CN220043421U - 全光脉冲并串转换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全光脉冲并串转换设备，涉及光信号转换领域，能够对光信号的并串转换。该全光脉冲并串转换设备，包括：第一时钟信号发射设备的第i个输出端口与N个第一光与门中的第i个第一光与门的第一输入端口通过第i个等长线连接；第i个等长线的长度与第1个等长线的长度相同；第i个第一光与门的输出端与光或门的第i个输入端口通过第i个倍长线连接；第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的整数倍。本实用新型用于光信号的并串转换。

Description

全光脉冲并串转换设备

技术领域

本实用新型涉及光信号转换领域，尤其涉及一种全光脉冲并串转换设备。

背景技术

随着社会的发展，信息交互过程中用户多数据传输范围的要求越来越高。光纤由于其传输容量大，传播损耗低和传输速度快的特点，在信息交换和数据传输网络中得到广泛应用。传统的电子计算机随着集成电路的制作制程工艺的发展，已经越来越接近极限。随着光纤入户的普及和端到端光通信的延长，用户对光计算机的需求也越来越多，越来越紧迫。

相关技术中，由于光信号是以光速传播的光子信号，目前没有办法使它静止下来延长存在的时间，因此在光信号的并串转换或码速变换时，技术人员将并联光信号转换成并联电信号，进而根据电信号的转换技术将并联电信号转换为串联电信号，最终将串联电信号转换为串联光信号。因此，在在光信号的并串转换或码速变换过程中，处理结构复杂，增加技术人员的工作量。因此，如何简单方便的实现光信号的并串转换是仍待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种全光脉冲并串转换设备。用于简单快捷地对光信号的并串转换。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种全光脉冲并串转换设备，包括：N个第一光与门、第一时钟信号发射设备、光或门，N为大于等于2的正整数；光或门的输入端包括至少N个输入端口，光或门还包括输出端口，第一时钟信号发射设备的输出端包括至少N个输出端口；第一光与门的输入端包括第一输入端口；第一时钟信号发射设备的第i个输出端口与N个第一光与门中的第i个第一光与门的第一输入端口通过第i个等长线连接，i为小于或等于N的正整数；其中，第i个等长线的长度与第1个等长线的长度相同；第i个第一光与门的输出端与光或门的第i个输入端口通过第i个倍长线连接；其中，第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的整数倍。

在一种可能的实现方式中，第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的i-1倍。

在一种可能的实现方式中，第1个倍长线的长度为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值；第i个倍长线的长度为第1个倍长线的长度的i倍。

在一种可能的实现方式中，第一光与门的输入端还包括第二输入端口，第一光与门的第二输入端口用于接收并行光信号，光或门的输出端口用于输出串行光信号。

在一种可能的实现方式中，转换设备还包括第二光与门和第二时钟信号发射设备，第二光与门的输入端包括第一输入端口；第二光与门的第一输入端口与光或门的输出端口连接；第二光与门的第二输入端口与第二时钟信号发射设备连接。

在一种可能的实现方式中，第一时钟信号发射设备输出信号的频率与第二时钟信号发射设备输出信号的频率相同。

在一种可能的实现方式中，第二光与门的第二输入端口与第二时钟信号发射设备通过时钟信号线连接；第i个等长线的长度与时钟信号线的长度相同。

在一种可能的实现方式中，N的取值为4。

在一种可能的实现方式中，光或门用于合波。

基于上述技术方案，本实用新型提供的全光脉冲并串转换设备中，由于第一时钟信号发射设备的第i个输出端口与N个第一光与门中的第i个第一光与门的第一输入端口通过第i个等长线连接，第i个等长线的长度与第1个等长线的长度相同，因此，N个光与门中的每个光与门输出的并联光信号是同步的。第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的整数倍。也就是说，相邻光与门输出的并联光信号到达光或门的时间差为第2个光与门输出的并联光信号达到光或门的时间与第1个光与门输出的并联光信号达到光或门的时间为时间T时。也就是说，N个光与门中相邻光与门输出的并联光信号到达光或门的时间差相同，这样一来，光或门可以输出连续的串联光信号，从而简单快捷地对光信号的并串转换。

在本实用新型中，上述均衡电路的名字对设备或功能单元本身不构成限定，在实际实现中，这些设备或功能单元可以以其他名称出现。只要各个设备或功能单元的功能和本实用新型类似，均属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种全光脉冲并串转换设备示意图；

