原方向传输至端口11；若经过处于开启状态的微环谐振器4，则发生耦合，部分能量沿波导9传输至8端口，其余能量继续沿光波导2前进，直到该光信号功率低于微环谐振器最小起振功率时，该光信号失效。

参照图3，24个有源微环谐振器按照如下规则设置于光波导交叉处：

24个谐振器中的第1个微环谐振器R₁设置在光波导W₁与光波导W₄的交叉处，该微环谐振器R₁与说明书附图3中①标识的环形结构相对应，现光信号从光波导W₁中到光波导W₄的转向，24个有源微环谐振器中的第1个微环谐振器R₁与光波导W₁、光波导W₄成基本光交换单元G₁₄，以波导交叉点为中心将基本光交换单元的俯视平面分为四个象限。由于光波导W₁与光波导W₄位于不同的硅衬底上，基本光交换单元G₁₄为基于层间耦合的基本光交换单元。

对光波导W₁的编号1、光波导W₄的编号4满足不等式(4-1)mod6＞3-2的情形，将第1个微环谐振器R₁刻蚀在基本光交换单元G₁₄中光路由器结构中心所在象限以交叉点为中心对称的象限，其中，微环谐振器R₁的编号1与光波导W₁的编号1、光波导W₄的编号4满足1＝(4-1)mod6+(1-1)(6-2)-(3-1)的关系。对光波导W₁的编号1为奇数的情形，将24个微环谐振器中的第1个微环谐振器刻蚀R₁于上层硅衬底，该微环谐振器R₁与说明书附图3中①标识的环形结构相对应。

24个有源微环谐振器的其他微环谐振器参照上述第1个微环谐振器R₁的设置方式设置于光波导交叉处，该微环谐振器R₁与说明书附图3中①标识的环形结构相对应。

本发明支持多播通信的6端口光路由器中，经由任意微环谐振器R_y实现转向的光信号，该微环谐振器R_y与说明书附图3中标识的任意环形结构相对应，其输入端口I_c的编号c、和输出端口O_d的编号d足以下关系：

若0＜(d-c)mod6＜3,y＝(d-c)mod6+4(c-1)。

若(d-c)mod6＞3，y＝(d-c)mod6+4(c-1)-1。

1个多播控制单元的24个端口分别与24个有源微环谐振器连接。

实施例2：输入输出端口数为8的光路由器结构。

参照图5，为本发明支持多播通信的8端口光路由器平面结构示意图，包括硅衬底以及设置在硅衬底上的8个端口、8根光波导、48个有源类型的微环谐振器，硅衬底为两层，8个端口、8根光波导、48个有源类型的微环谐振器分别平均设置在上下两层硅衬底上。8个端口在以光路由器结构中心为圆心的圆周外侧等距分布，圆周内侧的每一根光波导均弯折135°，每根光波导与8个端口的2个端口相连，实现光信号的传输。受控于一个多播控制单元的48个有源类型的微环谐振器设置于光波导交叉处，实现光信号的选择性转向。

8个端口从俯视向上方向开始，8个端口的编号顺时针依次为端口P₁、端口P₂、端口P₃、端口P₄、端口P₅、端口P₆、端口P₇、端口P₈。每个端口处设置有输入端口和输出端口，所有端口按照顺时针以输出-输入-输出-输入的顺序均匀排布。

8根光波导平均设置在上下两层硅衬底上是按照如下规则设置的：

8根光波导中第1根光波导W₁与一个输入端口I₁和一个输出端口O₆连接，输入端口I₁的编号1与光波导W₁的编号1一致。当光波导W₁的编号1为奇数时，光波导W₁刻蚀于上层硅衬底，其中，输出端口O₆的编号6与光波导W₁的编号1满足6-1≡5(mod8)的关系，mod表示取模操作。光信号由输入端口I₁到输出端口O₆，不需要经过微环谐振器耦合，沿波导W₁传播即可。

