一、Multi-Wavelength Optical Packet Routing Technologies Based on Superstructured Fiber Bragg Gratings(论文文献综述)
陈富军[1](2015)在《全光分组交换网络中的编解码技术研究》文中研究指明由于具有可随机异步接入、软容量、安全性好、频谱资源利用率高、资源分配灵活、高速全光处理、低复杂度等诸多优势,光码分多址技术(OCDMA)在光分组交换(OPS)网络中的应用正受到更多的关注。目前,能够提供多样化服务质量(QoS)传输的可调功率变码重OCDMA系统正在成为研究的一个热点。本论文围绕用于光分组交换的OCDMA编解码技术比如变码重地址码设计、系统性能分析、改进的编/解码器以及检测接收装置和OCDMA在OPS中的应用等方面进行了研究。首先介绍了用于OCDMA地址码设计的数学基础和基本原理:基于Galios域,在二次同余码(QCC)基础上,利用循环移位、子序列填充和交换、序列转置等代数变换构造了能够满足各种非相干OCDMA需求的多样化二次同余码(DQCC)。与改进素数码(MPC)相比,DQCC的码字基数增加一倍、码集多样、可变码重、互相关特性好,能满足多样化QoS的需求。而且,具有恒定带内互相关(IPCC)值的改进QCC(MQCC)码字序列能够用于非相干谱幅度编码OCDMA(SAC-OCDMA)系统。为能够提供多样化的QoS传输,分析了DQCC在功率可调双码重OCDMA系统中的性能,评价了在功率和码重同时变化时对系统误码率(BER)性能的影响。为了改进系统性能,基于先进光逻辑与门和异或门设计的双级多阶复合光逻辑门在接收端实现了不同层级功率信号的识别。因此,该复合光逻辑门能有效抑制不同层级功率信号之间的多用户干扰(MAI),改善OCDMA系统的BER性能。为了能够完全消除MAI对OCDMA系统的影响,基于重构等效啁啾(REC)技术设计了用于SAC-OCDMA的具有色散补偿和MAI消除功能的平衡FBG解码器,并利用负二项式分布(NB)模型对系统的性能进行了分析、建模和评价。同以往的Gaussian近似模型相比,基于NB模型的评价更为接近实际值,能够全面反映功率变化情况下的系统BER性能变化趋势。接着,为了消除地址码序列必须具有固定IPCC值的限制,设计了改进的平衡三支路检测装置。它不但能实现MAI消除功能,而且能够消除SAC-OCDMA对码字设计必须具有固定IPCC值的限制。因此,很多已经提出的地址码可以直接应用于SAC-OCDMA系统,以另一方式解决了严重制约SAC-OCDMA系统的码字设计问题。最后介绍变OPS核心节点和边缘节点的结构及其工作原理,设计了全光多粒度分组交换节点架构。基于DQCC,分析和评价了光码标签在OPS网络中的性能与二项式系数、跳数以及码重个数的关系。提出了利用并行编码结构和延时模块的串行光码标签(SOCL)产生方案,仿真验证了SOCL在OCDMA-OPS中的分组交换实现。
安伟[2](2013)在《多粒度可并行处理光码标签路由系统的应用研究》文中研究表明随着互联网络技术的不断发展,信息的传输对通信信道容量和速率有了更高的要求,而正是这种要求促进了光纤通信技术的蓬勃发展,光网络是未来网络发展的主要方向,这是已经公认的观点。光交换技术的提出更是加快了核心网的发展,其中有光突发交换(OBS)、光线路交换(OCS)和光分组交换(OPS)三种交换技术。其中光分组交换技术(OPS)具有灵活、高效等优点,被认为是未来光纤通信交换系统方面最有优势的技术。光分组中光标签的生成、提取、识别、去除和更换等技术的实用化是实现光分组交换技术的关键。本文首先介绍了比特序列光标签、副载波标签及正交调制光标签。对这三种光标签的基本原理进行了介绍,进行了简单的optisystem7.0软件的仿真实验。并且对现在已经实用化的波分复用(WDM)和多标签协议原理(MPLS)进行了简单的描述。本文对OCDMA的编解码技术进行了比较详细的介绍,对其中的时延编解码器,FBGs编解码器,AWG编解码器都进行了介绍。并对OCDMA技术的地址码字的设计和误码率进行了初步研究。最后本文利用WDM和OCDM光码标签原理设计了简单的光分组交换路由系统,并且应用optisystem7.0软件对光码标签路由系统进行了软件仿真。仿真中实现了4条光纤、4个波长,共计16个用户的点对点的路由交换和简单的选路功能。由仿真结果可知,采用并行处理方式的光码标签路由系统各项性能良好,由此证明,该方案是可行的,这将对未来全光网络做出一定贡献。
范超[3](2013)在《适用于相控阵雷达的宽带光真时延移相技术研究》文中认为随着光纤光栅在光纤通信领域的不断发展,对带宽、反射率及时延抖动等能反映光纤光栅光学特性的要求也越来越严格。因此对光纤光栅的光学特性进行模拟分析和实验验证,并将其与在光纤通信实际应用相联系的研究变得很有实用价值和意义。随着相控阵雷达和智能天线等技术的发展,其核心技术波束形成网络(OBFNs)得到了广泛的关注,而OBFNS的关键组件为光真时延(OTTD)模块,基于光纤光栅的OTTD模块由于结构简单,且易实现小型化、集成化、实用化等优势而成为研究热点。目前,对基于光纤光栅的OTTD模块的研究大多集中在选取不同的光纤光栅(如均匀光纤光栅、啁啾光纤光栅、取样光纤光栅等)或设计不同的OTTD结构(如均匀与啁啾光纤光栅相结合,光纤与光开关相结合,光纤光栅与光子晶体光纤相结合)等方面,希望能实现更高的工作波长带宽、更小的时延抖动、更大的时延范围、更高的时延精度、更高的反射率、更简单的结构、更好的拓展性等优势。布拉格光纤光栅(FBG)是最常见且结构最简单的光纤光栅,基于FBG的OTTD模块具有无时延抖动、带宽大、易制作等优势,但它能实现的最小时延差通常被认为10ps,适用于最大微波工作频率3GHz的OBFNs中。论文前半部分首先介绍均匀光纤光栅和啁啾光纤光栅的基础和光学特性,如何使用传输矩阵法分析啁啾光纤光栅的时延,并给出基于啁啾光纤光栅的波束形成网络中,啁啾光纤光栅的设计方法,之后着重研究如何改造优化基于光栅棱镜真时延结构的波束形成系统,从传统的结构入手,阐述其原理并指出存在的问题和可以改进的地方,为了实现精确、低时延抖动的真时延模块,提出一种利用布拉格光栅两端入射光载微波并反射的特点,适用于高频率真时延系统的新结构,并通过实验进行了验证。高色散光纤是一类光纤,品种繁多,具有高色散性及稳定性。论文提出一种新型的基于两种真时延模块组成的级联混合波束形成系统,该结构结合了两种真时延模块的优点,使用波长变换器级联,这样两个真时延模块结合起来后,便可以做到大角度扫描和小角度步长。论文的最后介绍了一些成熟的真时延技术,包括基于单个啁啾光纤光栅和宽谱光源,基于啁啾系数可调的啁啾光纤光栅,基于光子晶体光纤和超结构光纤光栅的真时延系统,并指出每种结构的优缺点。