图2为本实用新型实施例提供的又一种全光脉冲并串转换设备示意图；

图3为本实用新型实施例提供的又一种全光脉冲并串转换设备示意图；

图4为本实用新型实施例提供的又一种全光脉冲并串转换设备示意图。

具体实施方式

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本实用新型的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，或者用于区别对同一对象的不同处理，而不是用于描述对象的特定顺序。

此外，本实用新型的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，本实用新型实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本实用新型实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

名词解释

1、光信号

光信号是一种特殊的信号源，不仅具有一般信号源波形生成能力，而且可以仿真实际线路测试中需要的任意波形。

在实际的线路的运行中，由于各种干扰和响应的存在，实际线路往往存在各种缺陷信号和瞬变信号，在设计之初没有考虑这些情况，有的将会产生灾难性后果。

以上是对名词解释。

随着社会的发展，信息交互过程中用户多数据传输范围的要求越来越高。光纤由于其传输容量大，传播损耗低和传输速度快的特点，在信息交换和数据传输网络中得到广泛应用。传统的电子计算机随着集成电路的制作制程工艺的发展，已经越来越接近极限。随着光纤入户的普及和端到端光通信的延长，用户对光计算机的需求也越来越多，越来越紧迫。

相关技术中，由于光信号是以光速传播的光子信号，目前没有办法使它静止下来延长存在的时间，因此在光信号的并串转换或码速变换时，技术人员将并联光信号转换成串联电信号，进而根据电信号的转换技术将并联电信号转换为并联电信号，最终将串联电信号转换为串联光信号。因此，在在光信号的并串转换或码速变换过程中，处理结构复杂，增加技术人员的工作量。因此，如何简单方便的实现光信号的并串转换是仍待解决的技术问题。

下面将结合说明书附图，对本实用新型实施例的实施方式进行详细描述。

示例性地，如图1所示，图1为本实用新型提供的一种全光脉冲并串转换设备10的结构示意图。该全光脉冲并串转换设备10包括：N个第一光与门11、第一时钟信号发射设备12、光或门13，N为大于等于2的正整数；光或门13的输入端包括至少N个输入端口，光或门13还包括输出端口，第一时钟信号发射设备12的输出端包括至少N个输出端口；第一光与门11的输入端包括第一输入端口111。

可选的，N个第一光与门11用于接收并行光信号，第一时钟信号发射设备12用于发送同步光信号。

其中，第一时钟信号发射设备12的第i个输出端口与N个第一光与门11中的第i个第一光与门11的第一输入端口111通过第i个等长线连接，i为小于或等于N的正整数；其中，第i个等长线的长度与第1个等长线的长度相同。

可以理解的是，由于第一时钟信号发射设备12的N个输出端口中每个输出端口与其对应的第一光与门11之间的长线距离相同，这样一来，N个第一光与门11中每个第一光与门11可以同时接收到第一时钟信号发射设备12发送的同步光信号。

可以理解的是，目标并行光信号在光路传输的过程中，可能存在光路不稳定造成N个第一光与门11接收到的目标并行光信号的时间不同，如果N个第一光与门11直接输出目标并行光信号，会输出非同步光信号。本实用新型实施例中，由于第一光与门11本身的性质，N个第一光与门11中的每个第一光与门11会暂停转发目标并行光信号。当N个第一光与门11中的每个第一光与门11接收到第一时钟信号发射设备12日发送的同步光信号后，会继续转发目标光信号。由于第i个等长线的长度与第1个等长线的长度相同，因此，N个第一光与门11中每个第一光与门11可以同时接收到第一时钟信号发射设备12发送的同步光信号。这样一来，N个第一光与门11中的每个第一光与门11会同时转发目标并行光信号，使得N个第一光与门11输出同步光信号。

第i个第一光与门11的输出端与光或门13的第i个输入端口通过第i个倍长线连接；其中，第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的整数倍。

可以理解的是，N个第一光与门11分别与光或门13连接，这样一来，N个第一光与门11中的每个第一光与门11可以将接收到的并行光信号发送给光或门13，使得1个光或门13接收N个第一光与门11发送的所有的并行光信号。

