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第1章　光通信与光信号处理概述1

1.1　光通信的发展1

1.2　光通信中的光信号处理2

1.2.1　全光网与光信号处理2

1.2.2　光信号处理的现状与发展5

第2章　光调制技术9

2.1　光调制技术的分类9

2.1.1　连续式调制和脉冲式调制9

2.1.2　直接调制和间接调制12

2.2.1　电光调制的原理14

2.2　电光调制14

2.2.2　电光振幅（或强度）调制17

2.2.3　电光相位调制18

2.2.4　M-Z（Mach-Zahnder）波导调制器19

2.3　声光调制19

2.3.1　声光效应19

2.3.2　喇曼-奈斯衍射和布拉格衍射20

2.3.3　声光调制器21

2.4　磁光调制21

2.5　电吸收调制22

2.6　光传感中的光调制技术23

2.6.1　光强度调制传感24

2.6.2　光相位调制技术26

2.6.3　光波长调制技术28

第3章　光复用技术30

3.1　光波分复用31

3.1.1　光波分复用的概念及特点31

3.1.2　光合波与光分波技术32

3.1.3　波分复用技术的应用与发展37

3.2　光时分复用39

3.2.1　光时分复用的概念39

3.2.2　光时分复用的关键技术40

3.2.3　时分复用技术的应用与发展43

3.3　光码分复用47

3.3.1　光码分复用的概念47

3.3.2　光码分复用系统的分类47

3.3.3　光码分复用的工作原理48

3.3.4　码分复用的编／解码技术49

3.3.5　码分复用技术的应用与发展51

3.4　光极化复用52

3.4.1　光极化复用的概念52

3.4.2　光极化复用关键技术53

3.5　微波副载波复用54

3.5.1　微波副载波复用的概念54

3.5.2　微波副载波复用的应用55

第4章　光再生技术56

4.1　信号再生的概念与光再生技术概况56

4.1.1　信号再生的概念56

4.1.2　光再生技术概况57

4.2　光放大技术57

4.2.1　掺稀土元素光纤放大器58

4.2.2　拉曼光纤放大器（RFA）62

4.2.3　半导体光放大器66

4.3　光整形技术67

4.3.2　基于半导体光放大器的光判决门68

4.3.1　基于非线性光环形镜（NOLM）的光判决门68

4.3.3　基于非线性饱和吸收效应的光判决门69

4.4　光时钟恢复技术70

4.4.1　基于锁模激光器的时钟恢复70

4.4.2　基于光锁相环的时钟恢复72

第5章　光路控制技术73

5.1　光隔离器与环形器73

5.1.1　光隔离器73

5.1.2　光环行器74

5.1.3　微光学器件与光路的耦合技术75

5.2　光开关76

5.2.1　波导型光开关77

5.2.2　微电子机械光开关78

5.2.3　液晶光开关79

5.2.4　气泡开关80

5.2.5　光栅开关80

5.3　光滤波与光上下复用81

5.3.1　固定式光滤波81

5.3.2　可调谐光滤波器83

5.3.3　OADM87

5.4　光波长变换88

5.4.1　基于半导体光放大器的波长变换89

5.4.3　基于四波混频的波长变换91

5.4.2　基于非线性光学环形镜的波长变换91

5.4.4　基于交叉吸收调制效应（XAM）的波长变换92

5.4.5　基于注入锁定半导体激光器的波长变换93

5.4.6　基于光纤光栅外腔激光器的波长变换94

5.5　色散补偿技术94

5.5.1　色度色散补偿技术95

5.5.2　偏振模色散补偿技术100

5.6　光功率分配器102

5.6.1　光功率分配器的分类102

5.6.2　可调光功率分配器的实现技术103

第6章　光逻辑控制技术107

6.1　光计算107

6.1.2　利用SOA交叉增益调制效应实现光逻辑与门108

6.1.1　利用光孤子陷阱开关实现光逻辑与门108

6.1.3　利用超快非线性干涉仪作为光逻辑门109

6.1.4　基于马赫-曾德尔干涉仪的全光逻辑异或门110

