光开关完整版本.pptVIP

相干光通信技术目前的光纤通信系统，都是采用光强调制-直接检测(IM-DD)方式。这种方式的优点是：调制和解调简单，容易实现，因而成本较低。但是这种方式没有利用光载波的频率和相位信息，限制了系统性能的进一步提高。相干光通信，像传统的无线电和微波通信一样，在发射端对光载波进行幅度、频率或相位调制；在接收端则采用零差检测或外差检测，这种检测技术称为相干检测。与IMD方式相比，相干检测可以把接收灵敏度提高20dB，相当于在相同发射功率下，若光纤损耗为0.2dB/km，则传输距离增加100km。同时，采用相干检测，可以更充分利用光纤带宽。我们已经看到，在光频分复用(OFDM)中，信道频率间隔可以达到10GHz以下，因而大幅度增加了传输容量。所谓相干光，就是两个激光器产生的光场具有空间叠加、相互干涉性质的激光。实现相干光通信，关键是要有频率稳定、相位和偏振方向可以控制的窄线谱激光器。相干检测原理方框图光检测器电信号处理基带信号本地光振荡器混频器wL信号光wS单模光纤的传输模式是基模HE11模，接收机接收的信号光其光场可以写成：ES=ASexp［-i(ωSt+φS)］式中,AS、ωS和φS分别为信号光的幅度、频率和相位。同样，本振光的光场可以写成EL=ALexp［-i(ωLt+φL)］(7.27)式中,AL为本振光的幅度、ωL为本振光的频率φL为本振光的相位。保持信号光的偏振方向不变，控制本振光的偏振方向，使之与信号光的偏振方向相同。本振光的中心角频率ωL应满足ωL=ωS-ωIF或ωL=ωS+ωIF(7.28)式中，ωIF是中频信号的频率。这时的光功率P与光强|ES+ＥL|2成比例：P=K|ES+EL|2(7.29)式中，K为常数。式中,PS=KA2S,PL=KA2L,ωIF=ωS-ωL。显然，式(7.30)右边最后一项是中频信号功率分量，它实际上是叠加在PS和PL之上的一种缓慢起伏的变化，如图7.39所示。由式(7.26)～式(7.29)，根据模式理论和电磁理论计算的结果，输出光功率近似为：P(t)≈PS+PL+2cos[ωIFt+(φS-φL)](7.30)图7.39干涉后的瞬时光功率变化InBraggdiffraction,theamountoflightdiffractedisproportionaltotheintensity(loudnessifyoulike)ofthesoundwave.Theangleofincidenceisequaltotheangleofdiffraction(orreflection).diffractionangle: sinq=nl/2L声光效应Itcanswitchmultiple(arbitrary)wavelengthsatthesametime.Tosimplyreflecttheselectedwavelengthwhentheacousticwavelengthisverysmall.Tochangemodesofopticalwavewhentheacousticwavelengthissignificantlylonger.FaradayEffectMakeuseofthemagnetoopticeffecttorotatethepolarisation安捷伦公司采用他们的热喷墨打印和硅平面光波电路两种技术，称为“光子交换平台”。其光开关平台包括两部分：下半部是硅衬底的玻璃波导，上半部是硅片。上下之间抽真空密封，内充特定的折射率匹配液，每一个小沟道都对应一个微型电阻，通过电阻加热匹配液形成气泡，对通过的光产生全反射。安捷伦称气泡由封闭的系统控制，因此不会溢出，通过控制蒸气压，保持液、气体能共存的温度和压力。喷墨气泡光开关交换速度为10ms