《面向未来的光交换网络及其器件技术》比较全面地介绍了光通信网络中的光交换网络技术和关键器件——光开关，通过相关的应用实例，阐述了这些技术和产品在当前网络中的应用情况，展望了未来光交换网络中可能采用的技术和器件。全书分为两大部分，第一部分介绍各种光开关器件技术、产品及应用，包括已经商用的电光开关、MEMS开关、声光开关和热开关，以及目前还处于研究阶段的全光开关和光开关矩阵；第二部分介绍电信领域正在商用的光电路交换网络及未来的光分组交换网络，介绍了分组交换网络在通信网络中的应用案例，包括实验系统和光子网格等。
《面向未来的光交换网络及其器件技术》可供电信运营商、设备商以及高等院校和研究机构中从事光纤通信系统和网络研发的科技人员阅读，使其对现有的和未来的光交换技术有一个比较全面的了解，也可作为企业员工的光交换技术培训教材或相关院校师生的教学参考资料。
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《面向未来的光交换网络及其器件技术》：现代通信网实用丛书 目录
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 序言
近10年问，基于波分复用（WDM）技术的光传输技术极大地扩充了通信网络的带宽资源，成为现代通信网络的技术基础。与光传输巨大的容量相比，节点交换的能力却始终无法取得突破，与目前通信网络中光传输和电交换的组合形式相比，光传输和光交换这种组合无疑更能够充分发挥光通信技术高速、宽带的优点，不仅可以克服“电子瓶颈”导致的通信网络容量受限问题，而且还能够简化网络的结构和复杂性，大大提高网络的灵活性和生存性，实现网络速率和协议的透明性，是通信网络的最终解决方案。正是基于这样的愿景，光交换技术在通信技术领域一直是一个热点研究领域，得到广泛重视。对光交换技术的研究也从来没有停止过，不断有新的光交换概念和新的光交换器件出现。
本书旨在对当前光交换的技术和应用从各个方面进行一个比较全面的描述，不仅讨论了当前成熟的并且在通信领域广泛应用的光交换器件和网络技术，还展望了未来可能应用的光交换器件和网络技术。主要内容包括两大部分，第一部分介绍了光交换的各种光开关器件的基本原理和技术特性，主要包括电光开关、声光开关、热光开关和微机械（MEMS）光开关等已商用的光开关以及还处于研究阶段的全光开关，简单讨论了这些光开关器件的制造技术、产品形式和商业应用；第二部分介绍了如何利用光开关器件构成一个光交换矩阵所涉及的技术，建立在不同光交换技术基础上的光交换系统和网络技术及其商业应用情况，其中包含交换矩阵的构造、矩阵的控制算法和矩阵的性能分析。对于不同光交换技术的交换速度和交换粒度，光交换系统和网络就具有不同的架构、协议和信令等，如光电路交换和光分组交换。物联网技术在政府的推动下风起云涌，产业应用空前高涨，由网格计算演化而来的云计算已成为物联网关键技术之一，在本书的最后讨论了光交换技术与网格计算结合形成的光子网格技术。 文摘
插图：
与电交换方法类似，光交换可以采用光电路交换（OCS）和光分组交换（OPS）两种形式。在光电路交换中，交换粒度是单个光通道的带宽，因此光电路交换往往指光波长交换。由于现有网络主要以数据流为主，电路交换技术在处理数据流时优势并不明显，人们的目光逐渐转向光分组交换技术。光分组交换以一个数据包为交换粒度，数据包以全光的方式进行处理，因此具有光电路交换的所有优点。该技术要求数据报文的帧头识别、处理和控制全部在光域进行，这对可扩展的光交换技术、光缓存技术、光分组定界和同步技术提出了新的挑战。
近年来，光突发交换（OBS）作为一种折中的技术被提出来，吸引了大批研究者参与研究和开发。OBS比OCS具有更高的带宽使用率，同时降低了OPS对光器件的苛刻要求。在OBS网络中，数据包被组合成大的突发数据（DB），每个突发包包含一个突发包头（BHP），DB和BHP在OBS边缘节点的入口处产生，每个DB／BHP对通过OBS核心节点交换到目的地（边缘节点出口）。DB通过数据通道传送到下一个节点，而BHP通过一个专用的控制通道传送到相同的节点。根据采用的协议，BHP可能先被传送到相应节点，然后DB才传送，因此他们之间需要一定延时，以便各节点有足够的时间来处理BHP信息，该延时称为偏置时间。DB在各节点间传输时始终保持在光域，而BHP包含了在各节点进行交换的信息，在各节点被转成电信号进行处理并重新生成后传向下一节点。DB在OBS的目的节点处被重新组合，生成原始的分组后传送出OBS网络。
OPS技术面临的最具挑战性的难题是，在一个很小的分组内用光的方法来读／写报头，而在OBS在中，数据信号被封装到很大的突发包中，把数据信号和控制信号分开处理，避免了在光域来处理报头的难题。
| ISBN | 9787121124136,712112 |
|---|---|
| 出版社 | 电子工业出版社 |
| 作者 | 洪小斌 |
| 尺寸 | 16 |