光分组网中的全光信号处理技术研究 ——全光逻辑门、光标签提取、净荷恢复和自同步

论文摘要

随着信息时代的到来，通信业务类型日益丰富，新一代光纤通信技术从以前追求超高速、超大容量的传统组网方式，正在逐步转变为构建高效的新一代智能光交换传送网，研究重点已从传输领域转移到光网络交换领域。而全光分组交换网是光通信网络的未来发展方向，全光交换的实现，不仅可以克服电子瓶颈的限制，而且也使全光分组交换网具有灵活、高速、透明、交换粒度多样化以及网络资源利用率高等优势。而全光信号处理是实现全光分组交换网的关键所在，全光逻辑操作是全光信号处理的重要组成部分。光标签交换作为光分组交换的一种实现形式，因其结合了多协议标签交换（MPLS）以及通用多标签协议交换（GMPLS），受到了业界广泛的重视和研究。其中光标签编码方式以及有效的标签和净荷分离技术成为关注的焦点。 本文围绕对光分组交换的全光信号处理和光标签技术做了一些研究，内容包括：全光逻辑器件、光标签提取和净荷恢复以及光分组网自同步的实验方案研究。 以下是本文的创新性工作： 1、提出了一种新颖的全光异或门（XOR）方案，该方案采用半导体光放大器与马赫-增德尔干涉仪相结合（SOA-MZI）的结构，不需要额外输入连续光或时钟信号；通过引入适当的延时，降低了对探测脉冲和控制脉冲严格同步的要求。论文还对通过数值仿真验证了该方案的有效性。 2、提出了基于半导体光放大器交叉增益和交叉相位调制的光标签提取方案。通过数值分析，验证了这两种方案的有效性，并对该方案进行了优化设计。 3、提出了一种新颖的光标签和净荷分离方案，并通过数值仿真，研究

论文目录

• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 光分组交换（Optical Packet Switching）
• 1.2.1 光分组交换网络结构
• 1.2.2 光分组交换节点结构
• 1.2.3 光分组交换关键技术
• 1.2.4 光分组交换研究现状和发展趋势
• 1.3 本论文的主要工作和创新点
• 参考文献
• 第二章 半导体光放大器特性研究
• 2.1 引言
• 2.2 半导体光放大器特性研究
• 2.2.1 SOA静态特性
• 2.2.2 SOA增益动态特性
• 2.2.3 SOA非线性效应
• 2.3 SOA动态增益数值模型
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 高速全光逻辑异或门研究
• 3.1 引言
• 3.2 一种新型的SOA-MZI异或门
• 3.2.1 系统结构
• 3.2.2 工作原理
• 3.3 数值仿真和模式效应分析
• 3.3.1 数值仿真
• 3.3.2 模式效应分析
• 3.4 参数分析
• 3.4.1 SOA参数对异或门性能的影响
• 3.4.2 输入信号参数对异或门性能的影响
• 3.5 40G／s和80G／s信号仿真
• 3.6 结论
• 参考文献
• 第四章 光分组网的光标签处理技术研究
• 4.1 引言
• 4.2 标签提取方案研究
• 4.2.1 基于SOA-XGM的标签提取方案
• 4.2.1.1 方案结构
• 4.2.1.2 工作原理
• 4.2.1.3 数值仿真与参数分析
• 4.2.1.4 结论
• 4.2.2 基于SOA-MZI的标签提取方案
• 4.2.2.1 工作原理
• 4.2.2.2 数值仿真和参数分析
• 4.2.2.3 结论
• 4.3 光标签和净荷分离方案
• 4.3.1 结构示意图
• 4.3.2 光标签和净荷分离过程
• 4.3.3 光标签和净荷速率分离仿真结果
• 4.4 结论
• 参考文献
• 第五章 光分组网的自同步方案研究
• 5.1 引言
• 5.2 基本原理
• 5.3 实验装置
• 5.4 结果分析
• 5.5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 博士期间发表论文