光通信信号处理PDF电子书下载

第1章　光通信与光信号处理概述 1

1.1　光通信的发展 1

1.2　光通信中的光信号处理 2

1.2.1　全光网与光信号处理 2

1.2.2　光信号处理的现状与发展 5

第2章　光调制技术 9

2.1　光调制技术的分类 9

2.1.1　连续式调制和脉冲式调制 9

2.1.2　直接调制和间接调制 12

2.2.1　电光调制的原理 14

2.2　电光调制 14

2.2.2　电光振幅（或强度）调制 17

2.2.3　电光相位调制 18

2.2.4　M-Z（Mach-Zahnder）波导调制器 19

2.3　声光调制 19

2.3.1　声光效应 19

2.3.2　喇曼-奈斯衍射和布拉格衍射 20

2.3.3　声光调制器 21

2.4　磁光调制 21

2.5　电吸收调制 22

2.6　光传感中的光调制技术 23

2.6.1　光强度调制传感 24

2.6.2　光相位调制技术 26

2.6.3　光波长调制技术 28

第3章　光复用技术 30

3.1　光波分复用 31

3.1.1　光波分复用的概念及特点 31

3.1.2　光合波与光分波技术 32

3.1.3　波分复用技术的应用与发展 37

3.2　光时分复用 39

3.2.1　光时分复用的概念 39

3.2.2　光时分复用的关键技术 40

3.2.3　时分复用技术的应用与发展 43

3.3　光码分复用 47

3.3.1　光码分复用的概念 47

3.3.2　光码分复用系统的分类 47

3.3.3　光码分复用的工作原理 48

3.3.4　码分复用的编／解码技术 49

3.3.5　码分复用技术的应用与发展 51

3.4　光极化复用 52

3.4.1　光极化复用的概念 52

3.4.2　光极化复用关键技术 53

3.5　微波副载波复用 54

3.5.1　微波副载波复用的概念 54

3.5.2　微波副载波复用的应用 55

第4章　光再生技术 56

4.1　信号再生的概念与光再生技术概况 56

4.1.1　信号再生的概念 56

4.1.2　光再生技术概况 57

4.2　光放大技术 57

4.2.1　掺稀土元素光纤放大器 58

4.2.2　拉曼光纤放大器（RFA） 62

4.2.3　半导体光放大器 66

4.3　光整形技术 67

4.3.2　基于半导体光放大器的光判决门 68

4.3.1　基于非线性光环形镜（NOLM）的光判决门 68

4.3.3　基于非线性饱和吸收效应的光判决门 69

4.4　光时钟恢复技术 70

4.4.1　基于锁模激光器的时钟恢复 70

4.4.2　基于光锁相环的时钟恢复 72

第5章　光路控制技术 73

5.1　光隔离器与环形器 73

5.1.1　光隔离器 73

5.1.2　光环行器 74

5.1.3　微光学器件与光路的耦合技术 75

5.2　光开关 76

5.2.1　波导型光开关 77

5.2.2　微电子机械光开关 78

5.2.3　液晶光开关 79

5.2.4　气泡开关 80

5.2.5　光栅开关 80

5.3　光滤波与光上下复用 81

5.3.1　固定式光滤波 81

5.3.2　可调谐光滤波器 83

5.3.3　OADM 87

5.4　光波长变换 88

5.4.1　基于半导体光放大器的波长变换 89

5.4.3　基于四波混频的波长变换 91

5.4.2　基于非线性光学环形镜的波长变换 91

5.4.4　基于交叉吸收调制效应（XAM）的波长变换 92

5.4.5　基于注入锁定半导体激光器的波长变换 93

5.4.6　基于光纤光栅外腔激光器的波长变换 94

5.5　色散补偿技术 94

5.5.1　色度色散补偿技术 95

5.5.2　偏振模色散补偿技术 100

5.6　光功率分配器 102

5.6.1　光功率分配器的分类 102

5.6.2　可调光功率分配器的实现技术 103

第6章　光逻辑控制技术 107

6.1　光计算 107

6.1.2　利用SOA交叉增益调制效应实现光逻辑与门 108

6.1.1　利用光孤子陷阱开关实现光逻辑与门 108

6.1.3　利用超快非线性干涉仪作为光逻辑门 109

6.1.4　基于马赫-曾德尔干涉仪的全光逻辑异或门 110

6.1.5 利用TOAD实现全光逻辑门 110