徐林荟[4](2011)在《光分组交换中光码标记技术的研究》文中研究说明光分组交换具有灵活、高效、对数据速率和格式透明、与IP数据业务兼容等诸多优点,被认为是未来面向数据交换网的理想模式,代表了光网络的未来发展方向。光分组标记是实现光分组交换的关键技术,在众多分组标记方案中,光码标记因其标记空间大、能够实现全光快速处理等特点,近年来备受关注。本文选用超结构光纤布拉格光栅(SSFBG)和等效相移超结构光纤布拉格光栅(EPS-SSFBG)作为编/解码器,围绕光码标记在光分组交换网络中的应用,进行了深入的理论分析与仿真、器件设计与实现和系统实验研究与验证。具体完成的主要工作如下:(1)对SSFBG和EPS-SSFBG编/解码器进行理论分析、数值仿真和实验验证。根据波恩近似和匹配滤波原理,得出SSFBG的编/解码原理和设计方法,利用传输矩阵法建立仿真模型对其进行了验证,并讨论折射率调制幅度、码字长度、光源脉宽对光编/解码效果的影响;分析EPS-SSFBG等效相移的产生原理,利用传输矩阵法对其进行仿真,重点讨论了光源脉宽对解码性能的影响。搭建实验系统,完成了基于EPS-SSFBG的10Gb/s光码标记的产生和识别实验。(2)提出了一种基于SSFBG和EPS-SSFBG的全光光码标记转换的实现方案。在核心交换节点,利用匹配解码产生的自相关峰进行二次编码,由此产生新的光码标记,以实现光分组在网络中的多跳传输和交换。此结构还可用于信息加密,增强信息传输的安全性和保密性。首先进行了数值仿真,分析方案的可行性,并提出提高编/解码性能的途径,同时发现EPS-SSFBG受光源影响较大,需要选择合适的脉宽以避免0级反射,为其实际应用提供了指导。采用两组EPS-SSFBG编/解码器进行系统实验,实现了10Gb/s光码标记的转换和新标记的识别,进一步证实了方案的实用性。(3)针对光分组在网络中的广播和组播,利用多个光码标记堆叠的方法进行仿真和实验。将若干光码标记并行传输,由于码字的正交性,接收端使用匹配的解码器便可分别识别出多个地址信息。这种方法在时域上不产生额外的信头开销,处理效率高,通过选用性能优良的地址码,能够提高可堆叠的标记数量,系统的扩展性好。同样先进行数值仿真,之后搭建实验系统,采用两组EPS-SSFBG编/解码器实现5Gb/s光码标记的堆叠和识别。
师严[5](2011)在《光标记交换中关键技术的研究》文中研究说明互联网以及各种数据业务、多媒体业务的迅猛增长,对网络带宽、电信网的传输以及交换能力提出了更高的要求。尽管波分复用(Wavelength Division Multiplexing, WDM)技术充分利用了光纤的巨大带宽,使得传输容量和传输速率都得到了极大的提高,但是目前在交换层面上仍以电交换为主,造成了核心节点电子器件处理速度与传输网络速率之间的失配,限制了通信网的进一步发展。未来光交换将以全光交换技术突破电处理的瓶颈,能支持多粒度带宽、多样性业务。但是由于全光器件的研制仍在实验室阶段,因此提出了基于光电混合的光标记交换,其结合了电子与光子技术的优势,采用电控光的方式完成交换过程,成为光交换领域的研究热点。本论文分析和总结了大量国内外有关各种光标记产生以及相关关键技术的文献,主要针对目前研究较为前沿的两种技术——正交调制光标记技术以及光码(Optical Code, OC)标记技术展开研究,对其工作原理进行了理论分析,并通过仿真,分析了系统的参数设置及系统性能;并在标记交换与识别等方面展开了相关研究,提出了相应的方案。本文的工作和创新点如下:1、基于频移键控(Frequency Shift Keying, FSK)的正交调制光标记技术的研究(1)提出了一种基于半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier, SOA)-交叉增益调制(Cross Gain Modulation, XGM)的FSK信号实现方案,其具有结构简单、易于集成等优势;基于此FSK信号发生方案实现了40Gbit/s的FSK/幅移键控(Amplitude Shift Keying, ASK)正交调制光标记交换仿真系统。对此FSK/ASK标记系统的性能进行了分析,包括激光器功率、FSK信号发生器中信号光的消光比、经过背靠背(Back-to-Back, B2B)传输和光纤传输之后系统性能以及ASK消光比对整个系统性能的影响等。结果表明:利用此方案实现的FSK/ASK光标记系统具有良好的传输性能以及接收机灵敏度。(2)提出了一种基于偏振移位键控(Polarization Shift Keying,PolSK)的FSK信号产生方案,优势在于其对速率透明且频率间隔可调;基于此信号发生器,实现了1.25Gbit/s FSK标记以及40Gbit/s ASK净荷的正交调制光标记系统。通过仿真,对该信号B2B、60km以及96km单模光纤(Single Mode Fiber, SMF)+色散位移光纤(Dispersion Conpensation Fiber, DCF)传输后的误码率(Bit Error Ratio, BER)特性、ASK净荷的消光比以及FSK标记的频率间隔对系统性能的影响进行了分析,并确定了ASK净荷消光比和FSK标记频率间隔的最佳取值。(3)提出基于反转归零(Inverse Return-to-zero, IRZ)调制格式解决ASK净荷消光比受限的方案,搭建了基于PolSK的40Gbit/s FSK/IRZ正交调制光标记系统的仿真模型,并将此系统的消光比与同速率FSK/ASK标记系统进行了比较;此外,讨论了不同IRZ的占空比对经过FSK标记及IRZ净荷的影响。结果表明,与ASK净荷相比,将IRZ调制格式作为净荷,可以明显地提高净荷的消光比;较高的IRZ净荷占空比有利于改善FSK标记的性能,但却不利于IRZ净荷的探测。2、基于差分相移键控(Differential Phase Shift Keying, DPSK)/脉冲位置调制(Pulse Position Mudulation, PPM)的正交调制光标记系统(1)提出基于PPM调制格式解决DPSK/ASK正交调制的光标记系统中消光比受限的方案;搭建了40Gbit/s DPSK/PPM正交调制光标记系统的仿真模型,分析了PPM净荷消光比对系统性能的影响,并与同速率的DPSK/ASK标记系统进行了比较;分析了系统经过B2B、96km SMF+DCF传输之后,DPSK标记与PPM净荷的BER与接收光功率之间的关系;此外,还讨论了PPM脉冲宽度对系统性能的影响。结果表明:DPSK/PPM具有良好的传输性能,并且通过引入PPM调制格式可以明显提高净荷的消光比。(2)提出一种基于SOA-四波混频(Four Wave Mixing, FWM)效应实现DPSK标记擦除的方案;通过理论和仿真对该方案进行了分析,搭建了40Gbit/s DPSK/PPM光标记交换系统,在核心节点处利用FWM实现了2.5Gbit/s和10Gbit/s DPSK标记的擦除,并利用DPSK再调制实现标记的重新写入。结果表明:通过分析标记擦除之后PPM净荷以及新DPSK标记的误码率与接收光功率的关系,实现了不同速率下DPSK标记的标记擦除,证实了该方案具有对速率透明、处理速度快、结构简单的优点。3、基于谱幅度编码(Spectral Amplitude Code, SAC)的光码标记交换系统(1)提出了时间堆栈的SAC标记交换系统结构,该系统具有处理灵活、结构简单的优点;并提出了基于FWM效应以及光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)的SAC标记识别方案,此方案具有处理速度快、对速率透明的优点,并且可以避免其他方案中移除标记时导致净荷信息丢失的问题。(2)搭建了40Gbit/s基于时间堆栈SAC标记的光标记交换仿真系统,核心节点通过SOA的FWM效应产生与SAC标记相对应的边带,利用布拉格波长固定的FBG对边带进行滤波从而实现识别;通过讨论转发节点处光开关输出端口净荷的误码率特性,证实了两个转发节点良好的转发性能,说明了利用FWM边带实现SAC标记识别的可行性。
