第10章光交换技术p教学教材.ppt

第10章光交换技术【本章内容简介】光交换技术是交换技术未来的发展方向。
本章从交换光交换概念出发，介绍了光纤通信的发展简史及主要特点，阐述了光交换技术的实现方式与原理，主要涉及光交换器件、各种光交换网络、光交换系统等内容，同时对光交换技术的现状和发展概况进行了简要介绍。【本章重点难点】重点掌握光交换器件和光交换网络。
难点是光存储器的工作原理。
10.1.1光纤通信进入21世纪，光纤通信发展较快的几项技术是波分复用技术、光纤接入网技术（OAN）和全光网技术。
2．光纤通信技术（1）光纤通信的基本原理（2）数字光纤通信系统3．光纤通信的优点光纤的衰耗很低，故无中断，通信距离很长。
此外，光纤是绝缘体，不会受高压线和雷电的电磁感应，抗核辐射的能力也强，因而在某些特殊场合，电通信受干扰不能工作而光纤通信却能照常工作。光纤几乎可做得不漏光，因此保密性好，光缆中的光纤也互不干扰。
当通信容量较大，距离较远时，光纤通信系统的每话路公里的造价较电缆通信的为低。
光纤通信因有这些优点而得到迅速发展。
10.1.2全光通信网全光通信技术是针对普通光纤系统中存在着较多的光电/转换设备而进行改进的技术。
1．全光通信的发展过程2．全光通信的特点3．全光网络的基本技术10.2光交换器件10.2.1光开关依据开关实现技术的物理机理来分，可分为机械式光开关、热光开关和电光开关等。

1．半导体光开关2．耦合波导开关3．液晶光开关当光通过液晶时，会产生偏振面旋转，双折射等效应。
液晶分子是含有极性基因团的极性分子，在电场作用下，偶极子会按电场方向取向，导致分子原有的排列方式发生变化，从而液晶的光学性质也随之发生改变，这种引外电场引起液晶光学性质的改变称为液晶的光电效应。4．微电子机械光开关（MEMS）10.2.2光调制器目前广泛使用的光纤通信系统均为强度调制——直接检波系统，对光源进行强度调制的方法有两类，即直接调制和间接调制。
1．直接调制2．间接调制图10-5外调制器的结构10.2.3光波长转换器10.2.4光存储器10.3光交换网10.3.1空分光交换网络图10-7基本的22空分光交换模块10.3.2时分光交换网路光分路器、光合路器和光延迟器件的工作都是在（电）计算机的控制下进行的，可以按照交换的要求完成各路时隙的交换功能，也就是光时隙互换。
图10-8时分光交换系统10.3.3波分光交换网路为了适应光波分复用终端的相互通信而又不增加终端设备的复杂性，人们便设法在传输系统的中间节点上采用光波分交换。
采用这样的技术，不仅可以满足光波分复用终端的互通，而且还能提高传输系统的资源利用率。波分光交换是指光信号在网络节点中不经过光/电转换，直接将所携带的信息从一个波长转移到另一个波长上的交换方式。波分光交换网络是实现波分光交换的核心器件，可调波长滤波器和波长转换器是波分光交换的基本器件。
实现波分光交换有两种结构：波长互换型和波长选择型。

1．波长互换型2．波长选择型光交换网络10.4光交换系统10.4.2光交换技术的分类2．光分组交换3．光交换技术的分类10.4.3光分插复用器和光交叉连接主要完成光路上、下层的带宽管理、光网络的保护、恢复和动态重构等功能。

1．光分插复用器（OADM）2．光交叉连接（OXC）图10-13波长交叉连接示意图图10-14波长变换交叉连接示意图10.4.4光分组交换1．光分组交换机的结构2．光分组交换的关键技术3．光分组交换各组成部分的功能10.5光交换的现状和发展