全光網路技術哪裡學習

Ⅰ 光交換技術的市場前景

全球光交換設備市場從2001年的3．07億美元開始增長，到2006年將達到64.5億美元。2006年以後，該技術市場在整個電信市場領域將會佔主導地位，尤其是在北美、西歐各國及亞洲部分地區。而在網路進展速度緩慢的發展中國家，諸如非洲、中東、拉丁美洲等地區，這項技術的使用可能還會花一段時間。
2001年後光交換技術市場日益成熟，價格也在迅速下降。批量生產以後，這些技術設備的價格有望在2002年下半年更大幅度地下降。如果說2000-2002年是光交換技術的試用期，那麼2003年將是這項技術在全球范圍內的大規模使用期。許多運營商，比如Global Crossing、法國電信和日本電信等都已經表達了對光交換系統性能的滿意，並已經計劃在2002-2003年間在他們的網路中廣泛採用這項技術。北京市通信公司宣布採用北電網路的OPTera DX光交換機完成了長途光傳輸系統工程，升級後的網路已於2001年六月投入商業服務。
雖然在低迷的環境下，大多數運營商2006年都宣布了資本與運作支出縮減計劃。與2001年相比，2002－2003 年間的縮減率高達30%。但是，受寬頻業務需求影響，盡管電子商務呈下降趨勢，數據通信仍然持續增長。如果運營商不與此快速增長業務同步，到2002年下半年其網路的最大使用容限將只有40%。因而，運營商恰當地選擇技術設備來升級其網路、減少其成本和運作支出，日益顯得重要。
業內專家指出，光分組交換技術將成為一項重要的網路交換升級技術得到廣泛應用。未來，基於電路交換的電信網必然要升級到以數據為重心以分組為基礎的新型通信網，而光分組交換網能以更細的粒度快速分配光信道，支持ATM和IP的光分組交換，是下一代全光網路技術，其應用前景廣闊。以2001年以後，世界上許多發達國家進行了光分組交換網的研究，如歐洲RACD計劃的 ATMOS 項目和ACTS計劃的 KEOPS 項目，美國 DARPA 支持的POND項目和CORD項目，英國EPRC支持的 WASPNET 項目，日本NTT光網路實驗室的項目等。而且，光分組交換網的實用化，取決於一些關鍵技術的進步，如游標記交換、微電子機械繫統MEMS 、光器件技術等。光器件技術中固態光交換技術已開始迅速發展，在晶元上實現光交換一直是人們的夢想。利用固態交換技術，交換速度可以在納秒的范圍之內，這樣高的速度主要用於光的分組交換。已經有一些公司在這個方向上取得了重大進展，例如Brimcon，Lynx and NTT公司。