曹永盛[6](2010)在《新型光标记交换系统及光控光交换器件的研究》文中认为随着互联网数据量与业务量的爆炸式增长,光通信已成为现代通信中的重要组成部分,其发展方向是大容量、高带宽的全光网(AON)。近年来,随着密集波分复用(DWDM)技术的广泛使用,光通信主干网的传输速度已可达到Tb/s量级。但作为光通信网络中不可缺少的一个部分——交换节点,仍需对数据进行光/电/光(O/E/O)转换和电域处理。由于电子交换与电信息处理速度已达到极限,这大大制约了现有通信网的传输速度,造成数据处理和传输的“电子瓶颈”。为解决这一问题,采用光电混合结构的光标记交换(OLS)技术,成为下一代光传输网(OTN)与光交换网(OSN)的发展方向。本论文对目前最前沿的两种光标记交换技术——正交调制光标记技术与光码(OC)标记技术的工作原理进行了理论研究,并通过仿真,对上述系统的参数设置与传输性能进行了分析比较;此外,通过理论研究与仿真分析,对基于自光电效应(SEE)的新型光控光交换器件——自电光效应器件(SEED)的工作特性与器件优化方案进行了研究。论文内容包括:1、正交调制光标记交换技术的研究搭建40 Gb/s ASK/FSK正交调制光标记交换系统的仿真模型:1)对正交调制光标记交换系统的结构、工作原理与传输性能进行了研究;2)对系统消光比(ER)、色散补偿方案与标记频率间隔等参数进行了优化,从而达到改善系统传输性能的目的;3)提出了一种利用光带通滤波器(OBPF)对FSK信号进行谱均衡的方法。仿真结果表明,利用该方案,可有效改善ASK净荷信号的接收质量;4)在网络核心节点处,提出了一种利用SOA-MZI结构对FSK光标记同时进行擦除与插入的方法。仿真结果表明,该方法可在功率代价很小的情况下,实现对FSK光标记的全光擦除与插入;5)引入两种先进调制方式——DPSK与DQPSK调制方式,通过对FSK、ASK、DPSK与DQPSK四种调制方式进行不同组合,提出40 Gb/s净荷下,DPSK/FSK、DPSK/ASK、ASK/DPSK、DQPSK/FSK与DQPSK/ASK共五种正交调制光标记交换系统。利用仿真软件,对上述系统搭建模型、分析系统性能、优化系统参数,并对不同调制方式与不同码型下的系统传输性能与抗噪性能进行了比较分析。结果表明,RZ-DQPSK/ASK标记交换系统可获得较高的标记传输速率、较高的接收灵敏度与较好的系统抗噪特性。2、相干探测光谱幅度码(SAC)标记交换系统的研究搭建40 Gb/s SAC标记交换系统仿真模型:1)利用光相干探测技术,对现有SAC标记识别单元进行了创造性改进:构建发射功率恒定,工作频率随时间线性变化的扫频本地振荡器(LO)。使用该LO对156 Mb/s,4波长SAC标记进行相干探测,并通过平衡检测法实现对标记的识别。利用该方法,可大大简化传统SAC标记识别单元,降低系统复杂度与成本,并可消除原有系统中过大的分光损耗;2)基于相干探测标记识别单元,利用仿真,对40 Gb/s多种净荷(IM、DPSK、DQPSK)下的SAC标记交换系统性能进行了验证,并通过比较分析,得知DQPSK净荷表现出了最佳的传输特性;3)提出了112 Gb/s,多信道、多速率、DQPSK净荷下的SAC标记交换系统,并利用仿真对其传输性能进行了验证;4)提出了一种由伪随机序列(PRBS)信号发生器和1-2光开关组成的新型SAC光标记编码器,并基于该编码器,首次对SAC标记的BER特性进行了测量;5)提出了相干探测隐式SAC标记系统,利用仿真,对625 Mb/s与1.25 Gb/s隐式SAC标记交换系统的性能进行了比较分析。结果表明,在该系统中,净荷速率不宜超过1.25 Gb/s,否则扫频LO将无法正确解出标记信号;6)提出了一种利用法布里-珀罗(F-P)可调滤波器与扫频激光器产生多频率SAC标记的方法。利用该方法,可减少标记发送单元中所需的激光器数量,简化系统结构,降低系统成本。在仿真验证中,使用单激光器可产生多达16个频率分量的SAC标记,并可将标记速率提高至1.25 Gb/s;7)基于标记栈原理,搭建相干探测多标记SAC交换系统。利用连续扫频LO,对40 Gb/s净荷下,携带256个标记的系统性能进行了验证。结果表明,净荷调制方式对标记接收质量影响很小。当标记数量由2个增加至64个时,标记质量下降幅度较大,但当标记数量由64个增加至256个时,标记质量只是略有下降。故使用标记栈路由可支持多标记系统正常工作;8)利用标记栈原理,提出了相干探测双节点SAC标记交换系统。通过搭建标记交换节点、标记处理单元与电控1×N光开关交换阵列,实现了可进行双节点交换、转发与传输的SAC标记交换网络。3、新型光控光交换器件——自电光效应器件(SEED)的研究在对量子限制斯塔克效应(QCSE)与SEED工作原理进行分析的基础上,利用等效电阻-电容(RC)模型、电压扩散表达式与基尔霍夫(Kirchoof)定律:1)对SEED光控光开关、对称SEED(S-SEED)光控光开关与S-SEED光控光缓存器进行了理论分析,并得出了上述三种器件交换时间随电压变化的近似解析式;2)根据理论分析结果与器件特性表达式,对上述三种器件的入射光功率、入射光波长与入射光强比等参数进行了优化,并通过仿真分析,得出了有效提高器件性能的方法;3)对基于SEED光控光器件的光标记交换系统进行了探索,尝试将基于SEED的光控光开关、光控光逻辑门与光控光缓存器应用于光标记交换系统的核心节点,期望可实现对光标记的全光处理及全光交换。
朱丹丹[7](2010)在《基于光子晶体理论的取样光栅反射谱及光栅传感技术研究》文中提出取样光纤光栅具有多通道滤波、微细结构、灵活方便、与光纤兼容性好、插入损耗低、波长选择性好等特点,因而受到广泛的重视,目前已成为实现光学调制的一种新型无源器件。由于取样光栅具备上述特点,使得它在许多方面有着重要的应用和潜在的优势,如取样光栅多波长激光器,取样光栅波分复用/解复用器,取样光栅重构型光分插复用器,光纤传感器,多信道色散补偿器,编/解码器等。本文主要对光子晶体技术应用取样光栅及取样光栅应变和温度同时测量传感特性进行研究,具体包括以下内容。介绍了光纤布拉格光栅的基本理论以及光纤光栅的传感特性,推导了光栅的应变和温度传感模型。对取样光栅的反射谱进行了对比分析和数值模拟,建立取样光栅的反射谱方程。分析取样光栅长度、取样周期、采样率、折射率调制量、变迹系数和啁啾系数等参量对取样光栅反射谱的影响规律。讨论了取样光栅的几何及物理参数与反射率的高低,带宽的大小,通道的数目的关系。为设计取样光栅提供了一定依据。对光子晶体理论分析方法时域有限差分法,传输矩阵法,平面波展开法等做了较为详细介绍。将取样光栅近似为带大尺寸缺陷的一维二元光子晶体。利用光子晶体的传输矩阵方法对取样光栅进行研究。从光子晶体理论角度分析取样光栅各参量对取样光栅反射谱的影响。仿真实验结果表明,取样光栅反射谱有多个反射峰、反射峰间隔和带宽等参数随光栅长度、高介电常量材料占空比、调制深度及取样周期等而变化。结果与传统的耦合模理论相符。设计了光纤布拉格光栅应变和温度同时测量系统。光源为时钟脉冲宽带光源,结合时分、波分和空分复用技术,采用不同包层直径光纤相熔接的应变补偿法传感头设计方案,解决温度和应变交叉敏感问题实现应变和温度同时测量。采用阵列波导光栅技术对传感信号进行解调,通过理论分析证实了系统方案的可行性。依据取样光栅各参量对取样光栅反射谱的影响规律,采用回归分析的方法对取样光栅应变和温度同时测量传感技术进行了模型研究。设计了取样光栅传感特性实验系统。对取样光栅进行应变和温度传感测量并对实验数据进行分析处理,确定了实验各部分的选用标准。实验数据标定传感矩阵与仿真实验得到的结论基本一致。最后对系统误差产生原因进行了分析,分析了影响系统测量的各项因素以及改善方法。
