一、全光网络发展展望与分析（论文文献综述）
赵文玉,徐云斌,汤瑞,赵鑫,张海懿[1]（2021）在《全光网络技术、标准、应用现状及展望》文中提出5G、数据中心等新基建的部署和产业整体数字化转型进一步加速了光纤通信网络的发展和应用。阐述了基于波长通路交叉的全光网络关键技术进展、标准化现状和现网部署应用情况,并对全光网络未来发展进行了展望。
高思远[2]（2021）在《空间全光网络波长需求量算法研究》文中研究说明空间全光网络是以波长路由光交换技术和波分复用技术为基础的卫星通信网络,相比于微波通信,激光通信具有高速度、高保密性以及高容量等特点,能够满足不断增长的卫星通信需求,因此采用空间激光通信技术作为传输手段是卫星网络发展的必然趋势。在低轨道卫星（Low earth orbit satellite,LEO）全光网络中,卫星承载资源有限,所以网络的波长需求量将会受到严格的约束,波长需求量过低时会导致网络的资源利用率低,服务性能下降,过高时会导致网络产生时延和阻塞,因此网络的波长需求量是衡量网络性能的重要参数,也是以后对空间全光网络进行研究的重要方向。本文的研究目的是设计空间全光网络的波长需求量算法,所做的研究工作如下:1)分析了空间全光网络的特性。以NELS星座为例,首先对网络的结构进行了分析;然后分析了网络传输时延产生的原因以及业务模型的建立过程,最后对网络的负载特性进行了建模分析,为后续算法的仿真提供理论基础。2)提出了最小化链路代价波长路由算法。选取多普勒波长漂移量、链路传输时延以及链路剩余波长数为影响因素,引入波长竞争度函数,建立了星间链路代价模型,基于此链路代价模型,提出了最小化链路代价波长路由算法,并通过仿真实验验证了算法的动态性能。3)提出了混合业务波长分配机制。根据不同的业务请求所对应的服务质量需求不同,将业务请求进行分类,不同的业务类型对应不同的波长集合,以此作为波长分配机制的分配原则。仿真结果表明,相比于对照机制,混合业务波长分配机制能够有效的提高波长利用率,降低网络阻塞率。4)提出了空间全光网络的波长需求量算法。基于最小化链路代价波长路由算法和混合业务波长分配机制,给出了波长需求量算法的实现流程,并对所提出的算法进行了仿真。仿真结果表明,提出的算法可以准确的得到网络中的实时波长需求量,降低业务的阻塞率和等待时延,提高网络的资源利用率和负载率,验证了算法的准确性和有效性。本文的研究意义是为未来空间全光网络的波长需求问题研究提供有价值的参考。
高思远[3]（2021）在《空间全光网络波长需求量算法研究》文中研究表明空间全光网络是以波长路由光交换技术和波分复用技术为基础的卫星通信网络,相比于微波通信,激光通信具有高速度、高保密性以及高容量等特点,能够满足不断增长的卫星通信需求,因此采用空间激光通信技术作为传输手段是卫星网络发展的必然趋势。在低轨道卫星（Low earth orbit satellite,LEO）全光网络中,卫星承载资源有限,所以网络的波长需求量将会受到严格的约束,波长需求量过低时会导致网络的资源利用率低,服务性能下降,过高时会导致网络产生时延和阻塞,因此网络的波长需求量是衡量网络性能的重要参数,也是以后对空间全光网络进行研究的重要方向。本文的研究目的是设计空间全光网络的波长需求量算法,所做的研究工作如下:1)分析了空间全光网络的特性。以NELS星座为例,首先对网络的结构进行了分析;然后分析了网络传输时延产生的原因以及业务模型的建立过程,最后对网络的负载特性进行了建模分析,为后续算法的仿真提供理论基础。2)提出了最小化链路代价波长路由算法。选取多普勒波长漂移量、链路传输时延以及链路剩余波长数为影响因素,引入波长竞争度函数,建立了星间链路代价模型,基于此链路代价模型,提出了最小化链路代价波长路由算法,并通过仿真实验验证了算法的动态性能。