光互連

簡介

光互連是一種光通訊的方式，是用光纖或是其他光傳輸介質來在計算機內的各元件或子系統中交換資料。光纖的頻寬比一般導線高很多，從10 Gbit/s到100 Gbit/s。

光互連已被用作電腦和行動設備連線的方式之一，也用在電腦的主機板及設備上。

IBM已經建立一個波分復用的光互連通訊協定，若此技術成功，會產生第一個可以百萬兆等級運算（每秒可以處理百萬兆個指令）的電腦。其中會有波導管將八種不同顏色的光束髮射到調變器的七個接口中，因此八個資料可以同時傳送。多波長的光速延著晶片傳播，再利用光學開關來切換方向。

光通訊

光通訊是一種利用光來攜帶資訊的通訊技術，也稱為遠程光通訊。不論利用電子儀器傳收或以肉眼直接觀察光都屬於光通訊。光通訊技術最早可以回溯到數百年前。即1880年發明的光電話機是最早的光通訊儀器。

光通訊系統由發射器（transmitter）、頻道（channel）、接收器（received）組成。發射器將資訊編碼成光訊號；頻道將訊號傳送至目的地；接收器將光訊號重新轉換成傳送的資訊。當通訊系統的設備中不使用接收器時，也可以是藉由人眼觀察來解釋訊號，簡單的訊號如烽火、複雜的訊號則如光編譯的色碼或閃光摩斯密碼等。

因為在地面上會受自然環境，如地形、氣候及光可用性的影響，自由空間光通訊僅能太空中布署。

光導纖維

光導纖維（英語：Optical fiber），簡稱光纖，是一種由玻璃或塑膠製成的纖維，利用光在這些纖維中以全反射原理傳輸的光傳導工具。微細的光纖封裝在塑膠護套中，使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常光纖的一端的發射裝置使用發光二極體或一束雷射將光脈衝傳送至光纖中，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝。包含光纖的線纜稱為光纜。由於信息在光導纖維的傳輸損失比電在電線傳導的損耗低得多，更因為主要生產原料是矽，蘊藏量極大，較易開採，所以價格很便宜，促使光纖被用作長距離的信息傳遞媒介。隨著光纖的價格進一步降低，光纖也被用於醫療和娛樂的用途。

光纖主要分為兩類，漸變光纖與突變光纖。前者的折射率是漸變的，而後者的折射率是突變的。另外還分為單模光纖及多模光纖。近年來，又有新的光子晶體光纖問世。

光導纖維是雙重構造，核心部分是高折射率玻璃，表層部分是低折射率的玻璃或塑膠，光在核心部分傳輸，並在表層交界處不斷進行全反射，沿“之”字形向前傳輸。這種纖維比頭髮稍粗，這樣細的纖維要有折射率截然不同的雙重結構分布，是一個非常驚人的技術。各國科學家經過多年努力，創造了內附著法、MCVD法、VAD法等等，製成了超高純石英玻璃，特製成的光導纖維傳輸光的效率有了非常明顯的提高。現在較好的光導纖維，其光傳輸損失每公里只有零點二分貝；也就是說傳播一公里後只損4.5%。

片上光網路

片上光網路（Optical Network-on-Chip，簡稱ONoC）是一種針對MPSoC（多處理器系統晶片）的新型片上網路。傳統的片上網路利用電子信號來傳遞資料，因此稱為電子片上網路（ENoC），其效能和和效率會受到晶片中金屬線遠少於電晶體的數量差異所限制。在許多通訊領域中，光學通訊已成功的取代了電氣通訊。隨著光子學技術的進展，在片上光網路上已有許多相關的研究在進行。

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基本介紹

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光導纖維

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