李书文[8](2009)在《光分组交换中基于OCDM的光标记研究》文中研究说明随着WDM在光网络中的大规模应用,对传输网的大容量需求得到满足。但是由于在交换节点中需要对数据进行光/电/光转换,出现了光纤传输能力与数据交换能力不匹配的瓶颈。光标签交换秉承了分组交换的思想,使用低速标签信号进行路由选择和交换控制,同时保留了高速全光交换的特点,是实现未来光分组交换的一种很有潜力的方案。在光标记交换中使用基于OCDM(Optical Code DivisionMultiplexing)的光码标签,无需对光码标签进行光电转换,比其他的标签交换更加高速。并且可以通过简单的光器件实现,无论从技术还是经济上都有着巨大优势。论文主要研究在光分组交换中基于OCDM的光标记的应用,以实现全光的标签处理,提高核心节点中的交换速度。论文综述了OCDM光码标签的研究进展,分析了以光码为标签的光标记交换系统网络结构及关键技术;研究了OCDM光码标签的构造方法,仿真了素数码、扩展素数码和二次素数码的构造及其自/互相关特性,并对几种码字进行了比较;研究了OCDM光码标签的实现方法,对以光纤布拉格光栅作为OCDM标签编码器的机理进行了仿真;搭建了采用光码标签的光分组交换系统,仿真验证了系统模型并对其性能进行了分析。针对现存系统中存在的标签识别时分光损耗大的缺点,提出了一种“多光码标签”的改进方案,使用多个OCDM光码组成一个光标签,并验证了该方案的可行性;针对现存系统中标签交换在硬件上难于实现的困难,提出了“两级编码的标签栈”方案,以标签栈避免了标签在每个节点中进行交换,以两级编码的方式使标签能逐一正确从栈中提取和识别,对所提方案进行了仿真验证和性能分析。
胡浩[9](2009)在《高速光传输与全光信号处理技术的研究》文中指出传输与交换是通信领域两大永恒的主题,本论文在这两个领域内分别进行了高速光传输和全光信号处理两方面的研究,主要包括以下内容:首次提出了利用大信号直调激光器和相位调制器级联,先进行啁啾管理,然后再进行啁啾压缩得到短脉冲的方法。在此基础上,再利用孤子压缩技术,最终得到了高稳定的84-fs时间抖动的1.6 ps短脉冲。分析了不同实验参数对40 GHz单片集成半导体锁模激光二极管(MLLD)线宽的影响,并首次通过实验得出了半导体锁模激光器线宽对DQPSK调制格式的影响。针对100 G以太网传输技术,分别进行了107 Gb/s RZ-DPSK信号在320公里光纤上的传输实验和107 Gb/s RZ-DQPSK信号在480公里光纤上的传输实验。此外,首次进行了1 Tb/s PM-RZ-DQPSK信号在480公里光纤上的传输实验。在基于周期性极化铌酸锂(PPLN)的全光信号处理技术中,我们利用PPLN波导中级联的倍频效应(SHG)和差频效应(DFG),进行了全光波长变换(AOWC)的研究,包括:首次实现偏振不敏感的320 Gb/s RZ-DQPSK全光波长变换,偏振不敏感320 Gb/s RZ-DQPSK全光波长变换的320公里传输实验,单信道535 Gb/s RZ-DQPSK及1.07 Tbit/s PM-RZ-DQPSK全光波长变换实验。利用中途谱反转技术(即光相位共轭)实现了160 Gb/s RZ-DQPSK信号在110公里普通单模光纤上的无色散补偿传输。此外,利用基于PPLN的波长变换,分别实现了40 Gb/s RZ-OOK信号的1×4的WDM广播和1×3的WDM组播。通过80 Gb/s RZ-DQPSK信号和40 Gb/s RZ-OOK信号同时波长变换的实验,证明了基于PPLN的波长变换对数据信号的透明性。在基于PPLN的光开关实验中,在牺牲转换效率的前提下,当控制光脉冲宽度为1.4 ps时,在新产生的波长上得到了1.46 ps的开关窗口。此外,基于偏振不敏感PPLN子系统,实现了“一控三”的多波长光控光开关。在基于半导体光放大器(SOA)的全光信号处理技术中,利用SOA中的交叉增益调制和交叉相位调制,完成了40 Gb/s的全光串并转换实验;基于SOA中的四波混频效应,实现了107 Gb/s RZ-DQPSK信号全光波长变换,并利用中途谱反转技术,实现了107 Gb/s RZ-DQPSK信号在108公里单模光纤上的传输。在基于高非线性光纤(HNLF)的全光信号处理技术的研究中,我们利用参量放大的原理,实现了53.5 Gb/s DPSK信号的参量波长变换,在对DPSK信号的波长变换过程中,同时实现了幅度再生功能。
冯勇华[10](2008)在《大规模并行处理系统光互连网络研究》文中研究说明信息化时代的今天,人们对数据传输、处理及存储系统高性能的追求杳无止境。微电子技术的迅猛发展使得单个芯片的功能和性能不断提高,电互连因其所固有的物理特性已经不能满足日益增长的芯片间互连带宽和密度的需求,成为制约各种高速信息系统(大规模并行处理系统、核心交换机等)性能进一步提升的关键因素。互连危机的凸现迫使人们不得不站在互连的角度去考虑高速信息系统的设计问题。基于点到点高速互连的大规模并行处理系统,其互连网络物理层设计的关键为物理连接的实现,网络交叉连接节点的设计以及网络交叉连接节点的相互连接关系。本文以大规模并行处理系统的光互连网络为研究对象,就其拓扑结构、网络交叉连接节点的扩展方法、光交叉连接节点的结构以及基于光电混合印制线路板的芯片网络进行了研究,并以可连接215个处理/存储节点的三级层次化混合互连网络为例,详细介绍了其芯间、板间以及柜间光互连的实现方法。针对大规模并行处理系统的拓扑结构,提出采用层次化扩展的方法获取静态特性更优的拓扑结构,并以全互连网络和超方网络为基础扩展得到四种节点度数一致的规则拓扑结构:多级全互连网络、多级超方网络、基于全互连网络的超方网络以及基于超方网络的全互连网络。为进一步减小网络成本,提高网络的可扩展性,提出了用交叉连接节点取代多级全互连网络中最底层的全互连结构构建层次化混合全互连网络。层次化混合全互连网络的节点度数和网络直径仅取决于网络的层数,而与网络规模无关,具有很好的可扩展性,其网络成本较多级全互连网络更低。研究了大规模网络交叉连接节点的扩展方法,提出了通过组合网络连接小规模交叉连接节点以构成大规模交叉连接节点的基本原理,并尝试给出了一种规格为C(2N,N,N)、四种规格为C(2k,2k-1,2k-1)的无阻塞组合网络的设计方法。鉴于光互连中允许存在一定的阻塞以降低成本的现状,给出了一种低成本、低阻塞、路由控制简单、规格为C(2k,2k-1,2k-1)的组合网络,并就其控制算法和阻塞特性进行了分析。结果表明,在所有输入端连接到其后两个交换结构P(2k-1,2k-1)的概率相同的情况下,所提出的阻塞性组合网络的平均阻塞概率小于7.06%。介绍了可用于大规模并行处理系统光互连网络中的光交叉连接器,并提出了一种基于布拉格光栅和马赫-曾德干涉仪的2×2波长选择交叉连接器。该波长选择交叉连接器由一个基于周期性布拉格光栅的马赫-曾德干涉仪、一对光波导、一对1×2光开关和一对Y形合波器构成,所有器件均可由波导器件实现,便于实现集成。该2×2波长选择交叉连接器可通过多级互连网络实现多端口、多波长的扩展。介绍了光电混合印制线路板技术,并提出用光波导传输数据、铜片传输能量,模仿计算机的网络互连模式在光电混合印制线路板上实现光电集成芯片或多芯片模块的网络连接的设想。本文最后以可连接215个功能节点的三级层次化混合互连网络为例,详细介绍了基于光电混合印制线路板的芯间光互连,基于波分复用和波导阵列光栅的板间光互连以及基于光纤的柜间光互连的实现方法。