8根光波导中的其他光波导参照上述第1根光波导W₁的设置方式平均设置在上下两层硅衬底上。

每根光波导与8个端口的2个端口相连，是按照以下规则相连的：

端口P₁处输入端口I₁与第1根光波导W₁连接，端口P₁处输出端口O₁与第4根光波导W₄连接，端口的编号1与输入端口I₁的编号1满足1＝1，端口P₁的编号1与输出端口O₁的编号1满足1＝1。光波导W₁编号1与光波导W₄编号4满足4-1≡4-1(mod8)的关系，48根光波导中的其他光波导参照上述第1根光波导的连接方式进行连接。

每一根光波导均弯折一个θ角度是按照如下规则弯折的：

将光路由器上层中4根波导，投影在下层中4根光波导所在的硅平面上，形成交叉点。光波导W₁的弯折形成于光波导W₁与其他光波导产生的第3个交叉点与第5个交叉点之间，弯折角度θ＝135°，8根光波导中的其他光波导参照第1根光波导W₁的弯折方式进行弯折。

第1根光波导W₁与其他波导形成8个交叉点。8根光波导中的其他光波导参照第1根光波导W₁的排布方式进行布局，共得到个32交叉点。

48个有源类型微环谐振器中的所有微环谐振器的尺寸、谐振波长相同，谐振波长等于光路由器的工作波长，且微环谐振器与光波导之间的水平距离为149nm～349nm。

48个有源微环谐振器按照如下规则设置于光波导交叉处：

48个谐振器中的第1个微环谐振器R₁设置在光波导W₁与光波导W₅的交叉处，该微环谐振器R₁与说明书附图5中①标识的环形结构相对应，实现光信号从光波导W₁中到光波导W₅的转向，8个有源微环谐振器中的第1个微环谐振器R₁与光波导W₁、光波导W₅成基本光交换单元G₁₅，以波导交叉点为中心将基本光交换单元的俯视平面分为四个象限。由于光波导W₁与光波导W₅位于同一硅衬底上，基本光交换单元G₁₅为基于层内耦合的基本光交换单元。

对光波导W₁的编号1、光波导W₅的编号5满足不等式(5-1)mod8＞4-2的情形，将第1个微环谐振器R₁刻蚀在基本光交换单元G₁₅中光路由器结构中心所在象限以交叉点为中心对称的象限，其中，微环谐振器R₁的编号1与光波导W₁的编号1、光波导W₄的编号4满足1＝(4-1)mod6+(1-1)(6-2)-(3-1)的关系。对光波导W₁的编号1为奇数的情形，将所述的48个微环谐振器中的第1个微环谐振器刻蚀R₁于上层硅衬底，该微环谐振器R₁与说明书附图5中①标识的环形结构相对应。

48个有源微环谐振器的其他微环谐振器参照上述第1个微环谐振器R₁的设置方式设置于光波导交叉处，该微环谐振器R₁与说明书附图5中①标识的环形结构相对应。

本发明支持多播通信的8端口光路由器中，经由任意微环谐振器R_z实现转向的光信号，该微环谐振器R_z与说明书附图5中标识的任意环形结构相对应，其输入端口I_h的编号h、和输出端口O_j的编号j足以下关系：

若0＜(j-h)mod8＜4,z＝(j-h)mod8+6(h-1)。

若(j-h)mod8＞4，z＝(j-h)mod8+6(h-1)-1。

一个多播控制单元的48个端口分别与48个有源微环谐振器连接。

Claims (8)

1.一种支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器，包括硅衬底以及设置在硅衬底上的N个端口、W根光波导、R个有源类型的微环谐振器，其中，所述的N个端口的N＝2k，W根光波导的W＝2k，R个微环谐振器的R＝4k(k-1)，k为大于等于3的正整数，其特征在于：所述的硅衬底为两层，所述的N个端口、W根光波导、R个有源类型的微环谐振器分别平均设置在上下两层硅衬底上；所述的N个端口在以光路由器结构中心为圆心的圆周外侧等距分布，圆周内侧的每一根光波导均弯折一个角度θ，每根光波导与N个端口的2个端口相连；受控于一个多播控制单元的R个有源类型的微环谐振器设置于光波导交叉处。

2.根据权利要求1所述的支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器，其特征在于，所述的N个端口的编号和输入端口、输出端口的排布位置如下：所述的N个端口从俯视向上方向开始，N个端口的编号顺时针依次为P₁、P₂、P₃…P_q…P_N；每个端口处设置有输入端口和输出端口，所有端口按照顺时针以输出-输入-输出-输入的顺序均匀排布。

