基于光子晶体光纤非线性环路镜光开关的研究

采用光子晶体光纤构成非线性光学环路镜,利用非线性环路镜中信号光与控制光之间交叉相位调制效应实现全光开关. 讨论了光子晶体光纤结构参数对其非线性的影响,建立了基于光子晶体光纤非线性环路镜光开关的理论模型,研究了光开关的透过特性及影响光开关性能的因素. 研究结果表明,基于光子晶体光纤非线性环路镜的光开关,可以在较短的环长和较低的开关功率下实现高速光开关操作,其开关特性可由控制光功率灵活调控. 光子晶体光纤非线性环路镜光开关为实现用于高速光通信系统中的光开关技术提供了一种重要思路.     

全光网络中的光开关技术及应用

在整个光通信系统中，光开关是较为重要的光无源器件，在光网络系统中可对光信号进行选择性操作。光 开关的研究日益成为全光通信领域关注的焦点，总结了光开关在全光网络中的应用，介绍了光开关的基本工作原 理及光开关技术的进展。     

全光纤型磁光开关的设计

光开关是全光网络中的关键器件,主要用来实现光层的路由选择、波长选择和光交叉连接等功能。研制一种利用法拉第效应、光纤型偏振分/合束器、磁光晶体光纤高速磁场控制技术的全光纤磁光开关。这种微型的磁光开关具有开关速度快、结构简单、柔韧可弯曲和易于集成等特点。     

成果转化

光开关即光路开关,光开关能快速直接地通断、切换和转换光信号的通路。利用这种器件,可以简单、经济地构成各种通路、干线的主备用系统和各种不同目的需要光通路切换的网络,同时他们也被广泛地应用于各种光通道保护系统、线路监控、传感器转换、数据网络、FDDI、LAN和正在迅速发展的全光网系统中。光开关的最大优点就是信号可在光上直接转换应用。他们构成的各种关系统,不仅经济、可靠而且大大地简化了系统的结构,在诸多方面可以获得很好的效益。因此光开关是无光源器件中的一个重要种类,由它构成     

3阶色散对双折射光纤中光孤子全光开关的影响

运用分裂步长傅立叶方法数值模拟耦合非线性薛定谔方程,研究了双折射光纤中光孤子全光开关的性质.研究发现通过改变初始脉冲输入条件和双折射光纤参数可以实现光孤子全光开关的开和关,同时研究了3阶色散对双折射光纤中光孤子全光开关的影响,得出较大的3阶色散能够破坏光孤子的稳定性,进而对光孤子全光开关产生影响,而较小的3阶色散不会改变光孤子全光开关的性质.     

基于SOA的有源光开关技术的研究

研究了ＳＯＡ有源光开关原理与光开关矩阵的基本构成,给出了相关的主要性能参数,包括开关速度、消光比、噪声指数、动态范围以及开关增益,实际制备了一个有源光开关基本单元矩阵,并给出初步实验结果。     

基于半导体光放大器的双端口全光光开关

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的双端口全光光开关.这种开关以一个平行排列3×3耦合器作为其核心元件,具有类似于非线性光学环路镜(NOLM)和T比特光学非对称解复用器(TOAD)的结构.由于这种光开关是基于SOA的,所以它结构紧凑,易于集成,而且需要很小的控制光功率(几个mW).这种光开关具有两个开关端口,满足了一些特殊应用场合的需要.论文中给出了双端口全光开关的单脉冲2.5 Gb/s开关实验结果.实验结果表明,这种开关可以实现两个端口的开关光信号同时输出,开关消光比达到了20 dB以上.     

一种光开关阵列驱动控制电路设计方法

针对数据中心光交换阵列切换慢、延时大的技术问题,提出了一种大规模光开光阵列驱动控制电路设计方法。在介绍大规模光开关阵列驱动控制电路原理的基础上,先设计出单路高速、幅度可调光开关控制电路,进而设计了2 000路光开关阵列驱动控制电路,并给出了主要芯片的选型依据,最后通过实验验证了设计的正确性。通过创造性地使用2个数字电位器和1个高速开关,实现了高电平和低电平均可调节的驱动控制电路设计,为光开关阵列驱动控制电路的设计提供了参考和借鉴。     

基于MOEMS技术光开关的研究与进展

光开关是光通信网络的重要功能器件，基于MOEMS技术的光开关是最具发展前景的光开关之一．本文在简介不同种类光开关原理特点的基础上，详细分析了MOEMS光开关的设计、性能指标、结构、分类等，并给出了这一领域最新的研究与进展状况．     

基于微流控技术新型光开关器件设计

首先介绍了较为常用的几种光开关的工作原理、特点和应用.描述了MEMS、MOEMS、微流控技术.以MOEMS及微流控技术相接合,提出一种新的微流控光开关阵列结构,通过电控方法改变微流控芯片波导结构,实现光路变化.该光开关具有体积小,结构简单,功率损耗低,有利于光开关阵列集成化、微型化及制作.以电控方式控制光开关,在开关速度上比温控更快、更稳定,且控制电路简单等特点易构成大容量交换矩阵.     