3)提出了混合业务波长分配机制。根据不同的业务请求所对应的服务质量需求不同,将业务请求进行分类,不同的业务类型对应不同的波长集合,以此作为波长分配机制的分配原则。仿真结果表明,相比于对照机制,混合业务波长分配机制能够有效的提高波长利用率,降低网络阻塞率。4)提出了空间全光网络的波长需求量算法。基于最小化链路代价波长路由算法和混合业务波长分配机制,给出了波长需求量算法的实现流程,并对所提出的算法进行了仿真。仿真结果表明,提出的算法可以准确的得到网络中的实时波长需求量,降低业务的阻塞率和等待时延,提高网络的资源利用率和负载率,验证了算法的准确性和有效性。本文的研究意义是为未来空间全光网络的波长需求问题研究提供有价值的参考。
冯寒冰[4]（2021）在《全光判决器的设计》文中指出现代社会飞速发展,对信息传输速度及传输容量也提出了更高的要求。全光网络以全光交换技术和密集波分复用技术为基础,顺应了当下大容量高速度通信传输系统的发展需求,受到越来越多研究者的重视。全光判决是全光交换中的重要环节,其应用范围主要集中在全光层的光交叉连接、路由选择、波长选择和自愈保护等方面。随着通信网络的快速发展,通信速度迅速提升,这就需要更快的全光判决速度。全光判决器采用光控光判决,具有高速、稳定、大容量、避免光电转换等诸多优势,成为全光领域重要的研究方向。本文在前人的研究基础上,通过实验和仿真,设计了两种能够实现全光判决的方案。论文的主要研究内容如下:（1）重点阐述了基于EDFA环形腔激光器的全光判决器工作原理和EDFA环形腔激光器的工作原理。同时研究了 Sagnac干涉仪的结构以及工作原理,介绍了各种不同结构的Sagnac干涉仪型全光判决器,并分别推导了它们的判决阈值数学表达式,分析了在环内非对称地插入光放大器的非线性Sagnac干涉仪型全光判决器的判决特性。提出了基于EDFA环形腔激光器的全光判决器、基于EDFA和非线性效应的Sagnac全光判决器两种可行方案。（2）利用EDFA的增益特性设计基于EDFA环形腔激光器的全光判决器并加以实验验证。搭建含EDFA的环形腔激光器,研究环形腔激光器的起振条件和输出变化规律。在此基础上搭建全光判决器,并通过调节环腔中的可调衰减器实现全光判决器的阈值可调,分别通过调节泵浦光和信号光功率得出该判决器的判决规律,探究影响判决阈值的主要因素。（3）利用克尔效应设计基于EDFA和非线性效应的Sagnac全光判决器并加以仿真验证,研究了连续信号光和脉冲信号光在Sagnac环中的传输特性。搭建了基于EDFA和非线性效应的Sagnac全光判决器,分别以连续光和脉冲光作为信号光探究该判决器的判决规律,研究了受激布里渊散射、放大器增益变化等因素对判决结果的影响。
王心怡[5]（2021）在《基于数据分析的弹性光网络资源分配算法研究》文中进行了进一步梳理近年来网络流量呈爆炸性增长,光网络技术飞速发展,可以灵活分配频谱资源的弹性光网络应运而生。在弹性光网络中,资源分配问题是重要议题之一,但当前的资源分配方式存在资源利用率不高等问题,为了应对日益增长的流量,我们需要进一步优化资源配置,减少资源浪费。另外,光网络是互联网最重要的基础设施之一,为了保证网络的安全稳定运行,有必要进行综合评价。网络综合评价不仅可以反映网络的运行状态,还可以给网络规划与建设提供参考。本文以弹性光网络的资源分配问题和网络综合评价为核心方向进行研究,通过网络流量预测来提前获得业务信息,优化网络资源配置,提高网络的资源利用率;通过结合主客观来进行网络综合评价,将本文提出的资源分配算法应用于其中来验证有效性。主要的工作和成果如下:（1）提出了基于预测和链路状态的资源分配算法。其中构造了基于注意力机制的神经网络流量模型,提升了网络流量预测的稳定性和精确性。