Ⅱ 光通信原理與技術有那些

【光通信原理】光纖通信(Fiber-optic communication)，也作光纖通訊。光纖通信是以光作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的通信方式，首先將電信號轉換成光信號，再透過光纖將光信號進行傳遞，屬於有線通信的一種。光經過調變後便能攜帶資訊。自1980年代起，光纖通訊系統對於電信工業產生了革命性 ，同時也在數位時代里扮演非常重要的角色。光纖通信傳輸容量大，保密性好等優點。光纖通信現在已經成為當今最主要的有線通信方式。
光纖通信的原理就是：在發送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號，然後調制到激光器發出的激光束上，使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化，並通過光纖經過光的全反射原理傳送;在接收端，檢測器收到光信號後把它變換成電信號，經解調後恢復原信息。
光通信正是利用了全反射原理，當光的注入角滿足一定的條件時，光便能在光纖內形成全反射，從而達到長距離傳輸的目的。光纖的導光特性基於光射線在纖芯和包層界面上的全反射，使光線限制在纖芯中傳輸。光纖中有兩種光線，即子午光線和斜射光線，子午光線是位於子午面上的光光線，而斜射光線是不經過光纖軸線傳輸的光線。
【全光網路】未來傳輸網路的最終目標，是構建全光網路，即在接入網、城域網、骨幹網完全實現「光纖傳輸代替銅線傳輸」。而目前的一切研發進展，都是「逼近」這個目標的過程。
骨幹網是對速度、距離和容量要求最高的一部分網路，將ASON技術應用於骨幹網，是實現光網路智能化的重要一步，其基本思想是在過去的光傳輸網路上引入智能控制平面，從而實現對資源的按需分配。DWDM也將在骨幹網中一顯身手，未來有可能完全取代SDH，從而實現IPOVERDWDM。
城域網將會成為運營商提供帶寬和業務的瓶頸，同時，城域網也將成為最大的市場機遇。目前基於SDH的MSTP技術成熟、兼容性好，特別是採用了RPR、GFP、LCAS和MPLS等新標准之後，已經可以靈活有效地支持各種數據業務。
對接入網來說，FTTH(光纖到戶)是一個長遠的理想解決方案。FTTx的演進路線將是逐漸將光纖向用戶推近的過程，即從FTTN(光纖到小區)到FTTC(光纖到路邊)和FTTB(光纖到公寓小樓)乃至最後到FTTP(光纖到駐地)。當然這將是一個很長的過渡時期，在這個過程中，光纖接入方式還將與ADSL/ADSL2+並存。
基於上述全光網路構架有很多核心技術，它們將引領光通信的未來發展。ASON、FTTH、DWM、RPR這四項目前是光通信行業最重要的技術。
【光通信技術】
1、ASON
無論從國內研發進展、試商用情況，還是從國外的發展經驗來看，國內運營商在傳送網中大規模引入ASON技術將是必然的趨勢。ASON(，智能光網路)是一種光傳送網技術。目前的產品和市場狀況表明，ASON技術已經達到可商用的成熟程度，隨著3G、NGN的大規模部署，業務需求將進一步帶動傳送網技術的發展，預計2007年ASON將得到更加廣泛的商用。
2006年各大主要設備提供商華為、中興、烽火、Lucent等已經推出了其可商用的ASON產品。中國電信、中國網通、中國移動、中國聯通和中國鐵通陸續開展了ASON的應用測試和小規模商用。
ASON在國外成功商用的經驗表明，ASON將在骨幹傳送網發揮不可替代的作用。例如，AT&T的140個節點覆蓋美國的骨幹傳送網；BT組建21CN網，目前已建40個ASON節點；Vodafone的131個節點覆蓋英國的ASON骨幹傳送網，等等。
然而，目前ASON在路由、自動發現、ENNI介面等幾方面的標准化工作還不完善，這成為制約ASON技術發展和商用的重要因素。未來我國將參與更多的ASON標准化工作，同時，ASON的標准化，尤其是其中ENNI的標准化，將在近年內取得突破性進展。
2、FTTH
FTTH(FiberToTheHome，光纖到戶)是下一代寬頻接入的最終目標。目前，實現FTTH的技術中，EPON將成為未來我國的主流技術，而GPON最具發展潛力。
EPON採用Ethernet封裝方式，所以非常適於承載IP業務，符合IP網路迅猛發展的趨勢。目前，國家已經將EPON作為「863」計劃重大項目，並在商業化運作中取得了主動權。
GPON比EPON更注重對多業務的支持能力，因此更適合未來融合網路和融合業務的發展。但是它目前還不夠成熟並且價格偏高，還無法在我國大規模推廣。
我國的FTTH還處於市場啟動階段，離大規模的商業部署還有一段距離。在未來的產業化發展中，運營商對本地網「最後一公里」的壟斷是制約FTTH發展的重要因素，採取「用戶駐地網運營商與房地產開發商合作實施」的形式，更有利於FTTH產業的健康發展。從日本、美國、歐洲和韓國等國家的FTTH發展經驗來看，FTTH的核心推動力在於網路所提供的豐富內容，而政府對應用和內容的監控和管理政策也會制約FTTH的發展。
3、WDM
WDM突破了傳統SDH網路容量的極限，將成為未來光網路的核心傳輸技術。 按照通道間隔的不同，WDM(，波分復用)可以分為DWDM(密集波分復用)和CWDM(稀疏波分復用)這兩種技術。DWDM是當今光纖傳輸領域的首選技術，但CWDM也有其用武之地。
2006年，烽火、華為等設備廠商都推出了自己的DWDM系統，國內運營商也開展了相關的測試和小規模商用。未來DWDM將在對傳輸速率要求苛刻的網路中發揮不可替代的作用，如利用DWDM來建設骨幹網等。
相對於DWDM，CWDM具有成本低、功耗低、尺寸小、對光纖要求低等優點。未來幾年，電信運營商將會嚴格控制網路建設成本，這時CWDM技術就有了自己的生存空間，它適合快速、低成本多業務網路建設，如應用於城域和本地接入網、中小城市的城域核心網等。
4、RPR
彈性分組環(ResilientPacketRing，RPR)將成為未來重要的光城域網技術。近年來許多國內外傳輸設備廠商都開發了內嵌RPR功能的MSTP設備，RPR技術得到了大量晶元製造商、設備製造商和運營商的支持和參與。
在標准化方面，IEEE802.17的RPR標准已經被整個業界認可，而國內的相關標准化工作還在進行中。未來RPR將主要應用於城域網骨乾和接入方面，同時也可以在分散的政務網、企業網和校園網中應用，還可應用於IDC和ISP之中。

Ⅲ 光傳輸的發展趨勢

商用系統：
光傳輸
–SDH系統155Mbps、622Mbps、2.5Gbps、10Gbps。 –DWDM系統32x10Gbps、 40x10Gbps
實驗系統：DWDM
– NEC 10.9Tbps（273x40Gbps）
– Alcatel 10.2Tbps
大容量、寬頻化以及全光網路技術的應用成為未來光通信技術的發展方向，現在世界上大約有85%的通信業務經光纖傳輸。
– 光傳送網路技術、光網際網路技術、寬頻綜合光接入技術是光通信發展的動力。
– 光交換是AON的關鍵節點技術
光通信器件的大致情況
光通信器件分有源器件和無源器件。
有源器件包括激光器及組件、光電檢測器及組件和光放大器等。無源器件包括單芯和多芯光纖連接器、光衰減器、光耦合器、介質膜濾光片及光纖光柵組成的濾光器、波分復用器和光開關等系列器件。光通信的發展需要更高速率、更大容量的器件，同時成本要低，這就依賴光電集成（OEIC）和光子集成（PIC）。

