1.一种波长-模式混合复用的片上光交换网络架构，其特征在于，包括：发送模块、接收模块和交换模块，所述发送模块包括基于微环谐振器的波长分配模块和模式选择/复用模块，基于微环谐振器的波长分配模块用于实现对每个节点所工作的波长进行分配，模式选择/复用模块用于实现对输入信号进行不同模式的选择及复用，所述光交换模块基于Benes拓扑用于大规模无阻塞交换功能，所述接收模块由模式解复用器和微环滤波器组成，模式解复用器用于将不同的模式解复用为基模信号，和微环滤波器用于实现对不同波长信号的选择，部署支持W个波长、M个模式、和N×N的Benes拓扑，该网络架构就可以支持W×M×N个处理器核的数据通信；所述发送模块不仅用于波长和模式复用用来提升带宽，而且还用于不同模式之间的选择和转换，实现所有的处理器核任意的波长及模式分配，可以根据通信需求，将波长和模式分配给不同的处理器核，提升交换网络规模。

2.根据权利要求1所述的一种波长-模式混合复用的片上光交换网络架构，其特征在于，所述发送模块中，所有的处理器被分成M×N组，且每一组的输入都是W个波长复用的WDM信号，在每组中包含W个处理器单元，每个单元由一个处理器核、缓存组件和光发射机组成，每个调制器阵列由W个具有不同谐振波长的微环谐振器组成，默认情况下，所有微环谐振器都处于关闭状态，每个组中需要打开的微环谐振器的数量和所需要调制的波长可以由网络中工作的处理器核的数量和每个处理器核所携带的数据来动态调整。

3.根据权利要求2所述的一种波长-模式混合复用的片上光交换网络架构，其特征在于，当某个处理器核产生的数据量小于设定值时，可以只用一个波长信号携带其产生的信息；当数据量大于设定值时，就需要调制到多个波长上进行同时传输，此外，当网络中一些处理器核处于空载时，其他的处理器核也可以分配更多的波长，而当网络所有处理器都同时工作时，每个核所连接的调制器组中使用一个工作波长来避免整个互连网络中的波长冲突。

4.根据权利要求1-3之一所述的一种波长-模式混合复用的片上光交换网络架构，其特征在于，在所述模式选择/复用模块中，有两个输入端口和一个输出端口，端口之间由微环谐振器组成的开关单元进行连接，两个端口分别输入经过波长分配模块后的携带基模的多波长光信号，经过该模式复用单元，两个输入信号都将会复用到一个端口中输出，实现信号的复用，此外，通过控制相应的微环谐振器的开关状态将信号诱导到模式转换区域，实现两个输入信号中的一组信号进行模式转换，最终，两组携带基模的输入信号将分别以不同的模式同时从端口输出，实现模式的转换和复用。

5.根据权利要求4所述的一种波长-模式混合复用的片上光交换网络架构，其特征在于，为了实现两个输入端口的光信号都可以进行从高阶模式M1到高阶模式M2的转换，需设计两个从单模波导到多模波导转换的相位匹配区域，提出了基于单环和双环的add-drop型光开关阵列，单环型光开关阵列由一组不同波长的微环谐振器组成，用于实现对两个平行波导中的不同光波长信号进行耦合和转向。而双环型光开关采用上下并联型的微环谐振器组来实现对不同波导中的信号的耦合，但保持输出信号的方向与输入信号的相同。

6.根据权利要求1-3之一所述的一种波长-模式混合复用的片上光交换网络架构，其特征在于，在所述光交换模块中，采用将多个2×2基本开关单元进行级联形成Benes拓扑实现无阻塞特性，其核心单元是2×2光波长-模式混合交换模块，输入的模式复用信号经过模式解复用器分解为两个具有单模的信号分别送入到单模的2×2光模块进行数据交换，每个单模的2×2光模块包括两个微环组，每组含W个不同谐振波长微环，控制微环谐振的状态(关闭/打开)对输入的特定模式和波长信号进行选择，使其从期望端口输出，实现不同端口间波长和模式交换，可以实现N组携带W个波长和M个模式的信号的同时交换。

7.根据权利要求1-3之一所述的一种波长-模式混合复用的片上光交换网络架构，其特征在于，每个接收模块含2W个处理器核，其中W个负责接收基模的信号，另外W个负责接收高阶模式的信号，与发送模块不同，每个节点只与一个处于谐振的微环滤波器相连，接收模块内所有处理器核分配的模式和波长均不同，实现数据传输并行化。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述架构的路由算法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：定义互连网络中处理器核个数为C，每个核编码为Cx(x＝1，2，...，C)，复用的波长个数为W，复用的模式个数为2，Benes拓扑规模为N×N，源处理器核为Cs，目的处理器核为Cd；

步骤2：将Cs和Cd转换为三维坐标的形式：Cs＝(Ns，Gs，Ws)，Cd＝(Nd，Md，Wd)。并将发送端的不同的模式选择/复用模块用MSMNs来表示，其中Ns∈(1，2，...，N)表示在N×NBenes网络中的输入端口，Nd∈(1，2，...，N)表示在N×NBenes网络中的输出端口，Gs∈(1，2)表示模式选择/复用模块MSMNs中的输入端口；Ws∈(1，2，...，W)表示源处理器核Cs的工作波长，Md∈(1，

2)表示进入目的处理器核Cd所在的接收端模块之前的工作模式，其中Md＝1代表高阶模式M2，Md＝2代表基模M1，Wd∈(1，2，...，W)表示目的核Cd所连接的微环滤波器的工作波长；

步骤3：根据以下公式来计算Cs和Cd的三维坐标：

Ns＝(Cs-1)/2W+1

Gs＝[(Cs-1)％2W]/W+1

Nd＝(Cd-1)/2W+1

Md＝[(Cd-1)％2W]/W+1

Wd＝[(Cd-1)％2W]％W+1

步骤4：按照Cd所连接的微环的工作波长Wd为输入核分配波长λWd，且Ws＝Wd；

步骤5：确定模式选择/复用模块MSMNs中的微环谐振器的开关状态：当GS＝Md时，MSMNs中工作波长为λWd的微环谐振器处于关闭状态，当Gs≠Md时处于打开状态；

步骤6：根据Ns和Nd的值作为Benes的输入和输出端口来确定各级开关单元的状态；

步骤7：根据配置好的状态，源处理器核的数据在发送模块中被自动的分配到相应的波长和模式上，经过配置好的Benes网络被动的从输出端口输出并到达目的处理器核，交换过程完成。