光分组交换网络技术展望

综述了当前光网络向高速大容量、智能化和向分组交换转变的发展趋势。介绍了在光域上直接实现数据包的传送、路由、波长变换、存贮和转发的光分组交换技术的优点和目前能够实现光分组交换的几种解决方案 ,包括光突发交换、光标记交换和全光时分复用交换等。光分组交换的核心是光信号处理技术。由于当前缺乏光子存储器和光子集成芯片 ,该技术还处于探索阶段 ,有待光子学新概念和新器件的突破。因此 ,不失时机地开展对光分组交换技术的研究是实现创新与跨越发展的机遇和挑战     

全新光交换网络设计

提出了一种全新无阻塞光交换网络，论述了它的正确性，设计了其中的主要部件。该设计将先进的光交换与现有技术相结合，有可能为大容量光交换机的实现提供一条快捷的路径。当光束偏转速度达到纳秒级时，该网络又可将光交换与ＡＴＭ（异步转移模式）交换相结合，从而满足高速信息网络对交换的要求。模拟实验表明，本网络是容易实现的。     

光网络中的多粒度交换节点研究

在WDM光网络中引入多粒度交换可以有效地减小交换节点中交叉连接矩阵的规模,从而大大降低网络的成本。在介绍现有的多粒度交换节点结构的基础上,提出了2种两层的交换结构。详细分析比较了不同结构的内部交换矩阵规模、交换和流量疏导能力,并通过比较可实现的交换组合数目分析了其阻塞性能。     

光突发交换网络结构与路由技术研究

光突发交换是面向下一代因特网的光交换模式,是光电路交换(OCS)和光分组交换(OPS)的有效折衷方案,避免了各自的缺点。在OBS中,使用的带宽粒度介于光电路交换和光分组交换之间,比光电路交换灵活,比光分组交换易于实现,是很有发展前途的光交换技术。路由技术在光突发交换中起重要作用,在很大程度上影响着光突发交换网络的性能。给出了路由机理和路由计算的流程。     

光突发交换网络的数据信道分组抢占调度策略研究

光突发交换是面向下一代因特网的光交换模式,它结合了光电路交换和光分组交换的优点,同时克服了他们的一些缺点.介绍了光突发交换网络中一种支持区分服务的数据信道调度策略,通过仿真分析了数据信道分组策略对网络性能的影响,为进一步研究提供了有价值的参考.     

支持突发粒度的多粒度光交换结构研究

多粒度光交换能减小光交叉连接矩阵的规模,能降低光节点的成本.然而现有多粒度光交换结构的最小交换粒度常为波长,该交换粒度太大,会导致核心节点的链路利用率低.针对这种缺陷,提出了一种支持突发粒度的多粒度光交换节点结构.在传统级联式多粒度光交换结构的基础上,核心节点结构增加了光突发交换矩阵,利用光突发交换的交换粒度小和统计复用特性,提高了链路利用率;并且去掉了波长交换矩阵,以降低核心光节点的复杂度和成本.在这种新结构下,提出了一种波带分配算法,能根据业务流量的实际需求动态地新建和拆除波带信道,从而提高了波带信道的利用率.     

支持突发粒度的多粒度光交换结构研究

多粒度光交换能减小光交叉连接矩阵的规模,能降低光节点的成本。然而现有多粒度光交换结构的最小交换粒度常为波长,该交换粒度太大,会导致核心节点的链路利用率低。针对这种缺陷,提出了一种支持突发粒度的多粒度光交换节点结构。在传统级联式多粒度光交换结构的基础上,核心节点结构增加了光突发交换矩阵,利用光突发交换的交换粒度小和统计复用特性,提高了链路利用率;并且去掉了波长交换矩阵,以降低核心光节点的复杂度和成本。在这种新结构下,提出了一种波带分配算法,能根据业务流量的实际需求动态地新建和拆除波带信道,从而提高了波带信道的利用率。     

A Novel Model of Resolving Contention in Optical Burst Switched Networks

A Novel segmentation and feedback model (SFM) applied to resolve collision has been proposed. The SFM is featured with Burst Segmentation and Prioritized Feedback (BSPF) that are used to provide quality of service (QoS) and realize high throughput and faster switching in the optical burst switched networks. Simulation and performance analyses show that the SFM effectively avoid collision in optical burst switching (OBS). Long delay time of deflection routing and immature technology of wavelength converter and optical buffer are not employed in the SFM. The SFM not only realizes quick switching but also allows preemption for higher priority bursts.     

A Novel Switching Architecture for IP Over WDM Networks

Integrating IP and WDM is an attractive direction for research.Many solutions have been presented but it is noted that the existing switching technologies still need more concern. Since optical packet switching is not practical yet, there are just two possible solutions left. One is wavelength routing(WR), which is circuit switching in essence and the other is newly proposed optical burst switching (OBS). In this paper, characteristics of WR and OBS are first described, then, compared in several aspects. It is notice that in many aspects, the wavelength routing and burst switching are complement. This stimulates us to propose a new switching architecture, which may be considered as “mixture” of WR and OBS. We beleve the network built on new switching structure can accommodate the requirements of practicability, flexibility, robustness, effciency and etc. simultaneously. However, many related problems still need to be further researched.     

有机聚合物全光开关的实验研究

报道了两种非线性有机聚合物（非醚ＰＰＱ和Ｐｏｌｙ－３ＢＣＭＵ）波导全光开关的实验研究。应用前向简并四波混频原理在ＰＰＱ薄膜光波导中演示了全光开关功能。利用Ｐｏｌｙ－３ＢＣＭＵ的光漂白性质，设计并制备了能与光纤系统兼容的波导光开关实验器件。