算法以时变业务为前提,通过对流量信息的预测并结合当前的链路状态来进行选择性的资源预留。通过建立模型仿真验证了算法的可行性,能够降低网络阻塞率,并且相应地改善业务重分配数。（2）提出了一种基于节点重要性的网络抗毁性能评价方法。该方法结合节点重要性和最短路径数来建立网络抗毁性能评价指标,以此来反映网络的抗毁性能的优劣程度,其中节点重要度以PageRank算法为基础来求解。通过不同网络拓扑的仿真结果证实了该方法能够正确反映网络的抗毁性能。（3）通过结合层次分析法和变异系数法两种主客观评价方法,提出了一种网络性能综合评价方法。将整个网络的性能分为基础性能指标和抗毁性能指标来建立评价的指标体系和评价等级,通过对不同的算法进行仿真得到各项指标的结果来验证其有效性。其中包括本文提出的资源分配算法,仿真结果显示,评价的结果能准确判断网络的状态,能够对网络的规划提供一定的参考意见。
张杰[6]（2021）在《WSON传送网损伤评估算法研究》文中进行了进一步梳理随着5G技术的普及,WSON传送网流量呈现日益剧增的趋势。随着业务量越来越多,研究人员不仅需要考虑如何承载更多的业务,还需要考虑如何评估WSON传送网中的信号损伤以及如何满足光信号传输的质量需求。本文提出了一种基于复用段仿真模型的损伤评估算法（MSDA）,该算法旨在通过对WSON传送网中每个光复用段的精确建模来提高光信噪比计算精度。仿真结果表明,与传统的光信噪比计算公式相比,使用MSDA算法求得的OSNR误差更小:MSDA算法的误差在0.4dB以内,远小于传统光信噪比计算公式的OSNR误差（2dB）。为了进一步提升WSON传送网损伤评估的精度,本文还考虑了非线性噪声和EDFA增益不平坦性的影响,并提出了一种基于链路特征的损伤评估算法（LDA）。该算法的基本思路是:从每个业务路由中提取输入信号光功率、业务路由长度、光放大器数量、跨复用段数量、波道编号以及相邻波道业务状态作为特征,提取该业务的接收端光信噪比作为训练目标。仿真结果表明,使用LDA算法求得的光信噪比精度可达到0.7dB。中继站的合理部署可以极大降低网络的建设成本。本文提出了一种基于链路稳定性和成本约束的中继站选举算法（LCRA）。该算法考虑了中继站的抗故障能力,并提出了中继复用率指标来评估链路稳定性。经过仿真实验,相比于贪婪选择中继算法,LCRA算法可有效降低中继阻塞率和中继成本,同时具有更高的抗故障能力,并且提高了链路稳定性。
高文杰[7]（2021）在《基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术研究与实现》文中提出通信量的爆炸式增长以及与之相关的巨大带宽需求,面向新兴多媒体业务与互联网业务,密集波分复用技术经过了数十年研究与发展,始终是光传输网络的研究热点。密集波分复用技术能够提供更高的通信容量,提高传输效率,扩宽网络宽带业务。是未来实现全光网络通信的基础。全光网络是未来光传输网络的必然趋势。目前,市场对全光网络的需求与日俱增。全光波长转换作为全光网络的核心技术,是本文研究的重点。如何能够设计结构简单、易于集成、切换速度更快、延迟更低的快速全光波长转换系统,是提升全光网络性能的标准指标。快速全光波长转换技术的核心器件是光源以及波长转换器。因此在快速全光波长转换系统中,激光器以及波长转换器工作的稳定性和波长切换效率是系统设计的关键。因此,本文将对以下内容展开研究:（1）本文中基于半导体光放大器SOA的快速可调谐全光波长转换技术的研究,是根据目前学者对密集波分复用技术以及全光网络的研究进行调研并展开的。通过调研与分析,选取了快速可调谐全光波长转换方案中的核心器件:快速可调谐激光器MG-Y调制激光器与半导体光放大器SOA1117S。