光交换技术

　　第1章  绪论  1
　　1.1  通信交换技术的发展历程  1
　　1.2  光交换的产生  3
　　1.3  光交换研究的基本内容及特点  6
　　1.4  光交换技术的研究现状  7
　　第2章  光交换的物理基础  9
　　2.1  光学双稳  9
　　2.1.1  光学双稳现象  9
　　2.1.2  光学双稳的分类  10
　　2.1.3  光学双稳的非线性  14
　　2.2  光折变效应  15
　　2.2.1  光折变的机理  15
　　2.2.2  光折变效应的特性  17
　　2.2.3  光折变效应的应用简介  18
　　2.3  光放大  20
　　2.3.1  光放大的基本性能  20
　　2.3.2  半导体光放大  23
　　2.3.3  光纤型光放大  24
　　2.4  多量子阱  28
　　2.4.1  多量子阱结构  28
　　2.4.2  MQW的特性  28
　　2.4.3  应变量子阱  30
　　2.5  自电光效应  30
　　2.5.1  量子限制Stark效应  30
　　2.5.2  自电光效应及其特性  31
　　2.6  光纤（或介质）的非线性效应  32
　　2.6.1  非线性折射率效应  32
　　2.6.2  光Kerr效应  33
　　2.6.3  自相位调制  34
　　2.6.4  交叉相位调制  37
　　2.7  非线性光混频  38
　　2.7.1  差频产生及其特性  38
　　2.7.2  四波混频及其特性  39
　　2.8  光孤子  41
　　2.8.1  光孤子的描述  41
　　2.8.2  光孤子的特性  43
　　2.8.3  光孤子的应用简介  46
　　第3章  光交换器件  50
　　3.1  光交换器件的分类及其性能指标  50
　　3.1.1  分类  50
　　3.1.2  性能指标  51
　　3.2  基于不同机理的光开关  52
　　3.2.1  传统的机械光开关  52
　　3.2.2  电光开关  53
　　3.2.3  热光开关  54
　　3.2.4  声光开关  55
　　3.2.5  全息光开关  56
　　3.2.6  MEMS开关  56
　　3.2.7  其他光开关  60
　　3.3  光双稳器件  61
　　3.3.1  F-P腔光触发器  61
　　3.3.2  分支波导光逻辑门  62
　　3.3.3  定向耦合器光双稳开关  63
　　3.3.4  半导体光双稳高速开关  65
　　3.3.5  光电反馈式光学多稳器件  66
　　3.4  多量子阱SEED  67
　　3.4.1  SEE双稳二极管  67
　　3.4.2  对称SEE逻辑门  68
　　3.4.3  多稳态SEE光运算器  70
　　3.4.4  晶体管偏置SEED  70
　　3.4.5  SEE灵巧像素  71
　　3.4.6  SEE波长转换与再生  72
　　3.5  空间光调制器  72
　　3.5.1  SLM及其分类  73
　　3.5.2  磁光SLM  74
　　3.5.3  液晶光阀  76
　　3.5.4  普克尔斯SLM  77
　　3.5.5  微通道SLM  78
　　3.5.6  表面形变SLM  78
　　3.5.7  Si-PLZT陶瓷SLM  79
　　3.5.8  数字微镜器件SLM  80
　　3.6  波长变换器  81
　　3.6.1  利用SOA的WC  81
　　3.6.2  利用LD的WC  83
　　3.6.3  利用EAM的WC  84
　　3.6.4  利用光纤非线性的WC  86
　　3.7  可调谐光器件  87
　　3.7.1  可调谐滤波器  87
　　3.7.2  可调谐激光器  92
　　3.7.3  可调谐波长变换器  98
　　3.7.4  波长可调谐光探测器  102
　　3.7.5  可变光衰减器  105
　　第4章  光交换方式和系统  112
　　4.1  光交换方式  112
　　4.1.1  光路交换与光分组交换  112
　　4.1.2  复用光交换方式  113
　　4.2  空分光交换  114
　　4.2.1  基本结构及特点  115
　　4.2.2  空分光交换网络  116
　　4.2.3  不同器件构成的SDOSN  119
　　4.2.4  典型的空分光交换系统  124
　　4.3  自由空间光交换  127
　　4.3.1  不同器件构成的FSOSN  127
　　4.3.2  典型的自由空间光交换系统  133
　　4.4  时分光交换  138
　　4.4.1  时分光交换分类  138
　　4.4.2  基本结构及特点  140
　　4.4.3  TDOSN及其主要功能  142
　　4.4.4  时分光交换网络  145
　　4.4.5  典型的TDOS系统  147
　　4.5  波/频分光交换  152
　　4.5.1  基本结构及特点  152
　　4.5.2  波长变换的实现技术  153
　　4.5.3  波/频分光交换节点  159
　　4.5.4  典型的WD/FD-OS系统  164
　　4.6  ATM光交换  167
　　4.6.1  ATM信元及其光交换原理  167