二、Multi-Wavelength Optical Packet Routing Technologies Based on Superstructured Fiber Bragg Gratings(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Multi-Wavelength Optical Packet Routing Technologies Based on Superstructured Fiber Bragg Gratings(论文提纲范文)
(1)全光分组交换网络中的编解码技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 光分组交换技术概述 |
1.2 多址复用技术 |
1.3 OCDMA编解码技术的研究现状和发展趋势 |
1.4 OPS网络中OCDMA编解码技术的研究意义和应用前景 |
1.5 论文的主要研究内容以及章节安排 |
2 基于Galois域的DQCC设计 |
2.1 OCDMA地址码设计的数学基础 |
2.2 基于Galios域的DQCC设计 |
2.3 DQCC的特点 |
2.4 具有固定IPCC值的QCC及其性能特点 |
2.5 本章小结 |
3 DQCC在OCDMA系统中的性能分析 |
3.1 DQCC在硬限幅下的性能分析 |
3.2 DQCC在复合光逻辑门下的系统性能分析 |
3.3 本章小结 |
4 平衡结构FBG编解码器及其在系统中的性能分析 |
4.1 SAC-OCDMA编/解码器 |
4.2 带色散补偿功能的FBG编解码器设计 |
4.3 SAC-OCDMA平衡编解码器及其性能分析 |
4.4 改进的三支路平衡结构解码器方案 |
4.5 本章小结 |
5 非相干OCDMA在OPS中的应用 |
5.1 OPS关键技术 |
5.2 基于DQCC的OCDMA-OPS性能分析 |
5.3 基于DQCC的OCDMA-OPS系统性能验证 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
附录2 博士学位论文主要研究成果的发表或获奖情况 |
附录3 主要符号缩写对照表 |
(2)多粒度可并行处理光码标签路由系统的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 光交换技术 |
1.2.1 光线路交换技术(OCS) |
1.2.2 光突发交换技术 (OBS) |
1.2.3 光分组交换技术(OPS) |
1.2.4 三种光交换技术的比较 |
1.3 光码标记与 GMPLS 路由结构 |
1.3.1 光分组交换技术(OPS)中 OCDM 技术的应用 |
1.3.2 OCDM 光码标签的研究进展 |
1.4 本文的主要研究工作 |
第2章 光交换技术及 WDM/OCDMA 技术 |
2.1 光分组交换技术 |
2.2 光标记交换技术 |
2.2.1 比特串行标记(Bit-Serial Label) |
2.2.2 波长标记(Wavelength Label) |
2.2.3 副载波标记(Subcarrier Label) |
2.2.4 交调制标签(Orthogonal Modulation Label) |
2.2.5 OCDM 光码标签(OCDM label) |
2.3 波分复用技术(WDM) |
2.4 码分复用技术(OCDM) |
2.4.1 OCDMA 系统基本结构原理 |
2.4.2 相干和非相干 OCDMA 系统结构 |
2.5 基于 OCDM 和 WDM 的光分组交换网 |
2.6 本章小结 |
第3章 OCDMA 地址码设计及 OCDMA 编解码器原理介绍 |
3.1 用户地址码字结构 |
3.1.1 光基本素数地址码 |
3.1.2 光正交地址码 |
3.2 光编码器和解码器介绍 |
3.2.1 应用光纤延时线设计编解码器 |
3.2.2 衍射光栅和相位模板的编解码器 |
3.2.3 光纤 Bragg 光栅编解码器 |
3.2.4 其他类型光编解码器介绍 |
3.2.5 各种类型光编解码器的分析以及应用 |
3.3 本章小结 |
第4章 可并行处理的光码标签路由系统 |
4.1 基于光码标签路由器的研究 |
4.1.1 边缘路由器 |
4.1.2 核心路由器 |
4.2 基于 WDM 和 OCDM 的光码标签路由方案 |
4.3 本章小结 |
第5章 路由系统设计与仿真 |
5.1 光码标签交换原理介绍 |
5.2 光码标签交换路由系统参数设计 |
5.2.1 路由系统模型的搭建 |
5.2.2 路由系统中编解码器的参数设计 |
5.3 光码标签交换路由系统的 optisystem7.0 仿真 |
5.4 路由系统的性能分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
(3)适用于相控阵雷达的宽带光真时延移相技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
第一章 基于光纤光栅的传统OTTD结构分析 |
1.1 基于光纤光栅结构的OTTD系统 |
1.2 真时延结构中的均匀光纤光栅 |
1.3 真时延结构中的啁啾光纤光栅 |
1.4 基于啁啾光纤光栅的OTTD结构设计 |
1.5 本章小结 |
第二章 适用于高微波频率的基于均匀光纤光栅的改进型OBFNs结构 |
2.1 基于均匀光纤光栅的传统OTTD结构的频率限制及其改进方法 |
2.2 基于均匀光纤光栅的适用于高频率微波的新型OTTD结构 |
2.3 基于微波相移法的时延测试实验 |
2.4 实验验证提出结构的可行性 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于光子晶体光纤的OTTD结构 |
3.1 光子晶体光纤简介 |
3.2 两种真时延模块组成的混合结构 |
3.3 级联结构的提出 |
3.4 波长变换器 |
3.5 使用波长变换器改善级联真时延结构 |
3.6 本章小结 |
第四章 使用其他技术的OTTD结构 |
4.1 一种基于均匀布拉格光栅和高色散光纤结合的真时延模块 |
4.2 使用啁啾系数可调啁啾光纤光栅的真时延结构 |
4.3 使用单根啁啾光纤光栅的真时延结构 |
4.4 基于宽谱光源和啁啾光纤光栅的真时延结构 |
4.5 基于超结构光纤光栅的真时延结构 |
4.6 本章小结 |
总结及展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表的学术论文与科研成果 |
(4)光分组交换中光码标记技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 光交换技术 |