（2）本文基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术的开发,是在现有的软、硬件开发技术的基础上,对快速可调谐全光波长转换方案中的核心器件进行了合理的设计,包括了快速可调谐激光器的驱动稳定性、波长调谐稳定性,半导体光放大器的波长转换效率等。（3）本文基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术的实现,设计了一种并实现了纯光交叉增益调制波长变换处理板,并完成2路输入光信号的波长变换。通过本系统,能实现多路波长光数据收发、波长转换、波长路由等功能。
孔雪纯[8]（2021）在《基于QD-SOA-MZI全光逻辑门的研究》文中研究说明量子点半导体光放大器（SOA-QD）具有高增益、高饱和输出功率、低噪声系数、低温度灵敏性等优点,因此能够满足高速全光网络对器件的反应速度与传输质量的要求。利用QD-SOA实现的马赫-曾德尔干涉仪（MZI-SOA-QD）在信号的传输过程中能够克服反馈光波对光源的影响,并且还具有高输出信噪比、高消光比等特点,因此,QD-SOA-MZI在全光波长转换与传感解调等领域有着广泛的应用前景。利用QD-SOA-MZI全光波长转换能够实现多种全光逻辑门。通过在全光逻辑门的输出端引入加速开关（Turbo-switch,TS）可以提升逻辑门的输出特性。Turbo-switch是由滤波器和QD-SOA级联组成,该结构能够提升QD-SOA的增益恢复时间,进而优化逻辑门的输出性能。因此本文主要围绕MZI-SOA-QD结构,设计了全光或非门和全光同或门,并且利用turbo-switch结构设计了基于QD-SOA turbo-switch MZI的全光或非门和全光异或门。论文的主要内容如下:1.简要介绍了基于QD-SOA-XPM的全光波长转换原理和基于QD-SOA-MZI全光逻辑门的工作原理,根据QD-SOA的跃迁速率方程和光场传输方程,阐述了分段模型、静态模型和动态模型。2.利用QD-SOA-MZI实现了全光或非门,通过仿真全光或非门的最大模式增益、脉冲宽度、有源区长度、线宽增强因子、反射率、注入电流密度以及噪声,研究了全光或非门的Q因子特性与消光比特性。并对仿真结果的影响因素进行了原因分析,得到了获得高Q因子与高消光比时各参数的取值范围。3.将两个QD-SOA-MZI结构级联,提出了一种实现全光同或门的新结构。通过仿真全光同或门的有源区宽度、输入信号波长、损耗系数、最大模式增益、激发态到基态的电子跃迁时间、输入信号光功率、线宽增强因子,研究了全光同或门的Q因子特性与啁啾特性,并对仿真结果的影响因素进行了原因分析。研究结果可以用于优化全光同或门的输出性能。4.将SOA-QD与turbo-switch MZI结构相结合,仿真分析了基于TSMZI-SOA-QD全光或非门,并与MZI-SOA-QD全光或非门的仿真结果进行对比分析。研究了两种或非门的最大模式增益、脉冲宽度、有源区长度、线宽增强因子对Q因子特性和消光比特性的影响。证明了TSMZI-SOA-QD全光或非门的输出特性更好。同时,利用turbo-switch MZI结构设计了基于TSMZI-SOA-QD全光异或门,仿真了有源区长度、激发态到基态的电子跃迁时间、浸润层到激发态的电子跃迁时间、探测光功率、注入电流密度、输入信号光功率、损耗系数对全光异或门Q因子特性,码型效应特性以及转换效率特性的影响,并对仿真结果进行了原因分析。通过调节仿真参数可以用于优化全光异或门的输出性能。