Ⅳ 光纖通信技術的技術分類

光纖技術的進步可以從兩個方面來說明： 一是通信系統所用的光纖； 二是特種光纖。早期光纖的傳輸窗口只有3個，即850nm（第一窗口）、1310nm（第二窗口）以及1550nm（第三窗口）。近幾年相繼開發出第四窗口（L波段）、第五窗口（全波光纖）以及S波段窗口。其中特別重要的是無水峰的全波窗口。這些窗口開發成功的巨大意義就在於從1280nm到1625nm的廣闊的光頻范圍內，都能實現低損耗、低色散傳輸，使傳輸容量幾百倍、幾千倍甚至上萬倍的增長。這一技術成果將帶來巨大的經濟效益。另一方面是特種光纖的開發及其產業化，這是一個相當活躍的領域。
特種光纖具體有以下幾種：
1. 有源光纖
這類光纖主要是指摻有稀土離子的光纖。如摻鉺（Er3+）、摻釹（Nb3+）、摻鐠（Pr3+）、摻鐿（Yb3+）、摻銩（Tm3+）等，以此構成激光活性物質。這是製造光纖光放大器的核心物質。不同摻雜的光纖放大器應用於不同的工作波段，如摻餌光纖放大器(EDFA）應用於1550nm附近（C、L波段）；摻鐠光纖放大器（PDFA）主要應用於1310nm波段；摻銩光纖放大器（TDFA）主要應用於S波段等。這些摻雜光纖放大器與喇曼（Raman）光纖放大器一起給光纖通信技術帶來了革命性的變化。它的顯著作用是：直接放大光信號，延長傳輸距離；在光纖通信網和有線電視網（CATV網）中作分配損耗補償；此外，在波分復用（WDM）系統中及光孤子通信系統中是不可缺少的關鍵元器件。正因為有了光纖放大器，才能實現無中繼器的百萬公里的光孤子傳輸。也正是有了光纖放大器，不僅能使WDM傳輸的距離大幅度延長，而且也使得傳輸的性能最佳化。
2.色散補償光纖(Dispersion Compensation Fiber，DCF)
常規G.652光纖在1550nm波長附近的色散為17ps/nm×km。當速率超過2.5Gb/s時，隨著傳輸距離的增加，會導致誤碼。若在CATV系統中使用，會使信號失真。其主要原因是正色散值的積累引起色散加劇，從而使傳輸特性變壞。為了克服這一問題，必須採用色散值為負的光纖，即將反色散光纖串接入系統中以抵消正色散值，從而控制整個系統的色散大小。這里的反色散光纖就是所謂的色散補償光纖。在1550nm處，反色散光纖的色散值通常在-50~200ps/nm×km。為了得到如此高的負色散值，必須將其芯徑做得很小，相對折射率差做得很大，而這種作法往往又會導致光纖的衰耗增加（0.5~1dB/km）。色散補償光纖是利用基模波導色散來獲得高的負色散值，通常將其色散與衰減之比稱作質量因數，質量因數當然越大越好。為了能在整個波段均勻補償常規單模光纖的色散，又開發出一種既補償色散又能補償色散斜率的雙補償光纖（DDCF）。該光纖的特點是色散斜率之比（RDE）與常規光纖相同，但符號相反，所以更適合在整個波形內的均衡補償。
3. 光纖光柵（Fiber Grating)
光纖光柵是利用光纖材料的光敏性在紫外光的照射（通常稱為紫外光寫入)下，於光纖芯部產生周期性的折射率變化（即光柵）而製成的。使用的是摻鍺光纖，在相位掩膜板的掩蔽下，用紫外光照射（在載氫氣氛中），使纖芯的折射率產生周期性的變化，然後經退火處理後可長期保存。相位掩膜板實際上為一塊特殊設計的光柵，其正負一級衍射光相交形成干涉條紋，這樣就在纖芯逐漸產生成光柵。光柵周期模板周期的二分之一。眾所周知，光柵本身是一種選頻器件，利用光纖光柵可以製作成許多重要的光無源器件及光有源器件。例如：色散補償器、增益均衡器、光分插復用器、光濾波器、光波復用器、光模或轉換器、光脈沖壓縮器、光纖感測器以及光纖激光器等。
4. 多芯單模光纖（Multi-Coremono-Mode Fiber，MCF)
多芯光纖是一個共用外包層、內含有多根纖芯、而每根纖芯又有自己的內包層的單模光纖。這種光纖的明顯優勢是成本較低，生產成本較普通的光纖約低50%。此外，這種光纖可以提高成纜的集成密度，同時也可降低施工成本。以上是光纖技術在近幾年裡所取得的主要成就。至於光纜方面的成就，我們認為主要表現在帶狀光纜的開發成功及批量化生產方面。這種光纜是光纖接入網及區域網中必備的一種光纜。光纜的含纖數量達千根以上，有力地保證了接入網的建設。 光有源器件的研究與開發本來是一個最為活躍的領域，但由於前幾年已取得輝煌的成果，所以當今的活動空間已大大縮小。超晶格結構材料與量子阱器件，已完全成熟，而且可以大批量生產，已完全商品化，如多量子阱激光器（MQW-LD，MQW-DFBLD）。