1.2.1 光线路交换(OCS) |
1.2.2 光分组交换(OPS) |
1.2.3 光突发交换(OBS) |
1.2.4 光交换技术的比较 |
1.3 光分组交换的网络模型和关键技术 |
1.3.1 光分组交换的网络结构 |
1.3.2 光分组交换的节点结构 |
1.3.3 光分组交换的关键技术 |
1.4 光分组交换的研究现状 |
1.5 论文的研究内容及结构安排 |
2 光标记技术简介 |
2.1 比特串行标记 |
2.2 交调制标记 |
2.3 副载波标记 |
2.4 多波长标记 |
2.5 光码标记 |
2.5.1 光码标记原理 |
2.5.2 光码标记的地址码和编/解码器 |
2.6 本章小结 |
3 SSFBG/EPS-SSFBG时间相位编/解码器的仿真与分析 |
3.1 基于SSFBG的时间相位编/解码器 |
3.1.1 SSFBG的结构和编/解码原理 |
3.1.2 SSFBG时间相位编/解码器的仿真验证 |
3.1.3 影响SSFBG编/解码性能的因素 |
3.2 基于EPS-SSFBG的时间相位编/解码器 |
3.2.1 EPS-SSFBG的结构和编/解码原理 |
3.2.2 EPS-SSFBG时间相位编/解码器的仿真验证 |
3.2.3 光源脉宽对EPS-SSFBG编/解码性能的影响 |
3.3 本章小结 |
4 基于SSFBG/EPS-SSFBG的光码标记在OPS网络中的应用与仿真 |
4.1 全光光码标记转换技术 |
4.1.1 光码标记转换的意义 |
4.1.2 基于SSFBG/EPS-SSFBG的全光光码标记转换方案 |
4.1.3 基于SSFBG/EPS-SSFBG的全光光码标记转换仿真 |
4.2 光码标记的堆叠和识别 |
4.2.1 堆叠光码标记的结构 |
4.2.2 基于SSFBG/EPS-SSFBG的堆叠光码标记识别仿真 |
4.3 本章小结 |
5 基于EPS-SSFBG的光码标记系统实验 |
5.1 EPS-SSFBG的制作 |
5.2 光码标记的产生和识别实验 |
5.2.1 实验系统描述 |
5.2.2 实验结果与分析 |
5.3 全光光码标记转换实验 |
5.3.1 实验系统描述 |
5.3.2 实验结果与分析 |
5.4 堆叠光码标记的产生和识别实验 |
5.4.1 实验系统描述 |
5.4.2 实验结果与分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
致谢 |
(5)光标记交换中关键技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 光通信网络的现状及发展趋势 |
1.2 光交换技术 |
1.2.1 光线路交换技术 |
1.2.2 光分组交换技术 |
1.2.3 光突发交换技术 |
1.3 光标记交换技术 |
1.3.1 光标记交换网络节点结构 |
1.3.2 光标记的产生方式 |
1.3.3 光标记交换的标记处理 |
1.3.4 光标记交换的竞争解决 |
1.4 本文的研究内容及章节安排 |
参考文献 |
第二章 光调制技术 |
2.1 光调制原理 |
2.2 常见调制格式 |
2.2.1 幅移键控ASK |
2.2.2 频移键控FSK |
2.2.3 相移键控PSK |
2.3 本章小结 |
参考文献 |
第三章 基于FSK的正交调制光标记交换系统 |
3.1 基于XGM的FSK/ASK正交调制光标记方案 |
3.1.1 半导体光放大器特性研究 |
3.1.2 基于XGM产生FSK信号的原理 |
3.1.3 基于XGM的FSK/ASK正交光标记系统 |
3.1.4 结果分析与讨论 |
3.2 基于PolSK的FSK光标记方案 |
3.2.1 PolSK的调制原理 |
3.2.2 基于PolSK产生FSK信号的原理 |
3.2.3 基于PolSK的FSK/ASK正交调制光标记方案 |
3.2.4 基于PolSK的FSK/IRZ正交调制光标记系统 |
3.3 本章小结 |
参考文献 |
第四章 基于DPSK/PPM的正交调制标记交换 |
4.1 基于DPSK/PPM的正交调制光标记系统 |
4.1.1 PPM信号的调制原理 |
4.1.2 DPSK/PPM正交调制光标记系统 |
4.1.3 结果分析与讨论 |
4.2 基于FWM的核心节点的标记交换 |
4.2.1 理论分析 |
4.2.2 基于FWM标记擦除方案的DPSK/PPM标记交换系统 |
4.2.3 结果分析与讨论 |
4.3 本章小结 |
参考文献 |
第五章 基于光谱幅度码(SAC)的光码标记交换 |
5.1 光码(OC)标记交换系统 |
5.1.1 系统结构及工作原理 |
5.1.2 常用OC标记的编码方式 |
5.2 SAC光码标记的识别 |
5.2.1 SAC标记的产生与识别 |
5.2.2 基于FWM实现SAC标记识别的原理 |
5.3 时间堆栈的SAC光码标记识别 |
5.3.1 时间堆栈的SAC标记 |
5.3.2 基于FWM的时间堆栈SAC标记识别原理 |
5.3.3 时间堆栈的SAC标记识别系统 |
5.3.4 结果分析与讨论 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与前景展望 |
6.1 本文工作与成果总结 |
6.2 前景与展望 |
附录 缩略语 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表及录用学术论文目录 |
(6)新型光标记交换系统及光控光交换器件的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 光通信网络的现状及发展趋势 |
1.2 光交换技术及其发展现状 |
1.2.1 光线路交换技术 |
1.2.2 光分组交换技术 |
1.2.3 光突发交换技术 |
1.3 光标记交换技术及其发展现状 |
1.3.1 通用多协议标记(GMPLS)技术 |
1.3.2 现有光标记交换技术 |
1.3.3 光标记交换系统中的关键技术 |
1.4 本文的研究内容 |
第二章 正交调制光标记交换系统 |
2.1 正交调制光标记交换系统的结构及工作原理 |
2.1.1 边缘路由器 |
2.1.2 核心路由器 |
2.1.3 高速正交调制光标记交换系统中的关键问题 |
2.2 40 Gb/s ASK/FSK正交调制光标记交换系统的研究 |
2.2.1 ASK/FSK光标记交换系统结构及工作原理 |
2.2.2 ASK/FSK光标记交换系统的参数优化 |
2.2.3 一种利用OBPF对FSK信号进行谱均衡的方法 |
2.2.4 ASK/FSK光标记交换系统色散补偿方案的优化 |
2.2.5 ASK/FSK光标记交换系统在最优参数下的传输性能 |
2.2.6 一种基于SOA-MZI结构的FSK标记全光擦除/插入的方法 |
2.3 基于DPSK调制方式的40 Gb/s正交调制光标记交换系统 |
2.3.1 DPSK信号的产生 |
2.3.2 归零(RZ)码与非归零(NRZ)码信号的产生 |
2.3.3 DPSK/FSK光标记交换系统的仿真 |
2.3.4 DPSK/ASK光标记交换系统的仿真 |
2.3.5 ASK/DPSK光标记交换系统的仿真 |
2.4 基于40 Gb/s DQPSK净荷的正交调制光标记交换系统 |