3.根据权利要求1所述的支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器，其特征在于，所述的W根光波导平均设置在上下两层硅衬底上是按照如下规则设置的：

所述的W根光波导中第a根光波导W_a与一个输入端口I_m和一个输出端口O_s连接，输入端口I_m的编号m与光波导W_a的编号a一致；当光波导W_a的编号a为奇数时，光波导W_a刻蚀于上层硅衬底；当光波导W_a的编号a为偶数时，光波导W_a刻蚀于下层硅衬底，其中，输出端口O_s的编号s与光波导W_a的编号a满足s-a≡k+1(modN)的关系，mod表示取模操作；

所述的W根光波导中的其他光波导参照上述第a根光波导W_a的设置方式平均设置在上下两层硅衬底上。

4.根据权利要求1所述的支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器，其特征在于，所述的每根光波导与N个端口的2个端口相连，是按照以下规则相连的：

端口P_q处输入端口I_m与第a根光波导W_a连接，端口P_q处输出端口O_e与第t根光波导W_t连接，端口P_q的编号q与输入端口I_m的编号m满足m＝q，端口P_q的编号q与输出端口O_e的编号e满足e＝q；光波导W_a编号a与光波导W_t编号t满足t-a≡k-1(modN)的关系；所述的W根光波导中的其他光波导参照上述第a根光波导W_a的连接方式进行连接。

5.根据权利要求1所述的支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器，其特征在于，所述每一根光波导均弯折一个角度θ是按照如下规则弯折的：

将所述的W根光波导中第a根光波导W_a投影在下层硅衬底，与其他光波导形成交叉点；光波导W_a的弯折形成于光波导W_a与其他光波导产生的第k+1个交叉点与第N-k-1个交叉点之间，弯折角度θ由公式θ＝180°(N-2)/N确定，所述的W根光波导中的其他光波导参照第a根光波导W_a的弯折方式进行弯折。

6.根据权利要求1所述的支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器，其特征在于，所述的有源类型微环谐振器中的所有微环谐振器的尺寸、谐振波长相同，所述的谐振波长等于光路由器的工作波长，且微环谐振器与光波导之间的水平距离为149nm～349nm。

7.根据权利要求1所述的支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器，其特征在于，所述的R个有源微环谐振器按照如下规则设置于光波导交叉处：

所述的R个有源微环谐振器中的第b个微环谐振器R_b设置在光波导W_u与光波导W_v的交叉处，实现光信号从光波导W_u中到光波导W_v的转向，u≠v，所述的R个谐振器中的第b个微环谐振器R_b与光波导W_u、光波导W_v组成基本光交换单元G_uv，以波导交叉点为中心将基本光交换单元的俯视平面分为四个象限；

对光波导W_u的编号u与光波导W_v的编号v满足不等式(v-u)modN＞k-2的情形，第b个微环谐振器R_b刻蚀在基本光交换单元G_uv中光路由器结构中心所在象限以交叉点为中心对称的象限，其中，微环谐振器R_b的编号b与光波导W_u的编号u、光波导W_v的编号v满足b＝(v-u)modN+(u-1)(N-2)-(k-1)的关系；

对光波导W_u的编号u与光波导W_v的编号v满足不等式0＜(v-u)modN≤k-2的情形，第b个微环谐振器R_b刻蚀在基本光交换单元G_uv中光路由器结构中心所在的象限，其中，微环谐振器R_b的编号b与光波导W_u的编号u、光波导W_v的编号v满足b＝(v-u)modN+(u-1)(N-2)+k的关系；

对光波导W_u的编号u为奇数的情形，将所述的R个微环谐振器中的第b个微环谐振器R_b刻蚀于上层硅衬底；对光波导W_u的编号u为偶数的情形，将所述的R个微环谐振器中的第b个微环谐振器R_b刻蚀于下层硅衬底；

所述的R个有源微环谐振器的其他微环谐振器参照上述第b个微环谐振器R_b的设置方式设置于光波导交叉处。

8.根据权利要求1所述的支持多播通信的多端口可扩展片上光路由器，其特征在于，所述的一个多播控制单元的端口分别与R个有源微环谐振器连接。