6.2　光缓存 111

6.2.1　基于光纤延时线的光缓存 112

6.2.2　半导体量子点结构的光缓存 115

6.2.3　基于光波长转换的方案 116

6.2.4　基于空间偏转路由的光缓存 116

6.3.1　副载波复用光标记 118

6.3　光标记 118

6.3.2　时分复用光标记 122

6.3.3　专用波长光标记 122

6.3.4　高强度光标记 123

6.3.5　电光调制光标记 124

6.3.6　用光波长标记进行波长通路状态监控 125

6.4　光互连 126

6.4.1　光互连的必要性和现状 126

6.4.2　光互连的实现方法 127

6.4.3　光互连计算机体系结构 131

7.1　光检测的类型与原理 133

7.1.1　光电子发射探测器 133

第7章　光检测技术 133

7.1.2　光电导探测器 134

7.1.3　光伏探测器 134

7.2　光通信用光探测器的类型 136

7.2.1　PIN型光电二极管 136

7.2.2　APD型光电二极管 136

7.2.3　MSM光电探测器 137

7.2.4　光探测器的工作参数 137

7.3　光接收机 139

7.3.1　光接收机的组成 139

7.3.2　光接收机的参数 140

7.4.1　相干光通信的基本原理 142

7.4　光外差探测 142

7.4.2　相干光通信的关键技术 143

7.4.3　相干光通信在超长波长光纤通信系统中的应用 145

第8章　光波长交换与路由技术 146

8.1　光交换与路由概述 146

8.1.1　光交换与路由的必要性 146

8.1.2　光交换与路由的分类 147

8.1.3　光交换与路由技术的现状与发展 148

8.2　从多波长光传输到多波长光交换 151

8.2.1　光传送网概念的提出 151

8.2.2　光传送网的现状 152

8.3.1　OADM的功能和结构 153

8.3　OADM节点的功能与实现方案 153

8.3.2　OADM的组成 154

8.3.3　OADM的实现方案 155

8.4　OXC的功能与实现方案 158

8.4.1　OXC的功能和结构 158

8.4.2　OXC的组成 159

8.4.3　OXC的性能评价 159

8.4.4　OXC的实现方案 161

8.5　光波长交换节点的关键技术 164

8.5.1　光信道串扰问题 164

8.5.2　光功率均衡与光功率管理 168

9.1.1　IP over DWDM光网络的演变 173

第9章　光分组交换与路由技术 173

9.1　光分组交换的发展和演变 173

9.1.2　光分组交换的现状 175

9.1.3　光分组交换的发展趋势 177

9.2　光分组交换的节点结构及关键技术 178

9.2.1　光分组交换的节点结构 178

9.2.2　光分组交换的关键技术 178

9.2.3　光分组交换网 181

9.3　光突发交换技术 182

9.3.1　光突发交换的概念及特点 182

9.3.2　光突发交换相关技术 183

9.3.3　光突发交换的现状和应用前景 185

9.4　光标签交换技术 186

9.4.1　光标签交换的提出 186

9.4.2　多协议波长交换（MPLmS）技术 188

9.4.3　通用多协议标签交换技术 190

第10章　光传送网功能与光信号处理 191

10.1　光传送网的分层与分割 191

10.1.1　光传送网的分层结构 191

10.1.2　光传送网的分割 192

10.2　层网络功能与光信号处理流程的规范语言 193

10.2.1　基本功能块描述方法 193

10.2.2　原子功能描述方法的基本思想 193

10.2.3　层网络的原子功能 194

10.2.4　传送网络基本结构元件 195

10.3　光传送网层网络的光信号处理流程 198

10.3.1　OTN层网络的原子功能 198

10.3.2　OTN层网络的光信号处理流程 200

10.3.3　光传送网中的光信号处理过程 200

10.4　光信号处理逻辑功能的技术实现 202

10.4.1　OCh层 202

10.4.2　OMS层 206

10.4.3　OTS层 207

缩略语 209

参考文献 215