2.4.1 DQPSK信号的产生 |
2.4.2 DQPSK/FSK光标记交换系统的仿真 |
2.4.3 DQPSK/ASK光标记交换系统的仿真 |
2.5 本章小结 |
第三章 相干探测光谱幅度码(SAC)标记交换系统 |
3.1 光码(OC)标记交换系统的结构及工作原理 |
3.1.1 边缘路由器 |
3.1.2 核心路由器 |
3.1.3 现有光编码方式 |
3.1.4 光码标记交换系统中的关键技术 |
3.2 相干探测SAC标记识别系统的研究 |
3.2.1 相干探测技术 |
3.2.2 相干探测SAC标记识别系统的工作原理与仿真分析 |
3.2.3 40Gb/s IM、DPSK、DQPSK净荷下SAC标记交换系统的研究 |
3.2.4 112Gb/s多信道DQPSK净荷下SAC标记交换系统的研究 |
3.2.5 一种基于可控光开关标记编码器测量SAC标记BER的方法 |
3.3 相干探测隐式SAC标记交换系统的研究 |
3.3.1 隐式SAC标记的携带原理 |
3.3.2 625 Mb/s与1.25 Gb/s隐式SAC标记交换系统的仿真比较 |
3.4 一种单激光器产生多频率SAC标记的方法 |
3.4.1 利用Fabry-Perot可调滤波器产生多频率SAC标记的工作原理 |
3.4.2 625 Mb/s与1.25 Gb/s多频率SAC标记交换系统的仿真比较 |
3.5 相干探测双节点SAC标记交换系统的研究 |
3.5.1 标记栈路由原理 |
3.5.2 相干探测多标记SAC标记交换系统的仿真分析 |
3.5.3 相干探测双节点SAC标记交换系统结构 |
3.5.4 相干探测双节点SAC标记交换系统的传输性能分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于自电光效应(SEE)的高速光控光交换器件 |
4.1 自电光效应器件(SEED)的研究 |
4.1.1 SEED的工作原理 |
4.1.2 SEED高速光控光开关的研究 |
4.2 对称SEED(S-SEED)的研究 |
4.2.1 S-SEED的工作原理 |
4.2.2 S-SEED在光交换系统中的应用 |
4.2.3 S-SEED高速光控光开关的研究 |
4.2.4 S-SEED高速光缓存器的研究 |
4.2.5 基于S-SEED光控光器件的光标记交换系统核心节点结构 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结与前景展望 |
5.1 本文工作与成果总结 |
5.2 前景展望 |
参考文献 |
附录缩略语 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表及录用学术论文目录 |
(7)基于光子晶体理论的取样光栅反射谱及光栅传感技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 光纤光栅技术的发展 |
1.2 取样光栅技术的发展与意义 |
1.3 取样光栅应用 |
1.3.1 取样光栅多波长激光器 |
1.3.2 取样光栅波分复用/解复用器 |
1.3.3 取样光栅重构型光分插复用器 |
1.3.4 光纤光栅传感器 |
1.3.5 多信道色散补偿器 |
1.3.6 基于取样光栅的编/解码器 |
1.4 光子晶体技术与其应用于光栅结构概述 |
1.5 课题研究的主要内容 |
第2章 光栅基本理论与取样光栅光谱特性分析 |
2.1 光纤布拉格光栅的基本理论 |
2.2 光纤布拉格光栅的传感原理 |
2.2.1 均匀轴向应力作用下光纤光栅传感模型 |
2.2.2 温度传感模型 |
2.2.3 温度和应变交叉敏感模型 |
2.3 取样光栅的结构与理论分析方法 |
2.3.1 取样光栅的结构 |
2.3.2 傅里叶分析 |
2.3.3 耦合模理论 |
2.3.4 传输矩阵法 |
2.4 取样光栅的制作方法 |
2.5 均匀取样光栅反射谱特性分析 |
2.5.1 长度L 对均匀取样光栅反射谱图的影响 |
2.5.2 取样周期p 对均匀取样光栅反射谱图的影响 |
2.5.3 长度L 、周期p 共同作用对均匀取样光栅反射谱图的影响 |
2.5.4 折射率调制量δn_(eff) 对均匀取样光栅反射谱图的影响 |
2.5.5 采样率R 对均匀取样光栅反射谱图的影响 |
2.6 变迹取样光栅反射谱特性分析 |
2.7 啁啾取样光栅反射谱特性分析 |
2.7.1 啁啾及线性啁啾的含义 |
2.7.2 啁啾系数对取样光栅的影响 |
2.8 变迹加啁啾取样光栅光谱响应特性分析 |
2.9 本章小结 |
第3章 光子晶体技术应用于取样光栅反射谱特性分析 |
3.1 光子晶体的分析方法 |
3.1.1 时域有限差分法理论 |
3.1.2 平面波展开法 |
3.1.3 传输矩阵法 |
3.1.4 多重散射法和N 阶法 |
3.2 取样光栅光子晶体理论 |
3.2.1 一维二元光子晶体模型 |
3.2.2 光子晶体技术应用于取样光栅特性的理论分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 光纤光栅传感系统的设计与研究 |
4.1 分布式光纤光栅应变和温度同时测量系统 |
4.1.1 测量系统的整体设计 |
4.1.2 传感探头设计 |
4.2 取样光栅传感特性分析 |
4.3 数据挖掘与回归分析原理 |
4.3.1 数据挖掘的概念 |
4.3.2 一元回归分析方法原理 |
4.3.3 仿真数据处理 |
4.4 本章小结 |
第5章 取样光栅传感特性分析实验 |
5.1 取样光栅传感特性实验系统设计 |
5.2 取样光栅传感实验 |
5.3 实验数据处理 |
5.4 误差分析 |
5.4.1 光源功率波动误差 |
5.4.2 耦合器误差 |
5.4.3 探头误差分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
(8)光分组交换中基于OCDM的光标记研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 光标签的形式 |
1.3 OCDM光码标签的研究进展 |
1.4 研究工作安排 |
第二章 OCDM光码标签在光标记交换中的应用 |
2.1 基于光码标签的光标记交换网络结构 |
2.1.1 边缘节点 |
2.1.2 核心节点 |
2.2 OCDM光码标签的关键技术 |
2.2.1 光标签提取 |
2.2.2 光标签识别 |
2.2.3 光标签交换 |
2.3 本章总结 |
第三章 OCDM的光码标签构造的研究 |
3.1 OCDM基本原理分析 |
3.2 基于OCDM的光标记构造 |
3.2.1 光正交码的构造方法 |
3.2.2 光素数码的构造及仿真 |
3.3 本章总结 |
第四章 OCDM光码标签的产生 |
4.1 时域编码系统 |
4.2 频域编码系统 |
4.2.1 基于衍射光栅和相位掩模板的编解码器 |
4.2.2 基于阵列波导光栅的编解码器 |
4.2.3 基于马赫-曾德(MZI)干涉仪链编解码器 |
4.2.4 基于光纤布拉格光栅的编解码器 |
4.2.5 方案比较 |
4.3 光纤布拉格光栅编码原理及仿真 |
4.4 本章总结 |
第五章 基于OCDM光码标签的光标记交换系统研究 |
