OFC2022：用光做缓存的首次概念展示

4/07/2022，光纤在线讯，光子没有质量，因此光无法用于存储。这是许多学者，专家的态度。虽然如此，仍然有不少人知难而上，找出各种用光做存储的方案。今年OFC的PDP阶段，希腊一所大学的几位学者发表了题为“基于光的缓存，首个光缓存器概念的展示”的论文。作者 Christos Pappas, Theodoros Moschos, Theoni Alexoudi以及Christos Vagionas和Nikos Pleros，来自希腊塞萨洛尼基亚里士多德大学信息系创新研究中心。

光如果能够缓存，那么就可以和电子一样用来做数字信号处理器，其前景无限美好。为了克服没有质量的光子静止不下来的挑战，学界其实也想了一些替代的办法，也就是找到一种能让光子在其间运动的介质，比如光纤延迟器（代表性如光纤环），基于InGaAsP/InP波导的光学双稳态存储型缓存器等。

回到OFC这篇论文。文章开篇提到当前计算机技术发展中存在CPU和主存储性能之间的“存储墙”，基于光子的缓存技术被许多人认为是一个可行的解决方案。从2009年PTL上第一篇单比特光RAM单元的论文( Pleros ,N et al.,PTL 21,73-75)开始 ,这方面的进步已经有不少。但是完整的光缓存器的实验还是本文第一次给出。

从上面的实验设置图可以看到，这个光缓存器的设计包括了四个缓存线（CL，缓存器的基本单元），每个缓存线带有两个触发器（Flip FLop，简称FF），一个无源行/列解码器，一个标记比较器。实验成功实现了WDM下10Gbps的光数据读写。基于无源滤波器的光行解码器RD和基于光解复用器的列解码器CD，成功实现了4x2比特的光RAM池。实验中FF基于单片集成的InP工艺（弗朗霍夫研究院制造），另外使用了基于AWG的CD设计，和多波长SOA-MZI接入门（AG）。实验中，在光接口模块中，9路连续波光束通过2个AWG复用后注如两个不同的铌酸锂MZ调制器，驱动为5Gbps模式发生器PPG。实验中用到的光器件还包括了VOA， EDFA, 滤波器，光延迟线等等。

在基于WDM的4x2x5Gbps NRZ码流下，该装置成功实现了8比特的读写操作。如图显示了实验结果。

光缓存和光交换一样，在十多年前学术界一度很热门，但是这两年较少听到。如同相干通信一样，技术的发展从来是螺旋形前进的。在合适的机会下，只要市场需求在，技术的发展总是遏制不住的。编辑看好这篇OFC文章所展现出的光缓存装置对光器件的需求，这将给今后的光器件市场带来持续的生命力。