光弹性分组环(ORPR)节点中光分组组装算法研究

介绍了光弹性分组环(ORPR)节点模型,分析了ORPR网络中流量成型时光分组组装算法,提出一种适合ORPR网络的基于控制发送时间的光分组组装算法,给出了该算法的算法结构,并和传统的光分组组装算法做了比较。该算法通过分组发送间隔的调整,使得分组单位时间内的流量的自相似性被平滑,具有很好地抑制突发性的效果,同时,分组组装的时间门限可以被ORPR调度算法动态调整,可以适应缺乏缓存的ORPR网络的调度机制。     

基于半导体光放大器的光控器件中控制光的性能分析

在O-RPR(optical resitient packet ring)光弹性分组环的基础上分析了在双环耦合全光缓存器这一基于半导体光放大器(SOA)的光控器件中要顺利实现数据的读写控制对光控制层功率提出的要求及其影响因素，讨论了由于信号光脉冲形状不是理想方波而造成的啁啾及脉冲压缩现象，分析了控制光功率波动及其信噪比对输出数据造成的影响. 得到的结论对其他基于SOA的光控器件同样具有借鉴意义. 关键词： O-RPR光弹性分组环 基于SOA的光控器件 双环耦合全光缓存器 控制层光功率     

时隙光分组交换网络中一种新的光缓存优化配置方案

研究了时隙光分组交换网中的光缓存配置方案,针对反馈共享式缓存结构,通过对传统的连续分布式光缓存结构中不同延迟粒度的光缓存丢包的分布情况仿真结果研究,发现在传统的连续分布式光缓存结构中,丢包主要发生在小粒度的光缓存上,为此,提出通过适当增加小粒度的光缓存的方法,达到有效地降低丢包率,仿真结果显示,这种光缓存方案可以明显降低节点的丢包率.     

基于彩色栅线的结构光动态三维测量技术研究

结构光动态三维测量能够实现运动或者变形物体型面重构。将6色3次伪随机条纹序列的色彩信息溶入亮度呈余弦周期性变化的数字栅线图中,构成彩色栅线空域编码图案。图像解码采用仿视觉过程。在直觉处理阶段,通过亮度峰值与对应的色彩信息来实现周期划分;在专注处理阶段,通过局部亮度变化关系来进行空域解相。实验结果证明,测量系统只需投影单幅图案即可实现物体形貌的三维重构,可满足动态测量的要求,结合亚像素匹配可保证一定的测量精度,能形成多分辨率测量。     

基于一种高生存性RPR网络的路由研究

由标准弹性分组环衍生出的高生存性RPR网络弥补了单环结构中带宽浪费,利用率不高的缺点。基于此多环RPR网络提出了一种路由算法,它将网络中源节点到目的节点的路由过程转换成对相邻节点参考距离的选择,适应了网络的高生存性的特点。通过OPNET完成对路由算法模型的仿真,证明该算法实现了高生存性RPR网络的路由功能,而且具有转发跳数少,路由表结构简单,网络开销小等特点。     

光分组交换网络中多组光正交码组合光标签识别处理及实验

报道了光分组交换网络中基于多组光正交码组合光标签的识别与接收实验,光标签采用了码长为19,码重为3的2组光正交码组合光标签方案.给出了基于多组光正交码光标签的光分组交换网络(MOOC-OPS)基本原理,通过分析指出在MOOC-OPS网络中处理多组在时域上非连续、随机、突发光标签是现实MOOC-OPS关键技术之一.设计出了基于展宽网络和放大器级联方式接收多组低功率窄脉冲(MOOC-OPS网络的光标签)的实验方案,完成了实验电路板制作与实验验证.实验结果表明成功地实现了MOOC-OPS网络中周期为2ns基于多组光正交码光标签脉冲的识别接收,验证了该方案的可行性.     

扩频原理在聚合物光纤性能测量中的应用

提出了一种将扩频通信原理用于聚合物光纤性能测量的新方法,使用伪随机序列对注入测量系统的光信号进行调制,实现输入光信号的扩展频带,输出光信号经光电转换后,用伪随机序列对信号进行解扩处理,根据扩频原理,解扩后的信号的信噪比会有较大提高.对测量系统的性能进行了仿真分析并与实验结果进行了比较,结果表明该方法可以精确地测量信噪比低于-20dB的有用信号波形.     

光弹性法中时间边缘效应数学模型和应用研究

在光弹性实验中,模型边缘会产生随时间增长的条纹,它干扰正常的由外载荷引起的应力条纹,给实验带来误差。根据时间边缘效应产生的原因建立了时效数学模型,通过对比根据建立的数学模型模拟的等差线和实验得到的等差线,可以验证所建立的数学模型能够准确地反映出时效的特征,并尝试运用数字光弹性相移法去除时效的影响。     

针对WWW业务的光缓存优化设计

研究了异步光分组网中的输出光缓存问题，与以往不同的是在处理光分组到达时间间隔时采用Weibull分布，以便更有效地描述互联网中的WWW业务流量类型．通过建立基于Weibull分布的排队模型，得到了排队模型中的丢包率的解析式，并根据数值解得出了光缓存系统的丢包率、系统实际利用率、服务窗口利用率以及平均排队时间随光纤延时线单位缓存时间变化的关系曲线．研究结果表明：在不同的业务强度和缓存深度下选取恰当的单位缓存时间，可以优化光缓存系统的性能．     

可重构的多波长光分插复用节点研究

设计并研制出了一种可灵活重构的多波长OADM,建立了OADM级联光信噪比的理论计算模型并进行了分析计算,给出了OADM的内部功率预算.最后对OADM设备进行了测试,所有性能指标都达到设计要求,目前已经通过工程验收,并正式在“中国高速信息示范网(CAINOnet)”中运行.     

