面向未来的光交换网络及其器件技术PDF电子书下载

第0章　引言 1

0.1 光交换网络及其发展历程 2

0.2　光开关的性能参数 5

0.3　光开关矩阵的性能参数 6

第1章 电光开关 9

1.1 晶体中的电光效应 11

1.1.1 光在晶体中的传播特性 11

1.1.2　铌酸锂晶体的电光特性 14

1.2　马赫-泽德干涉型（MZI）电光开关 17

1.3　定向耦合器电光开关 19

1.3.1　波导中的耦合模理论 19

1.3.2　定向耦合器型电光开关 21

1.4　Y分叉型电光开关 23

1.5　多模电光开关 28

1.6　掺镧锆钛酸铅（PLZT）电光开关 29

1.6.1 PLZT的电光特性 30

1.6.2　PLZT电光开关 31

1.7　PLZT电光开关的商业应用 33

参考文献 34

第2章 MEMS光开关 37

2.1　MEMS光开关的工作原理和驱动方式 38

2.1.1　MEMS光开关的工作原理 38

2.1.2　MEMS光开关的驱动技术 40

2.2　MEMS光开关的结构 42

2.2.1　二维平面结构MEMS光开关 42

2.2.2　三维空间光束结构MEMS光开关 45

2.3　MEMS光开关的设计与制作 46

2.3.1　高斯光束及损耗 46

2.3.2　光束成像系统 47

2.3.3　光程变化的影响 48

2.3.4　偏振相关损耗 48

2.3.5　MEMS开关的制作工艺 49

2.4　MEMS光开关的集成 51

2.4.1 传统矩阵型MEMS光开关架构 51

2.4.2　L型MEMS光开关架构 52

2.4.3　Spark-Benes型MEMS光开关架构 54

2.4.4　5镜型MEMS光开关架构 55

2.4.5　大规模MEMS光开关的集成架构 57

2.5　MEMS光开关的商业应用 58

参考文献 59

第3章　声光开关 61

3.1 晶体中的声光效应 62

3.1.1　声致折射率调制 62

3.1.2　声致布喇格衍射 63

3.2　基于光束偏振的声光开关 66

3.2.1　声光耦合模方程 66

3.2.2　声光开关的工作原理 67

3.2.3 AOTF的理论分析及制作 69

3.3　其他类型的声光开关 73

3.4　声光开关的商业应用 74

参考文献 75

第4章　热光开关 77

4.1　热光开关的结构和工作原理 78

4.1.1　光波导中的热光效应 78

4.1.2　定向耦合器热光开关 80

4.1.3　M-Z干涉仪热光开关 81

4.1.4　数字热光开关 82

4.2　热光开关的设计和制作 83

4.2.1　硅基热光开关 83

4.2.2　聚合物热光开关 84

4.3　热光开关的商业应用 84

参考文献 86

第5章　全光开关 89

5.1　基于非线性光学环路镜的全光开关 90

5.2　马赫-泽德型光控光开关 94

5.3　基于SOA的全光开关 95

5.3.1 基于太赫兹光非对称解复用器的全光开关 95

5.3.2　基于UNI的全光开关 97

5.4　光子晶体全光开关 98

5.4.1　通过光子带隙迁移 99

5.4.2　通过缺陷模式迁移 100

5.4.3　通过非线性频率转换 100

5.4.4　利用光子态密度 100

5.4.5　利用双稳态 101

5.4.6　利用波导和微腔的耦合 101

5.5　几种光开关的性能分析和比较 102

参考文献 103

第6章　光交换矩阵 105

6.1 光交换矩阵的特性 106

6.2　空间交换矩阵 108

6.2.1　基本光开关模型 108

6.2.2　Crossbar交换矩阵 109

6.2.3　Clos交换矩阵 111

6.2.4　Benes交换矩阵 113

6.2.5　Spanke交换矩阵 114

6.3　交换矩阵的连接控制算法 115

6.3.1　路径搜索算法 116

6.3.2　重排算法 119

6.4　AWG交换 121

6.4.1　AWG的结构和原理 122

6.4.2　AWG波长路由选择器 122

6.5　波长选择开关交换 127

6.5.1　波长选择开关 127

6.5.2　基于MEMS的波长选择开关 128

6.5.3　基于AOTF的波长选择开关 131

参考文献 135

第7章　光电路交换 137

7.1　光电路交换概述 138

7.1.1　光电路交换的原理 138

7.1.2　光路保护及恢复 142

7.2 自动交换光网络 150

7.2.1　传送平面 152

7.2.2　控制平面 152

7.2.3　管理平面 157

7.2.4　DCN 158

7.2.5　接口和参考点 158

7.3　光电路交换商用系统 159

参考文献 161

第8章　光分组交换 163

8.1　光分组交换（OPS） 164

8.1.1　光分组交换的原理 164

8.1.2　光分组交换网络的关键技术 169

8.2　光突发交换（OBS） 173

8.2.1　OBS网络原理 174

8.2.2　OBS网络节点结构 174

8.2.3　OBS网络关键技术 176

8.3　光分组交换技术的应用 183

8.3.1　光突发交换试验平台与现场实验 183

8.3.2　基于OBS的以太网EtherBurst 184

参考文献 186

第9章　光子网格 189

9.1 网格技术 190

9.2　光子网格技术 192

9.2.1 基于OCS网络的光子网格 193

9.2.2　基于OBS网络的光子网格 195

9.2.3　基于OBS/OCS混合式网络的光子网格 200

参考文献 202