全光開關原理

前言

　　激光的產生標志著光學有了與電學一樣的相干光源。自此以后光子技術與電子技術展開了長期的競賽，究竟誰能成為信息技術的主角？半個世紀競賽的結果證明，電子技術與光子技術各有所長。電子技術在20世紀取得了輝煌的成就，計算機、互聯(lián)網、移動通信的普及，使人類的生活發(fā)生了徹底變化，這是因為電子技術擅長信息處理，特別是數(shù)字化信息的處理。至于光子技術，則擅長信息傳輸，并具有寬帶、大容量和并行處理等優(yōu)點，因此近30年來光子技術有很大的發(fā)展?，F(xiàn)在信息的有線傳輸和信息存儲等電子技術領域已經被光子技術占領。例如，光纖通信代替了電纜通信；光盤存儲代替了磁盤存儲。在傳感領域光子技術也逐漸變成了主角：光纖光柵傳感器代替了電子應變傳感器。甚至當今廣泛使用的電子計算機，它的外部設備陣地（存儲、顯示、輸入／輸出等）也已經被光子技術占領。但是計算機的芯片仍被電子技術壟斷，這是因為電子開關（或晶體管）還不能被光子開關（或光晶體管）。因此，電子技術的最后堡壘——數(shù)字化信息處理還沒有被光子技術攻占。光子技術最后勝利的標志就是攻下這個電子技術的最后堡壘，即用全光開關代替現(xiàn)有的電子開關，實現(xiàn)真正的光子集成芯片和高速、海量的光子數(shù)字信息處理?！　】茖W家的夢想之一是實現(xiàn)全光通信、全光網絡和全光計算機。要實現(xiàn)這個夢想，就要研究出實用化的全光開關，即要求驅動光開關的光功率可與被控光信號的功率相比（開關功率在毫瓦以下）；開關速度比現(xiàn)有電子開關速度更快（開關時間在皮秒以下）。全世界的科學家耗時半個世紀，耗費大量資金，至今還沒有研究出可供上市的全光開關產品。但是，人們已經歷了長時間、多方面的探索，積累了豐富的經驗。本書試圖把人們對全光開關研究的主要物理思想和基本原理系統(tǒng)地介紹給讀者，故本書取名為“全光開關原理”。書中也包含了作者多年來從事全光開關原理研究的主要研究成果。

內容概要

本書系統(tǒng)總結了自20世紀60年代以來國內外研究的各種光開關的物理思想和基本原理，包含作者多年來在光開關方面的研究成果。全書分為10章，主要介紹以光控光的全光開關，內容包括非線性干涉儀型全光開關(第4、5、7章1、光學雙穩(wěn)開關(第3章)、光學限制開關(第8章)等，還介紹了近年來基于納米光子學全光開關(第6章)，以及基于其他原理的全光開關(第9章)等。此外，本書還扼要介紹了目前已經獲得應用的電控光開關的基本原理(第2章)，以及光開關在光纖通信技術中的應用(第10章)。    本書可以作為高等院校物理學和光學專業(yè)研究生的教材，高年級本科生的參考書，也可作為從事光通信、光計算、光傳感、光信息處理工作的科技人員和工程技術人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章　光開關概論第2章　電控光開關第3章　光學雙穩(wěn)光開關第4章　非線性干涉儀全光開關第5章　含光放大器的全光開關第6章　納米　光子學全光開關第7章　非線性光纖光柵全光開關第8章　光學限制全光開關第9章　其他原理的全光開關第10章　光開關在光通信中的應用參考文獻

章節(jié)摘錄

　　光開關在光子信息技術中被廣泛應用，本書第10章將介紹光開關在光纖通信中的應用。在光纖通信中，各種電子信息通過電光調制器轉變?yōu)楣庑畔?，并且以脈沖數(shù)字信號（也就是比特信號）編碼的形式荷載于具有一定波長的光波上，然后在光纖網絡中進行傳輸和處理。具有一定波長的、荷載比特信號的光束被稱為波長信道，波長信道以波長為標志。在光通信網絡中的光開關都屬于波長開關，它們是在波長域中工作的?！　≡诂F(xiàn)代光纖通信網絡中，光信號是按照波分復用和時分復用兩種方式進行傳輸?shù)?。也就是將波長信道按空間的和時間的順序排列成隊進行傳輸。光開關的作用就是將這些波長信道經過選擇后分送到不同的節(jié)點（或端口）去。因此，通信網絡中的波長開關可以分成兩類：空域開關和時域開關，如圖1.2.1（b）所示?！　【€路開關（circuit switching）是對同一輸入波長信道，在不同輸出端口間實現(xiàn)空間轉換，但該波長信道所攜帶的比特譜在轉換輸出端口時保持不變。線路開關是波長開關，又屬于空間開關。該開關適用于W13M網絡?！　〔ㄩL轉換（wavelength conversion）的功能是將一個波長信道轉變?yōu)榱硪粋€波長信道，但其中的比特譜在波長轉換中保持不變。其實這是一種時域開關，但因為變換端口而具有空域開關的特性，常用于wDM網絡。　　……

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    全光開關原理 PDF格式下載

---