一种新型高速光保持模块

针对光电混合模数转换系统中采样光脉冲很窄,高速积分保持电路实现较困难这一问题,本文提出了一种新型的高速光保持模块.通过使用多个耦合器组成的无源结构,将采样后的超窄光脉冲转换成一族脉冲簇,再经过光电转换和电低通滤波,得到了顶部较平、脉宽较宽的脉冲,有助于降低后续处理电路的复杂度.实验结果表明,这种结构能够较好地实现将超窄脉冲展宽成平顶宽脉冲的功能.     

一种新型高速光保持模块

针对光电混合模数转换系统中采样光脉冲很窄,高速积分保持电路实现较困难这一问题,本文提出了一种新型的高速光保持模块.通过使用多个耦合器组成的无源结构,将采样后的超窄光脉冲转换成一族脉冲簇,再经过光电转换和电低通滤波,得到了顶部较平、脉宽较宽的脉冲,有助于降低后续处理电路的复杂度.实验结果表明,这种结构能够较好地实现将超窄脉冲展宽成平顶宽脉冲的功能.     

Tunable Optical Add/Drop Multiplexers Using Cascaded Mach Zehnder Coupler

A tunable add/drop filter based on Cascaded Mach Zehnder (CMZ) coupler using SiO₂/silicon oxinitride (SiON) is presented with its mathematical model. The increase of filtered width (i.e., free spectral response) and lowering of crosstalk for this filter are optimized using its mathematical model with truncated binomial coupler distribution. The number of wavelength channels with 100 GHz (0.8 nm) channel spacing for 5-stage (M = 9, r = 2) truncated binomial CMZ filter with index contrast ∼5% at -20 dB crosstalk and the bending loss of 0.1 dB per MZ section are obtained as ∼37 (free spectral range of 31 nm). It is seen that if during the fabrication process, waveguide core width w is increased or decreased by 0.1 μm (in percentage terms ∼±6.6%), the crosstalk is slightly increased by ∼7%. Thermal tuning for wavelength channels is achieved by thin film heater with low power thermooptic delay line structure which reduces the heating power by ∼1.58 times in comparison to the conventional structure.     

Tunable Optical Add/Drop Multiplexers Using Cascaded Mach Zehnder Coupler

Abstract

A tunable add/drop filter based on Cascaded Mach Zehnder (CMZ) coupler using SiO₂/silicon oxinitride (SiON) is presented with its mathematical model. The increase of filtered width (i.e., free spectral response) and lowering of crosstalk for this filter are optimized using its mathematical model with truncated binomial coupler distribution. The number of wavelength channels with 100 GHz (0.8 nm) channel spacing for 5-stage (M = 9, r = 2) truncated binomial CMZ filter with index contrast ～5% at ?20 dB crosstalk and the bending loss of 0.1 dB per MZ section are obtained as ～37 (free spectral range of 31 nm). It is seen that if during the fabrication process, waveguide core width w is increased or decreased by 0.1 μm (in percentage terms ～±6.6%), the crosstalk is slightly increased by ～7%. Thermal tuning for wavelength channels is achieved by thin film heater with low power thermooptic delay line structure which reduces the heating power by ～1.58 times in comparison to the conventional structure.     

光网络中的关键器件

光器件是光网中的基础单元之一。介绍了光网络中一些关键器件的重要特性及进展情况,讨论了光器件发展趋势。     

基于VCSEL的高速光收发模块研究

基于垂直腔面发射激光器(VCSEL)的高速光模块在现代光通信系统中的应用已越来越广泛。本文在简单介绍光收发模块和VCSEL器件的基础上，着重讨论了GBIC模块的总体设计和主要技术关键。     

用超磁致伸缩调谐光纤光栅的光分/插复用器

提出并研究了一种新型多信道切换的全光分/插复用器,它主要由光纤Bragg光栅(FBG)和一对光环行器组成.采用了一种高效的超磁致伸缩材料(GMM)使FBG产生有效的Bragg波长偏移.用控制电流来调控FBG的应变和Bragg波长偏移.用4只相同的FBG与波长叠加技术相结合,可建立能提供15种不同下路信道方式的OADM.     

A Novel Add/Drop Multiplexer Architecture for DWDM Network

By using the coupled-mode theory and F-matrix method, the transmission spectra of apodized phase-shifted LPFGs are calculated and analyzed. A novel configuration of OADM is proposed for flexible multiple wavelengths add-drop based on cascaded phase-shifted LPFGs filters with apodization technique.     

Optical Amplifiers and Their Role in Optical Network

Erbium doped fiber amplifier, Raman amplifier, and semiconductor optical amplifier are discussed. The applications of these amplifiers are reviewed.