除此之外，已在下列幾方面取得重大成就。
1. 集成器件
這里主要指光電集成（OEIC）已開始商品化，如分布反饋激光器(DFB-LD）與電吸收調制器(EAMD）的集成，即DFB-EA，已開始商品化；其它發射器件的集成，如DFB-LD、MQW-LD分別與MESFET或HBT或HEMT的集成；接收器件的集成主要是PIN、金屬、半導體、金屬探測器分別與MESFET或HBT或HEMT的前置放大電路的集成。雖然這些集成都已獲得成功，但還沒有商品化。
2. 垂直腔面發射激光器(VCSEL)
由於便於集成和高密度應用，垂直腔面發射激光器受到廣泛重視。這種結構的器件已在短波長（ALGaAs/GaAs）方面取得巨大的成功，並開始商品化；在長波長（InGaAsF/InP）方面的研製工作早已開始進行，也有少量商品。可以斷言，垂直腔面發射激光器將在接入網、區域網中發揮重大作用。
3. 窄帶響應可調諧集成光子探測器
由於DWDM光網路系統信道間隔越來越小，甚至到0.1nm。為此，探測器的響應譜半寬也應基本上達到這個要求。恰好窄帶探測器有陡銳的響應譜特性，能夠滿足這一要求。集F-P腔濾波器和光吸收有源層於一體的共振腔增強（RCE）型探測器能提供一個重要的全面解決方案。
4. 基於硅基的異質材料的多量子阱器件與集成（SiGe/Si MQW)
這方面的研究是一大熱點。眾所周知，硅（Si）、鍺（Ge）是間接帶隙材料，發光效率很低，不適合作光電子器件，但是Si材料的半導體工藝非常成熟。於是人們設想，利用能帶剪裁工程使物質改性，以達到在硅基基礎上製作光電子器件及其集成（主要是實現光電集成，即OEIC）的目的，這方面已取得巨大成就。在理論上有眾多的創新，在技術上有重大的突破，器件水平日趨完善。 光放大器的開發成功及其產業化是光纖通信技術中的一個非常重要的成果，它大大地促進了光復用技術、光孤子通信以及全光網路的發展。顧名思義，光放大器就是放大光信號。在此之前，傳送信號的放大都是要實現光電變換及電光變換，即O/E/O變換。有了光放大器後就可直接實現光信號放大。光放大器主要有3種：光纖放大器、拉曼放大器以及半導體光放大器。光纖放大器就是在光纖中摻雜稀土離子（如鉺、鐠、銩等）作為激光活性物質。每一種摻雜劑的增益帶寬是不同的。摻鉺光纖放大器的增益帶較寬，覆蓋S、C、L頻帶； 摻銩光纖放大器的增益帶是S波段；摻鐠光纖放大器的增益帶在1310nm附近。而喇曼光放大器則是利用喇曼散射效應製作成的光放大器，即大功率的激光注入光纖後，會發生非線性效應?喇曼散射。在不斷發生散射的過程中，把能量轉交給信號光，從而使信號光得到放大。由此不難理解，喇曼放大是一個分布式的放大過程，即沿整個線路逐漸放大的。其工作帶寬可以說是很寬的，幾乎不受限制。這種光放大器已開始商品化了，不過相當昂貴。半導體光放大器（S0A）一般是指行波光放大器，工作原理與半導體激光器相類似。其工作帶寬是很寬的。但增益幅度稍小一些，製造難度較大。這種光放大器雖然已實用了，但產量很小。
到此，我們系統、全面地評論了光纖通信技術的重大進展，至於光纖通信技術的發展方向，可以概括為兩個方面： 一是超大容量、超長距離的傳輸與交換技術； 二是全光網路技術。 隨著通信網路逐漸向全光平台發展，網路的優化、路由、保護和自愈功能在光通信領域中越來越重要。採用光交換技術可以克服電子交換的容量瓶頸問題，實現網路的高速率和協議透明性，提高網路的重構靈活性和生存性，大量節省建網和網路升級成本。光交換技術可分成光的電路交換（OCS）和光分組交換（OPS）兩種主要類型。光的電路交換類似於現存的電路交換技術，採用OXC、OADM等光器件設置光通路，中間節點不需要使用光緩存，對OCS的研究已經較為成熟。根據交換對象的不同OCS又可以分為：⑴ 光時分交換技術，時分復用是通信網中普遍採用的一種復用方式，時分光交換就是在時間軸上將復用的光信號的時間位置t1轉換成另一個時間位置t2 ⑵ 光波分交換技術，是指光信號在網路節點中不經過光/電轉換，直接將所攜帶的信息從一個波長轉移到另一個波長上。⑶ 光空分交換技術，即根據需要在兩個或多個點之間建立物理通道，這個通道可以是光波導也可以是自由空間的波束，信息交換通過改變傳輸路徑來完成⑷ 光碼分交換技術，光碼分復用（OCDMA）是一種擴頻通信技術，不同戶的信號用互成正交的不同碼序列填充，接受時只要用與發送方相同的法序列進行相關接受，即可恢復原用戶信息。光碼分交換的原理就是將某個正交碼上的光信號交換到另一個正交碼上，實現不同碼子之間的交換。