6.1.5 利用TOAD实现全光逻辑门110

6.2　光缓存111

6.2.1　基于光纤延时线的光缓存112

6.2.2　半导体量子点结构的光缓存115

6.2.3　基于光波长转换的方案116

6.2.4　基于空间偏转路由的光缓存116

6.3.1　副载波复用光标记118

6.3　光标记118

6.3.2　时分复用光标记122

6.3.3　专用波长光标记122

6.3.4　高强度光标记123

6.3.5　电光调制光标记124

6.3.6　用光波长标记进行波长通路状态监控125

6.4　光互连126

6.4.1　光互连的必要性和现状126

6.4.2　光互连的实现方法127

6.4.3　光互连计算机体系结构131

7.1　光检测的类型与原理133

7.1.1　光电子发射探测器133

第7章　光检测技术133

7.1.2　光电导探测器134

7.1.3　光伏探测器134

7.2　光通信用光探测器的类型136

7.2.1　PIN型光电二极管136

7.2.2　APD型光电二极管136

7.2.3　MSM光电探测器137

7.2.4　光探测器的工作参数137

7.3　光接收机139

7.3.1　光接收机的组成139

7.3.2　光接收机的参数140

7.4.1　相干光通信的基本原理142

7.4　光外差探测142

7.4.2　相干光通信的关键技术143

7.4.3　相干光通信在超长波长光纤通信系统中的应用145

第8章　光波长交换与路由技术146

8.1　光交换与路由概述146

8.1.1　光交换与路由的必要性146

8.1.2　光交换与路由的分类147

8.1.3　光交换与路由技术的现状与发展148

8.2　从多波长光传输到多波长光交换151

8.2.1　光传送网概念的提出151

8.2.2　光传送网的现状152

8.3.1　OADM的功能和结构153

8.3　OADM节点的功能与实现方案153

8.3.2　OADM的组成154

8.3.3　OADM的实现方案155

8.4　OXC的功能与实现方案158

8.4.1　OXC的功能和结构158

8.4.2　OXC的组成159

8.4.3　OXC的性能评价159

8.4.4　OXC的实现方案161

8.5　光波长交换节点的关键技术164

8.5.1　光信道串扰问题164

8.5.2　光功率均衡与光功率管理168

9.1.1　IP over DWDM光网络的演变173

第9章　光分组交换与路由技术173

9.1　光分组交换的发展和演变173

9.1.2　光分组交换的现状175

9.1.3　光分组交换的发展趋势177

9.2　光分组交换的节点结构及关键技术178

9.2.1　光分组交换的节点结构178

9.2.2　光分组交换的关键技术178

9.2.3　光分组交换网181

9.3　光突发交换技术182

9.3.1　光突发交换的概念及特点182

9.3.2　光突发交换相关技术183

9.3.3　光突发交换的现状和应用前景185

9.4　光标签交换技术186

9.4.1　光标签交换的提出186

9.4.2　多协议波长交换（MPLmS）技术188

9.4.3　通用多协议标签交换技术190

第10章　光传送网功能与光信号处理191

10.1　光传送网的分层与分割191

10.1.1　光传送网的分层结构191

10.1.2　光传送网的分割192

10.2　层网络功能与光信号处理流程的规范语言193

10.2.1　基本功能块描述方法193

10.2.2　原子功能描述方法的基本思想193

10.2.3　层网络的原子功能194

10.2.4　传送网络基本结构元件195

10.3　光传送网层网络的光信号处理流程198

10.3.1　OTN层网络的原子功能198

10.3.2　OTN层网络的光信号处理流程200

10.3.3　光传送网中的光信号处理过程200

10.4　光信号处理逻辑功能的技术实现202

10.4.1　OCh层202

10.4.2　OMS层206

10.4.3　OTS层207

缩略语209

参考文献215