5.1 OCOM光码标签交换系统仿真 |
5.2 系统性能分析 |
5.3 多光码标签交换系统 |
5.4 两级编码标签栈系统 |
5.5 本章总结 |
第六章 总结 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(9)高速光传输与全光信号处理技术的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 光纤通信的发展 |
1.2 高速大容量光传输技术 |
1.2.1 电时分复用技术 |
1.2.2 光时分复用技术 |
1.2.3 波分复用技术 |
1.3 全光信号处理技术 |
1.3.1 波长变换技术 |
1.3.2 光开关技术 |
1.3.3 全光再生技术 |
1.3.4 全光串并转换技术 |
1.3.5 光组播技术 |
1.4 本论文的主要工作和创新点 |
第二章 高速光通信系统中短脉冲源的研究 |
2.1 基于直调激光器与相位调制器级联的短脉冲源 |
2.1.1 理论分析 |
2.1.2 实验装置与结果 |
2.2 低抖动ps 短脉冲产生 |
2.3 单片集成半导体锁模激光器 |
2.3.1 半导体锁模激光器简介与特性 |
2.3.2 半导体锁模激光器线宽对DQPSK 调制格式的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 高速光传输技术的研究 |
3.1 引言 |
3.2 100 G 以太网传输技术的研究 |
3.2.1 107Gb/s RZ-DPSK 信号在320 公里光纤上的传输实验 |
3.2.2 107Gb/s RZ-DQPSK 信号在480 公里光纤上的传输实验 |
3.3 单通道1-Tb/s PM-RZ-DQPSK 在480 公里光纤上的传输实验 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于周期性极化铌酸锂(PPLN)的全光信号处理技术 |
4.1 PPLN 波导中非线性效应的理论分析 |
4.1.1 PPLN 波导中的准相位匹配 |
4.1.2 基于PPLN 波导中的倍频与差频效应的波长变换 |
4.1.3 基于PPLN 波导的光开关 |
4.2 基于PPLN 波导的超快光开关 |
4.3 基于PPLN 波导的多波长光开关 |
4.4 偏振不敏感的320 Gb/s RZ-DQPSK 全光波长变换 |
4.4.1 偏振不敏感的PPLN 子系统工作原理 |
4.4.2 偏振不敏感的PPLN 子系统的特性 |
4.4.3 系统实验 |
4.5 单信道1 Tbit/s PM-RZ-DQPSK 全光波长变换 |
4.6 传输速率、调制格式及调制电平透明的全光波长变换 |
4.7 320 Gb/s RZ-DQPSK 全光波长变换的320 公里传输实验 |
4.8 160 Gb/s RZ-DQPSK 信号在110 公里光纤上的无色散补偿传输 |
4.9 基于PPLN 波导中SHG+DFG 的40 Gb/s RZ-OOK 可调波长变换 |
4.10 基于PPLN 波导的多波长广播(Broadcast) |
4.11 基于PPLN 波导的波分复用组播(Multicast)技术 |
4.12 本章小结 |
第五章 基于半导体光放大器(SOA)的全光信号处理技术 |
5.1 SOA 中非线性效应的理论分析 |
5.1.1 基于XGM 与XPM 效应的波长变换 |
5.1.2 基于FWM 效应的波长变换 |
5.2 基于SOA 中XPM 效应的40 Gb/s 全光串并转换 |
5.2.1 工作原理 |
5.2.2 系统实验及结果 |
5.3 基于SOA 中FWM 效应的全光波长变换 |
5.3.1 基于SOA 中FWM 效应波长变换的特性 |
5.3.2 基于SOA 中FWM 效应的107 Gb |
5.4 基于SOA 中光相位共轭的107 Gb/s RZ-DQPSK 信号传输 |
5.5 本章小结 |
第六章 基于高非线性光纤的全光信号处理 |
6.1 光纤中非线性效应的理论分析 |
6.1.1 光纤中的克尔效应 |
6.1.2 四波混频效应 |
6.1.3 光纤参量放大器 |
6.2 基于HNLF 的53.5 Gb/s DPSK 信号参量波长变换 |
6.3 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 存在的不足与展望 |
参考文献 |
符号对照表 |
单位对照表 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(10)大规模并行处理系统光互连网络研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 大规模并行处理系统光互连网络的关键技术 |
1.3 大规模并行处理系统光互连技术的研究状况 |
1.4 本文主要研究内容及论文结构 |
2 大规模并行处理系统的层次化拓扑结构 |
2.1 基本拓扑结构 |
2.2 拓扑结构的层次化扩展 |
2.3 层次化混合全互连网络 |
2.4 本章小结 |
3 大规模交叉连接节点的扩展方法—多级互连网络 |
3.1 经典的多级互连网络 |
3.2 基于组合网络的多级互连网络 |
3.3 组合网络的设计 |
3.4 本章小结 |
4 光互连网络交叉连接节点的研究 |
4.1 构成光交叉连接节点的基本光器件 |
4.2 光网络交叉连接节点 |
4.3 基于 BG 和 MZI 的波长选择交叉连接器 |
4.4 本章小结 |
5 基于EOPCB的层次化混合光互连网络 |
5.1 基于聚合物波导的 EOPCB 技术 |
5.2 基于EOPCB的芯片网络 |
5.3 可连接 215 个节点的层次化混合光互连网络 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读学位期间发表的学术论文 |
四、Multi-Wavelength Optical Packet Routing Technologies Based on Superstructured Fiber Bragg Gratings(论文参考文献)
- [1]全光分组交换网络中的编解码技术研究[D]. 陈富军. 华中科技大学, 2015(07)
- [2]多粒度可并行处理光码标签路由系统的应用研究[D]. 安伟. 燕山大学, 2013(02)
- [3]适用于相控阵雷达的宽带光真时延移相技术研究[D]. 范超. 北京邮电大学, 2013(11)
- [4]光分组交换中光码标记技术的研究[D]. 徐林荟. 大连理工大学, 2011(07)
- [5]光标记交换中关键技术的研究[D]. 师严. 北京邮电大学, 2011(12)
- [6]新型光标记交换系统及光控光交换器件的研究[D]. 曹永盛. 北京邮电大学, 2010(11)
- [7]基于光子晶体理论的取样光栅反射谱及光栅传感技术研究[D]. 朱丹丹. 燕山大学, 2010(08)
- [8]光分组交换中基于OCDM的光标记研究[D]. 李书文. 北京邮电大学, 2009(03)
- [9]高速光传输与全光信号处理技术的研究[D]. 胡浩. 天津大学, 2009(12)
- [10]大规模并行处理系统光互连网络研究[D]. 冯勇华. 华中科技大学, 2008(12)