示例性的，当第2个第一光与门11与第1个倍长线的长度之间的差值为L时，第2个第一光与门11输出的并行光信号到达光或门13的时间比第1个第一光与门11输出的并行光信号到达光或门13的时间晚T2，其中，T2＝L/C，C为光速。由于第i个第一光与门11的输出端与光或门13的第i个输入端口通过第i个倍长线连接，第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的整数倍。这样一来，第i个第一光与门11输出的并行光信号到达光或门13的时间与第1个第一光与门11输出的并行光信号到达光或门13的时间之间的差值为Ti，Ti与T2成正比。也就是说，N个第一光与门11中相邻的第一光与门11输出的并行光信号到达光或门13的时间差t相同，因此，光或门13可以将接收到并行光信号转换成周期为t的串行光信号。

上述方案至少带来以下有益效果：本实用新型提供的全光脉冲并串转换设备中，由于第一时钟信号发射设备12的第i个输出端口与N个第一光与门11中的第i个第一光与门11的第一输入端口111通过第i个等长线连接，第i个等长线的长度与第1个等长线的长度相同，因此，N个光与门中的每个光与门输出的并联光信号是同步的。第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的整数倍。也就是说，相邻光与门输出的并联光信号到达光或门13的时间差为第2个光与门输出的并联光信号达到光或门13的时间与第1个光与门输出的并联光信号达到光或门13的时间为时间T时。也就是说，N个光与门中相邻光与门输出的并联光信号到达光或门13的时间差相同，这样一来，光或门13可以输出连续的串联光信号，从而简单快捷地对光信号的并串转换。

一种可能的实现方式中，第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的i-1倍。

示例性的，当第2个第一光与门11与第1个倍长线的长度之间的差值为L时，第2个第一光与门11输出的并行光信号到达光或门13的时间比第1个第一光与门11输出的并行光信号到达光或门13的时间晚T2，其中，T2＝L/C，C为光速。由于第i个第一光与门11的输出端与光或门13的第i个输入端口通过第i个倍长线连接，第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的i-1倍。这样一来，第i个第一光与门11输出的并行光信号到达光或门13的时间与第1个第一光与门11输出的并行光信号到达光或门13的时间之间的差值为Ti，Ti/T2为i-1。也就是说，N个第一光与门11中相邻的第一光与门11输出的并行光信号到达光或门13的时间差t相同，因此，光或门13可以将接收到并行光信号转换成周期为t的串行光信号。

上述方案至少带来以下有益效果：本实用新型实施例中，由于第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的i-1倍，因此N个光与门中相邻光与门输出的并联光信号到达光或门13的时间差相同。这样一来，N个第一光与门11中相邻的第一光与门11输出的并行光信号到达光或门13的时间差t相同，因此，光或门13可以将接收到并行光信号转换成周期为t的串行光信号。

一种可能的实现方式中，第1个倍长线的长度为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值；第i个倍长线的长度为第1个倍长线的长度的i倍。

示例性，当第i个第一倍长线的长度为l时，由于第i个第一倍长线的长度为第1个第一倍长线的长度的i倍，因此，第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为l，第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为il-l。这样一来，第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的i-1倍。

上述方案至少带来以下有益效果：本实用新型实施例中，由于第1个倍长线的长度为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值；第i个第一倍长线的长度为第1个第一倍长线的长度的i倍，因此N个光与门中相邻光与门输出的并联光信号到达光或门13的时间差相同。这样一来，N个第一光与门11中相邻的第一光与门11输出的并行光信号到达光或门13的时间差t相同，因此，光或门13可以将接收到并行光信号转换成周期为t的串行光信号。

一种可能的实现方式中，结合图1，如图2所示，全光脉冲并串转换设备10中的第一光与门11的输入端还包括第二输入端口112，第一光与门11的第二输入端口112用于接收并行光信号，光或门13的输出端口用于输出串行光信号。

需要说明的是，N个第一光与门11的第二输入端口112接收并行光信号后转发至光或门13，光或门13将并行光信号转换为串行光信号，光或门13输出串行光信号。这样一来，本实用新型实施例实现了将并行光信号转换为串行光信号。

上述方案至少带来以下有益效果：N个第一光与门11的第二输入端口112能够最大限度的接收并行光信号，光或门13对并行光信号进行转换后输出串行光信号，可以简单快捷地输出用户需求的串行光信号。

一种可能的实现方式中，结合图1，如图3所示，全光脉冲并串转换设备10还包括第二光与门14和第二时钟信号发射设备15，第二光与门14的输入端包括第一输入端口141；第二光与门14的第一输入端口141与光或门13的输出端口连接；第二光与门14的第二输入端口142与第二时钟信号发射设备15连接。

