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1、2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,1,光交叉连接器,主要内容 光网络中的交叉连接 光交叉连接的数学模型 自由空间光交换 基于FBG的OXC器件 基于固态器件的OXC器件 基于集成的微光机电的OXC器件 双向OXC器件,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,2,光网络中的交叉连接（1）,组网结构简介 三种光纤网络中常用的拓扑：总线性;环形；星形,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,3,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,4,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,5,2007-2-27,合肥工业大学仪
2、器科学与光电工程学院,6,光网络中的交叉连接（2）,在光传输系统中，多个输入和多个输出相互连接。 和电交叉连接类似，实现光信道的互联，实现方式有三种：混合方法和全光方法。 OXC 的主要功能是交叉连接和本地上下路功能。,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,7,OXC的用途,OXC的用途如下： 连接和带宽管理以便提供无干扰信道（为专用线波长业务）和“光信道”（具有支持非SONET/SDH有效负荷）的连接和（波长）上/下功能等。 波长整修，以便提高所建立的基础设施的使用率。 从10到40Gbit/S业务的平滑增速，降低网络成本。 在波长层面的保护/恢复，以较低的网络成本最大限度
3、地提高骨干网基础设施的效率和可靠性。 作为一个有综合接入功能的自动光配线架在波长层面选择路由和互联，从而可能替代一些光纤接插板，管理互联环之间的波长。 动态分配波长，其方法是将OXC与核心路由器耦合，为数据网中波动的带宽需求提供成本效应用高的解决办法。,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,8,OXC的特性（1）,虽然在今天的技术条件下，骨干网OXC设备的端口数目可能比较少（512X512等效单波长端口）但是将来增到几千个。 预计今后几年内骨干网络将会继续支持SONET/SDH体系，其信号速率将限制在2.5和10Gbit/s，然后达到40Gbit/s。因此，OXC需要满足这样
4、的信息速率。,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,9,OXC的特性（2）,单波长端口：在初期部署阶段，OXC端口将是单波长的，然而随着光子层的演进，使用与WDM兼容的端口（在交叉接口设备中集成波长解复用/复用功能）从成本的观点看，将有很大的好处。可是，这种演进要求确定标准的多波长接口（最近不可能实现）或提供一种单厂商的环境严格无阻塞的全连接能力：任何可用输入端口与任何可用输出端口之间建立连接，而不会干扰/重新调整现有的连接，也不会以任何方式影响现有连接的质量。 支持多址广播：必须不加任何限制地支持从任何输入到任何一组输出之间的多址广播连接至少1X2。具体地说，应当同时支持任
5、何数量的多址广播连接，在多址广播的情况下，OXC应当是严格地无阻塞的。,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,10,关键性质,通道性质 阻塞特性 模块性 广播/组播发送能力 成本,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,11,主要技术指标,交换距阵规模 插入损耗 隔离度 串话 开关速度 偏振相关损耗 光谱平坦度 工作电压 是否阻塞输入,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,12, 方式,空分光交换 时分光交换 波分光交换,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,13,光交叉连接的数学模型,2007-2-27,合肥工业大学仪器科
6、学与光电工程学院,14,自由空间光交换（1),2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,15,自由空间光交换（2),2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,16,自由空间光交换（3),2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,17,自由空间光交换（4),2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,18,基于FBG的OXC器件,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,19,基于固态器件的OXC器件（1）,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,20,基于固态器件的OXC器件（2）,2007-2-27,合肥工业
7、大学仪器科学与光电工程学院,21,基于固态器件的OXC器件（3）,制作在LiNbO3衬底上的光开关距阵和光开关结构示意图 公司已制作出无偏振LiNbO3光交叉距阵。由64个无偏振的定向耦合器组成。,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,22,基于固态器件的OXC器件（4）,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,23,基于固态器件的OXC器件（5）,聚合物材料OXC器件 聚合物材料不仅具有等于或大于LiNbO3材料的电子折射系数，而且还具有比无机材料还低的热传导率和较大的温度依赖的折射变化。利用聚合物此材料做成光电开关距阵，制成OXC。,2007-2-27,合
8、肥工业大学仪器科学与光电工程学院,24,基于集成的微光机电的OXC器件,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,25,双向OXC器件,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,26,受控微反射镜的光交换阵列,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,27,MOEMS反射镜阵列的显微照片,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,28,三维光交换模块示意图,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,29,MEMS和衍射光栅组成的空间光交换,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,30,MEMS-5200系列模块的性能指标,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,31,双向OXC器件,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,32,基于常规IS-BOXC,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,33,基于反射型的2X2 IS-BOXC,2007-2-27,合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,34,课后复习题,列举OXC几种常见的结构。,