Ⅳ 華三為什麼不做全光網

據我所知，現在市面上做全光解決方案主流廠商華為、華三、烽火，還有銳捷。前三家是以POL協議為主的，捆綁著運營商，對於學校來說，成本較高，另外因為分光器地原因導致實際上帶寬入室只有300M左右，不太滿足現在教學地帶寬需求，另外POL地一大弊端是不能東西走向，這就特別不適合區域網場景，類似A/B班同時教學比較麻煩，會有延時。
銳捷得呢比較另闢蹊徑，採用的是乙太網+光纖，一個是能做到1：1萬兆帶寬入室，不打折，另外它保留了乙太網的架構，對於學校運維人員來說不用學習新協議（這個優勢沒得說），也不用換老設備，用SDN做全網管理就好了。它重點的市場主要在教育，也是因為教育是銳捷的大本營，已經有一些案例了。可以了解下一網萬聯全光纖網路校園解決方案
拓展：
"全光網"英文名稱為：allopticalnetwork;all-opticalnetwork;all-opticalnetworks。隨著Internet業務和多媒體應用的快速發展，網路的業務量正在以指數級的速度迅速膨脹，這就要求網路必須具有高比特率數據傳輸能力和大吞吐量的交叉能力。光纖通信技術出現以後，其近30THz的巨大潛在帶寬容量給通信領域帶來了蓬勃發展的機遇，特別是在提出信息高速公路以來，光技術開始滲透於整個通信網，光纖通信有向全光網推進的趨勢。所謂全光網路，指的是網路傳輸和交換過程全部通過光纖實現，因為不必在其中實現電光和光電轉換，因此能大大提高網速。數據顯示，銅線接入帶寬只有512Kbps，但全光網寬頻的帶寬可以達到50到100Mbps。

Ⅵ 計算機系網路工程專業考研需要考哪些內容

武漢大學計算機技術（專業學位）專業2015年考研招生簡章招生目錄

專業代碼:085211

研究方向

01計算機圖形圖像處理
02知識工程
03生物信息
04自然語言處理技術
05模擬與決策技術
06計算機輔助技術
07多媒體技術
08協同計算技術
09空間信息技術
10物聯網技術
11無線網路技術
12全光網路技術
13網路編碼技術
14網路工程
15可信數據管理
16信息安全應用技術
17影視設計與技術

考試科目
①101思想政治理論
②204英語二
③302數學二
④933計算機基礎
復試科目、復試參考書
復試科目：上機測試
同等學力加試科目：
①離散數學
②資料庫原理

Ⅶ 光學工程包括哪些課程主要應用在哪些方面

網上資料，供參考

一、培養目標

1．較好地掌握馬克思主義基本理論，樹立愛國主義和集體主義思想，遵紀守法，具有較強的事業心和責任感，具有良好的道德品質和學術修養，身心健康。

2．在本學科內掌握堅實寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識，具有良好的科學素養和獨立從事科學研究工作的能力，在科學或專門技術上做出創造性的成果。

3．能熟練地運用一門外國語。

二、學科、專業及研究方向簡介

光學工程是一門歷史悠久而又年輕的學科。它的理論基礎——光學，作為物理學的主幹學科經歷了漫長而曲折的發展道路，鑄造了幾何光學、波動光學、量子光學及非線性光學，揭示了光的產生和傳播的規律以及與物質相互作用的關系。隨著激光技術和光電子技術的崛起，光學工程已經發展為以光學為主，並與信息科學、能源科學、材料科學、生命科學、空間科學、精密機械與製造、計算機科學及微電子技術等學科緊密交叉和相互滲透的學科。它包含了許多重要的新興學科分支，如激光技術、光通訊、光存儲與記錄、光學信息處理、光電顯示、全息和三維成像、薄膜和集成光學、光電子和光子技術、激光材料處理和加工、弱光與紅外成像技術、光電測量、光纖光學、現代光學和光電子儀器及器件、光學遙感技術以及綜合光學工程技術等。這些分支不僅使光學工程產生質上的躍變，而且推動建立了一個規模迅速擴大的現代光學產業和光電子產業。

本專業1998年獲得「光學工程」碩士點授予權，2005年獲得博士點授予權。本學科專業依託《發光與光信息技術》和《全光網路與現代通訊網》兩個教育部重點實驗室，在徐敘瑢院士和簡水生院士的指導下，形成如下研究方向：

1．平板顯示技術與器件

平板顯示是採用平板顯示器件輔以邏輯電路來實現顯示的。由於其電壓低、重量輕、體積小、顯示質量優異，無論在民用領域還是在軍用領域都將獲得廣泛應用。該方向主要從事發光與信息顯示前沿科學問題。既包括發光顯示材料（有機材料、無機材料及其相關復合等材料），又包括諸多（場發射、等離子體、發光二極體、液晶及電致發光等）顯示器件等方面的研究。

2．全光信號處理及網路應用技術

主要研究光通信網路、光纖感測及生物醫學光子學領域的前沿課題——光分組交換全光網的網路技術及支撐光分組交換的全光信號處理技術，如光彈性分組環光纖通信網、全光緩存技術、光開關、光邏輯、光信頭識別、分布式光纖感測系統、光纖性能在線檢測、光纖技術在生物醫學光子學中的應用等。

3．光電檢測技術

主要研究先進製造技術、軌道交通等工程領域內各種幾何及物理量的光電檢測機理、方法、技術與實現途徑，並採用各種信息與信號處理方法與技術來獲得各種評價參數，最終實現對重要零部件與設備關鍵參數及缺陷的實時檢測與故障診斷，確保其運行安全。