需要说明的是，第二光与门14输入端的第一输入端口141和第二输入端口142同时接收到光信号时，第二光与门14才会输出光信号。因此，第二时钟信号发射设备15可以通过发送的光信号的频率，来控制第二光与门14输出的串行光信号的频率。

上述方案至少带来以下有益效果：本实用新型实施例中，第二时钟信号发射设备15可以通过控制发送的光信号的频率，来控制第二光与门14输出的串行光信号的频率，这样一来，可以根据用户的需求输出目标串行光信号，提高用户体验。

一种可能的实现方式中，如图3所示，第一时钟信号发射设备12输出信号的频率与第二时钟信号发射设备15输出信号的频率相同。

可以理解的是，由于第一时钟信号发射设备12输出信号的频率与第二时钟信号发射设备15输出信号的频率相同，因此第一光与门11与第二光与门14输出的光信号的频率相同。这样一来，第一时钟信号发射设备12和第二时钟信号发射设备15对光信号的频率的控制，可以根据用户的需求输出目标串行光信号。

上述方案至少带来以下有益效果：本实用新型实施例中，第一时钟信号发射设备12和第二时钟信号发射设备15以相同的频率发射光信号，第一时钟信号发射设备12可生成目标频率的串行光信号，第二时钟信号发射设备15可以进一步对目标频率的串行光信号进行调整。这样一来，通过双层控制可以更加准确地输出用户需求的目标串行光信号。

一种可能的实现方式中，结合图3，如图4所示，N的取值为4。

示例性的，当第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的i-1倍，且第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为L时，第3个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为2L；第4个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为3L。这样一来，光或门13输出出的串行光信号的频率为C/L。

示例性的，第i个第一倍长线的长度为第1个第一倍长线的长度的i倍，且第i个第一倍长线的长度为l时，第2个第一光与门11的输出端与光或门13的第2个输入端口之间的第2个倍长线为2l；第3个第一光与门11的输出端与光或门13的第3个输入端口之间的第3个倍长线为3l；第4个第一光与门11的输出端与光或门13的第4个输入端口之间的第4个倍长线为4l。这样一来，光或门13输出出的串行光信号的频率为C/l。

上述方案至少带来以下有益效果：本实用新型实施例中，可以将4个第一光与门11接收到的并行光信号转换为串行光信号。

一种可能的实现方式中，光或门13用于合波。

需要说明的是，光或门13接收多个第一光与门11发送的并行光信号，将多个并行光信号聚合在一起，生成串行光信号。

上述方案至少带来以下有益效果：光或门13用于合波为并行光信号转换成串行光信号提供了条件。

在本公开实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种全光脉冲并串转换设备，其特征在于，所述设备包括：N个第一光与门、第一时钟信号发射设备、光或门，N为大于等于2的正整数；所述光或门的输入端包括至少N个输入端口，所述光或门还包括输出端口，所述第一时钟信号发射设备的输出端包括至少N个输出端口；所述第一光与门的输入端包括第一输入端口；

所述第一时钟信号发射设备的第i个输出端口与所述N个第一光与门中的第i个第一光与门的第一输入端口通过第i个等长线连接，i为小于或等于N的正整数；其中，所述第i个等长线的长度与第1个等长线的长度相同；

所述第i个第一光与门的输出端与所述光或门的第i个输入端口通过第i个倍长线连接；其中，所述第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为所述第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的整数倍。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第i个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值为所述第2个倍长线的长度与第1个倍长线的长度之间的差值的i-1倍。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第1个倍长线的长度为所述第2个倍长线的长度与所述第1个倍长线的长度之间的差值；所述第i个倍长线的长度为所述第1个倍长线的长度的i倍。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一光与门的输入端还包括第二输入端口，所述第一光与门的第二输入端口用于接收并行光信号，所述光或门的输出端口用于输出串行光信号。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述转换设备还包括第二光与门和第二时钟信号发射设备，所述第二光与门的输入端包括第一输入端口；

所述第二光与门的第一输入端口与所述光或门的输出端口连接；

所述第二光与门的第二输入端口与所述第二时钟信号发射设备连接。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一时钟信号发射设备输出信号的频率与所述第二时钟信号发射设备输出信号的频率相同。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第二光与门的第二输入端口与所述第二时钟信号发射设备通过时钟信号线连接；

所述第i个等长线的长度与所述时钟信号线的长度相同。

8.根据权利要求1-7任一项所述的设备，其特征在于，所述N的取值为4。

9.根据权利要求1-7任一项所述的设备，其特征在于，所述光或门用于合波。