　　4.6.2  ATM光交换节点  168
　　4.6.3  典型的ATM光交换系统  169
　　4.7  光分组交换  172
　　4.7.1  光分组的格式、交换原理及特点  172
　　4.7.2  OPS节点及其关键技术  174
　　4.7.3  光分组交换的协议  177
　　4.7.4  典型的OPS系统  179
　　4.8  多维、复合光交换系统  181
　　4.8.1  多维、复合光交换的提出  182
　　4.8.2  MOS方式及系统分类  182
　　4.8.3  基于平行背板和总线的多维MOS系统  185
　　第5章  光交换中的光波技术  190
　　5.1  高重复率超短光脉冲产生技术  190
　　5.1.1  利用增益开关激光器  190
　　5.1.2  利用外腔锁模激光器  190
　　5.1.3  利用锁模光纤(环)激光器  191
　　5.1.4  利用集成电吸收半导体激光器  192
　　5.1.5  利用超连续谱激光器  193
　　5.2  超高速全光开关技术  194
　　5.2.1  无源非线性高速光开关  194
　　5.2.2  有源非线性高速光开关  199
　　5.3  光波分复用/解复用技术  202
　　5.3.1  光波色散型DeWDM  203
　　5.3.2  光波干涉型DeWDM  207
　　5.3.3  光波偏振型DeWDM  208
　　5.4  光分组/信元的编码及地址识别  213
　　5.4.1  光分组/信元的几种编码方法  213
　　5.4.2  基于不同机制的地址识别技术  214
　　5.5  光分组压缩与解压缩  220
　　5.5.1  光分组比特的压缩  220
　　5.5.2  光分组比特的解压缩  220
　　5.5.3  三种压缩与解压缩技术的应用  221
　　5.6  光缓存技术  226
　　5.6.1  利用FDL的光缓存方式  226
　　5.6.2  不同的光缓存器技术  227
　　5.6.3  光存储研究新方案  231
　　5.7  光的同步与时钟恢复  236
　　5.7.1  时延抖动的产生  236
　　5.7.2  光同步措施  237
　　5.7.3  光时钟提取（或恢复）的实现技术  237
　　5.7.4  相位对准光同步技术  245
　　5.8  全光再生技术  246
　　5.8.1  光信号再生及其关键技术  246
　　5.8.2  全光2R技术研究  247
　　5.8.3  全光3R技术研究  249
　　第6章  光交换技术的新进展及展望  255
　　6.1  光标记交换技术  255
　　6.1.1  光标记交换的产生  255
　　6.1.2  光标记技术  257
　　6.1.3  OLSP与光子IP路由器  260
　　6.1.4  典型的光标记交换系统  263
　　6.2  光突发交换  268
　　6.2.1  基本原理及特点  268
　　6.2.2  帧结构与偏置时延  269
　　6.2.3  体系结构及实现技术  271
　　6.2.4  OBS的控制协议  275
　　6.2.5  波长路由OBS系统  278
　　6.2.6  基于环网的OBS系统  281
　　6.3  全光网络中的光交换技术应用  285
　　6.3.1  美国的ARPA计划和NGI计划  285
　　6.3.2  欧洲的RACE计划和e-Europe计划  289
　　6.3.3  日本的高速宽带光网络研究  291
　　6.3.4  中国的光网络研究与发展  294
　　6.4  智能光交换  298
　　6.4.1  体系结构及特点  298
　　6.4.2  ASON的核心技术  301
　　6.4.3  相关协议与标准  310
　　6.4.4  ASON试验平台  312
　　6.5  软交换技术  316
　　6.5.1  软交换的产生  316
　　6.5.2  体系结构及设备  317
　　6.5.3  主要功能及技术规范  318
　　6.5.4  软交换的应用及发展  320
　　6.6  NGN中的MPL隨、GMPLS及多粒度光交换  321
　　6.6.1  MPL隨与波长路由器  321
　　6.6.2  GMPLS技术  325
　　6.6.3  多粒度光交换技术  326
　　参考文献  330

　　    余重秀：北京邮电大学教授，校学术委员会委员，校“光学”、“光学工程”学科主任，校教材建设委员会副主任，教育部重点实验室“光纤通信与光波技术”学术带头人、“通信光电子材料及器件”研究中心主任。兼任中国光学学会全息与光信息处理专业委员会副主任、光电技术专业委员会常委、纤维光学和集成光学专业委员会委员，美国SPIE会员。

　　    《光交换技术》系统地介绍了现代通信中的光交换技术，主要包括通信交换的发展历程、光交换技术涉及的物理机理、关键功能器件、各种光交换方式和系统；重点介绍光交换中的光波技术、光标记交换、光突发交换、智能光交换等新技术及其关联的全光网络，并对下一代全光网络中的光交换技术进行展望。
　　    《光交换技术》可供具有一定通信理论基础的科研人员和工程技术人员阅读，可作为高等院校、科研院所光通信专业及其相近专业研究生课程的教科书或参考书。