4．生物分子光探測技術

採用先進光電子學技術，以朊病毒、HIV等重要病毒為模型，開展病毒與細胞的相互作用機制、免疫保護機制研究，開展生物大分子的探測、分子相互作用識別等先進技術研究，發展快速檢測技術。開展新型病毒載體、真核表達載體技術的研究。開發新型疫苗和葯物。

5．光電子材料與器件

太陽能電池技術，主要研究先進的晶硅太陽電池工藝，以及單晶硅/非晶硅異質結（HIT）太陽電池技術、非晶硅薄膜太陽電池技術、有機薄膜太陽電池技術、染料敏化太陽電池技術、寬頻吸收增強太陽電池技術等。

研究稀土發光、半導體發光、白光LED照明、無汞熒光燈、光學薄膜基本設計、光存儲、光電探測等材料及光電器件，研究這些材料和器件的新技術和新工藝以及它們的應用。

三、培養方式及學習年限

1．培養方式

博士生的培養方式採取導師負責制，也可實行以導師為主的指導小組制。課程學習和科學研究可以相互交叉，課程學習採用學分制，在申請答辯之前應修滿所要求的學分。

2．學習年限

全日制博士研究生在校學習年限一般為三至五年；碩博連讀的研究生一般為四至六年。非全日制博士研究生在校學習年限一般不超過六年。

四、課程設置與學分

實行學分制，學分最低應修為12學分。課程設置分學位課和非學位課兩大類，學位課分公共課、基礎課、專業基礎課、專業課，非學位課分必修環節和任選課。博士研究生在校期間，應修最低學分為12學分，其中學位課7學分，非學位課5學分。課程學習實行學分制，博士研究生應根據科學研究和學位論文的需要，在導師指導下選擇適合的課程學習時間，在博士論文答辯前完成課程學分。

Ⅷ 光網路的技術特點是什麼

光纖通信技術已滲透到了電信網的接人網、本地網(接人中繼網)和長途干線網(骨幹網)之中。由於價格和用戶所需帶寬的問題.短時間內完全實現全部光纖接人到戶還不現實.但是長遠來看，實現全部光纖入戶是社會發展的必然性，而同時對光網路工程師的人才需求也將越來越大。 在這些典型的網路應用中，光纖只用來代替各類電纜，主要用做傳輸媒質連接業務節點，即實現了節點之間鏈路傳輸的光信號格式化，而節點對信號的處理、隊列和交換等還是採用電子技術.這類網路稱為第一代光網路，即光電混合網.典型的第一代光網路有SONET(同步光網路)和SDH(同步數字體系).還有各類企業網如光纖分布數據介面(FDDI)等. 當數據速率越來越高時.採用電子技術處理交換節點的數據速率是相當困難的。考慮到節點處理的數據不僅有到達自身的，還有通過該節點到達其他節點的，如果到達其他節 點的數據能在光域選路，則電子技術處理的數據速率就下降了，其負擔就小得多了，這使得第二代光網路即全光網路誕生了。 第二代光網路以在光域完成節點數據的選路與交換為標志.實現了節點的部分光化。第二代光網路中的代表技術包括波分復用(WDM)、光時分復用(OTDM)和光碼分復(OCDMA)等。

Ⅸ 介紹一下全光再生技術在國內外的研究現狀

20世紀末出現的網際網路標志著人類社會進入到一個嶄新的時代--信息化時代，在這個時代人們對信息的需求急劇增加，信息量象原子裂變一樣呈爆炸式增長，傳統的通信技術已經很難滿足不斷增長的通信容量的要求。於是一些新興的通信技術就應運而生了，例如CDPD技術、CDMA2000技術、GPRS技術以及光通信技術，在這些通信技術中，光通信技術憑借其巨大潛在帶寬容量的特點，成為支撐通信業務量增長最重要的通信技術之一。但在目前的光纖通信系統中，存在著較多的光-電、電-光變換過程，而這些轉換過程存在著時鍾偏移、嚴重串話、高功耗等缺點，很容易產生通信中的「信息瓶頸」現象。為了解決這一問題，充分發揮光纖通信的極寬頻帶、抗電磁干擾、保密性強、傳輸損耗低等優點，於是全光通信技術就「隆重登場」了。

一、什麼是全光通信
首先要聲明一點的是，全光通信技術也是一種光纖通信技術，該技術是針對普通光纖系統中存在著較多的電子轉換設備而進行改進的技術，該技術確保用戶與用戶之間的信號傳輸與交換全部採用光波技術，即數據從源節點到目的節點的傳輸過程都在光域內進行，而其在各網路節點的交換則採用全光網路交換技術。全光通信的實現，可以分為兩個階段來完成：首先是在點-點光纖傳輸系統中，整條線路中間不需要作任何光/電和電/光的轉換，這樣，網內光信號的流動就沒有光電轉換的障礙，信息傳遞過程無需面對電子器件速率難以提高的困難。這樣的長距離傳輸完全靠光波沿光纖傳播，稱為發端與收端間點-點全光傳輸。那麼整個光纖通信網任一用戶地點應該可以設法做到與任一其它用戶地點實現全光傳輸，這樣就組成全光傳送網；其次在完成上述用戶間全程光傳送網後，有不少的信號處理、儲存、交換，以及多路復用/分接、進網/出網等功能都要由電子技術轉變成光子技術完成，整個通信網將由光實現傳輸以外的許多重要功能，完成端到端的光傳輸、交換和處理等，這就形成了全光通信發展的第二階段，將是更完整的全光通信。
全光通信網由全光內部部分和通用網路控制部分組成，內部全光網是透明的，能容納多種業務格式，網路節點可以通過選擇合適的波長進行透明的發送或從別的節點處接收。通過對波長路由的光交叉設備進行適當配置，透明光傳輸可以擴展到更大的距離。外部控制部分可實現網路的重構，使得波長和容量在整個網路內動態分配以滿足通信量、業務和性能需求的變化，並提供一個生存性好、容錯能力強的網路。
二、全光通信的實現技術
實現透明的、具有高度生存性的全光通信網是寬頻通信網未來發展目標，而要實現這樣的目標需要有先進的技術來支撐，下面就是實現准確、有效、可靠的全光通信應採用的技術：
1、光層開銷處理技術：該技術是用信道開銷等額外比特數據從外麵包裹Och客戶信號的一種數字包封技術，它能在光層具有管理光信道（Och）的OAM（操作、管理、維護）信息的能力和執行光信道性能監測的能力，該技術同時為光網路提供所有SONET/SDH網所具有的強大管理功能和高可靠性保證。
2、光監控技術：在全光通信系統中，必須對光放大器等器件進行監視和管理。一般技術採用額外波長監視技術，即在系統中再分插一個額外的信道傳送監控信息。而光監控技術採用1510nm波長，並且對此監控信道提供ECC的保護路由，當光纜出現故障時，可繼續通過數據通信網（DCN）傳輸監控信息。
3、信息再生技術：大家知道，信息在光纖通道中傳輸時，如果光纖損耗大和色散嚴重將會導致最後的通信質量很差，損耗導致光信號的幅度隨傳輸距離按指數規律衰減，這可以通過全光放大器來提高光信號功率。色散會導致光脈沖發生展寬，發生碼間干擾，使系統的誤碼率增大，嚴重影響了通信質量。因此，必須採取措施對光信號進行再生。目前，對光信號的再生都是利用光電中繼器，即光信號首先由光電二極體轉變為電信號，經電路整形放大後，再重新驅動一個光源，從而實現光信號的再生。這種光電中繼器具有裝置復雜、體積大、耗能多的缺點。而最近，出現了全光信息再生技術，即在光纖鏈路上每隔幾個放大器的距離接入一個光調制器和濾波器，從鏈路傳輸的光信號中提取同步時鍾信號輸入到光調制器中，對光信號進行周期性同步調制，使光脈沖變窄、頻譜展寬、頻率漂移和系統雜訊降低，光脈沖位置得到校準和重新定時。全光信息再生技術不僅能從根本上消除色散等不利因素的影響，而且克服了光電中繼器的缺點，成為全光信息處理的基礎技術之一。
4、動態路由和波長分配技術：給定一個網路的物理拓撲和一套需要在網路上建立的端到端光信道，而為每一個帶寬請求決定路由和分配波長以建立光信道的問題也就是波長選路由和波長分配問題（RWA）。目前較成熟的技術有最短路徑法、最少負荷法和交替固定選路法等。根據節點是否提供波長轉換功能，光通路可以分為波長通道（WP）和虛波長通道（VWP）。WP可看作VMP的特例，當整個光路都採用同一波長時就稱其為波長通道反之是虛波長通道。在波長通道網路中，由於給信號分配的波長通道是端到端的，每個通路與一個固定的波長關聯，因而在動態路由和分配波長時一般必須獲得整個網路的狀態，因此其控制系統通常必須採用集中控制方式，即在掌握了整個網路所有波長復用段的佔用情況後，才可能為新呼叫選一條合適的路由。這時網路動態路由和波長分配所需時間相對較長。而在虛波長通道網路中，波長是逐個鏈路進行分配的，因此可以進行分布式控制，這樣可以大大降低光通路層選路的復雜性和選路所需的時間但卻增加了節點操作的復雜性。由於波長選路所需的時間較長，近期提出了一種基於波長作為標記的多協議波長標記交換（MPLS）的方案，它將光交叉互聯設備視為標記交換路由器進行網路控制和管理。在基於MPLS的光波長標記交換網路中的光路由器有兩種：邊界路由器和核心路由器。邊界路由器用於與速率較低的網路進行業務接入，同時電子處理功能模塊完成MPLS中較復雜的標記處理功能，而核心路由器利用光互聯和波長變換技術實現波長標記交換和上下路等比較簡單的光信號處理功能。它可以更靈活地管理和分配網路資源，並能較有效地實現業務管理及網路的保護、恢復。
5、光時分多址（OTDMA）技術：該技術是在同一光載波波長上，把時間分割成周期性的幀，每一個幀再分割成若干個時隙（無論幀或時隙都是互不重疊的），然後根據一定的時隙分配原則，使每個光網路單元（ONU）在每幀內只按指定的時隙發送信號，然後利用全光時分復用方法在光功率分配器中合成一路光時分脈沖信號，再經全光放大器放大後送入光纖中傳輸。在交換局，利用全光時分分解復用。為了實現准確，可靠的光時分多址通信，避免各ONU向上游發送的碼流在光功率分配器合路時可能發生碰撞，光交換局必須測定它與各ONU的距離，井在下行信號中規定光網路單元（ONU）的嚴格發送定時。
6、光突發數據交換技術：該技術是針對目前光信號處理技術尚未足夠成熟而提出的，在這種技術中有兩種光分組技術：包含路由信息的控制分組技術和承載業務的數據分組技術。控制分組技術中的控制信息要通過路由器的電子處理，而數據分組技術不需光電/電光轉換和電子路由器的轉發，直接在端到端的透明傳輸信道中傳輸。
7、光波分多址（WDMA）技術：該技術是將多個不同波長且互不交疊的光載波分配給不同的光網路單元（ONU），用以實現上行信號的傳輸，即各ONU根據所分配的光載波對發送的信息脈沖進行調制，從而產生多路不同波長的光脈沖，然後利用波分復用方法經過合波器形成一路光脈沖信號來共享傳輸光纖並送入到光交換局。在WDMA系統中為了實現任何允許節點共享信道的多波長接入，必須建立一個防止或處理碰撞的協議，該協議包括固定分配協議、隨機接入協議（包括預留機制、交換和碰撞預留技術）及仲裁規程和改裝發送許可等。 8、光轉發技術：在全光通信系統中，對光信號的波長、色散和功率等都有特殊的要求，為了滿足ITU-T標准規范，必須採用光-電-光的光轉發技術對輸入的信號光進行規范，同時採用外調制技術克服長途傳輸系統中色散的影響。光纖傳輸系統所用的光轉發模塊主要有直接調制的光轉發模塊和外調制的光轉發模塊兩種。外調制的光轉發模塊包括電吸收（EA）調制和LiNbO3調制等。在光纖傳輸系統中，選用那種光發模塊要根據實際傳輸距離和光纖的色散情況而定。在全光通信系統中，可以採用多種調制類型的光轉發模塊，色散容限有1800/4000/7200/12800ps/nm等諸多選擇，滿足不同的傳輸距離的需求，為用戶提供從1km至640km各種傳輸距離的最佳性能價格比解決方案，並且光轉發單元發射部分的波長穩定度在0~60°C范圍內小於±3GHz。
9、副載波多址（SCMA）技術：該技術的基本原理是將多路基帶控制信號調制到不同頻率的射頻（超短波到微波頻率）波上，然後將多路射頻信號復用後再去調制一個光載波。在ONU端進行二次解調，首先利用光探測器從光信號中得到多路射頻信號，並從中選出該單元需要接收的控制信號，再用電子學的方法從射頻波中恢復出基帶控制信號。在控制信道上使用SCMA接入，不僅可降低網路成本，還可解決控制信道的競爭。
10、空分光交換技術：該技術的基本原理是將光交換元件組成門陣列開關，並適當控制門陣列開關，即可在任一路輸入光纖和任一輸出光纖之間構成通路。因其交換元件的不同可分為機械型、光電轉換型、復合波導型、全反射型和激光二極體門開關等，如耦合波導型交換元件鑰酸鉀，它是一種電光材料，具有折射率隨外界電場的變化而發生變化的光學特性。以鈮酸鉀為基片，在基片上進行鈦擴散，以形成折射率逐漸增加的光波導，即光通路，再焊上電極後即可將它作為光交換元件使用。當將兩條很接近的波導進行適當的復合，通過這兩條波導的光束將發生能量交換。能量交換的強弱隨復合系數。平行波導的長度和兩波導之間的相位差變化，只要所選取的參數適當，光束就在波導上完全交錯，如果在電極上施加一定的電壓，可改變折射率及相位差。由此可見，通過控制電極上的電壓，可以得到平行和交叉兩種交換狀態。
11、光放大技術：為了克服光纖傳輸中的損耗，每傳輸一段距離，都要對信號進行電的「再生」。隨著傳輸碼率的提高，「再生」的難度也隨之提高，成了信號傳輸容量擴大的「瓶頸」。於是一種新型的光放大技術就出現了，例如摻鉺光纖放大器的實用化實現了直接光放大，節省了大量的再生中繼器，使得傳輸中的光纖損耗不再成為主要問題，同時使傳輸鏈路「透明化」，簡化了系統，成幾倍或幾十倍地擴大了傳輸容量，促進了真正意義上的密集波分復用技術的飛速發展，是光纖通訊領域上的一次革命。
12、時分光交換技術：該技術的原理與現行的電子程式控制交換中的時分交換系統完全相同，因此它能與採用全光時分多路復用方法的光傳輸系統匹配。在這種技術下，可以時分復用各個光器件，能夠減少硬體設備，構成大容量的光交換機。該技術組成的通信技術網由時分型交換模塊和空分型交換模塊構成。它所採用的空分交換模塊與上述的空分光交換功能塊完全相同，而在時分型光交換模塊中則需要有光存儲器（如光纖延遲存儲器、雙穩態激光二極體存儲器）、光選通器（如定向復合型陣列開關）以進行相應的交換。
13、無源光網技術（PON）：無源光網技術多用於接入網部分。它以點對多點方式為光線路終端（OLT）和光網路單元（ONU）P這間提供光傳輸媒質，而這又必須使用多址接入技術。目前使用中的有時分多址接入（TDMA）、波分復用（WDM）、副載波多址接入（SCMA）3種方式。PON中使用的無源光器件有光纖光纜、光纖接頭、光連接器、光分路器、波分復用器和光衰減器。拓撲結構可採用匯流排形、星形、樹形等多種結構。