王玥[9]（2020）在《TGG晶体平面及脊形波导的制备和性能研究》文中指出当今网络的业务量正在快速增加,全光网络的带宽适应了高数据传输速率和大吞吐量的发展趋势,必然是未来信息传输的发展方向。全光网络中的光学器件和光电器件逐渐集成化,传统的器件在体积上和性能上已经不能适应将来信息网络的发展需求。光波导的结构在微米量级上实现了多样化,它将光束限制在结构内传输并达到较高的光密度。光波导作为集成光学中的基础元件,是众多光学器件和系统的重要组成部分,它的性能影响着整个光学系统的质量。因此,研究制备和优化光波导结构,改善光波导的光学性质是发挥其重要应用价值的关键。铽镓石榴石（TGG）晶体作为一种新型磁致旋光晶体,其费尔德系数大、导热性能好、透射损耗低、抗激光损伤阈值高,并且在可见和红外波段内透明,是集成光学中重要的磁光晶体材料之一。采用TGG晶体形成的光波导结构,可用来制备具有法拉第旋光特性的光器件。本论文中使用TGG晶体制备光波导结构。目前,制备光波导结构的技术在蓬勃发展。在众多制备一维光波导的方法中,离子注入技术不另需靶材料,可以合理控制离子注入的条件,进一步的退火操作可以改善离子注入对材料造成的损伤和色心。二维光波导在两个方向上限制光束传播,更易与光学器件和系统集成。本文在离子注入一维波导上采用精密金刚石刀切割法制备脊形光波导。精密金刚石刀切割法对材料的适应性强,切割精度高,可以精准灵活地控制切割条件。它和离子注入相结合是制备脊形光波导的优良工艺。本论文利用TGG晶体作为衬底材料,使用离子注入工艺结合精密金刚石刀切割法制备平面光波导和脊形光波导结构,研究光波导结构形成的基本原理,测量两种光波导结构的光学性质,为光波导结构在全光网络和集成光学中的应用提供理论和实验基础。本论文的主要工作和成果如下:1. 质子注入TGG晶体平面光波导及在不同温度下退火的光学性质在TGG晶体表面注入能量为400 ke V、剂量为8×1016 ions/cm2的H+离子后形成光波导结构,将其分别在260℃和410℃温度下退火1 h,在633波长下测量它们的光学特性。退火前,测得平面光波导内有3个模式,它们的折射率均低于衬底折射率;260℃温度下退火1 h后,不能明确地分辨出是否存在模式;410℃温度下退火1 h后,观察到9个模式。较高的退火温度影响了光学位垒的折射率,改变了光波导内的折射率分布,从而影响光波导传输的模式数量。2. 相同能量、不同剂量的碳离子注入TGG晶体平面光波导在两块TGG晶体表面先后注入相同能量、不同剂量的碳离子,实验测得低剂量碳离子注入平面光波导内存在3个折射率高于衬底折射率的模式,但此光波导在端面耦合系统下没有探测到出射光。高剂量碳离子注入的平面光波导内也存在3个模式,但它们的折射率都低于衬底折射率,此平面光波导可以将光波限制在波导层内传输。相同能量的碳离子注入时,低剂量注入形成“势阱+位垒”型光波导,而高剂量注入形成“位垒”型光波导。3. 硅离子注入和精密金刚石刀切割TGG晶体制备平面光波导和脊形光波导将能量为6 Me V、剂量为2×1015 ions/cm2的硅离子注入TGG晶体形成“位垒”型平面光波导结构,通过棱镜耦合系统测得3个导模,通过实验观察到退火后的光波导在633 nm波长TE模式偏振下限制光波传播的近场光强分布。在平面光波导表面,利用精密金刚石刀进行切割,形成宽度分别为10μm、13μm和15μm的脊形光波导结构。实验探测到了光波通过脊形光波导的模式传播图。实验说明硅离子注入和精密金刚石刀切割的一维和二维光波导结构均可用于可见光区域。
刘仕鑫[10]（2020）在《空分复用弹性光网络中路由纤芯和频谱分配策略及其应用的研究》文中研究指明传统波分复用（WDM）网络中的固定栅格分配方式存在资源利用率低的固有缺点,弹性光网络（EON）具有更为精细的频谱资源分配粒度,可以提供动态灵活的带宽供给和实现高效的频谱资源利用。为了进一步提高光网络的传输容量和业务承载的灵活性,将多芯光纤（MCF）与弹性光网络相结合构成的空分复用弹性光网络（SDM-EON）被学术界广泛认为是下一代光网络的主要技术。芯间串扰及以及路由/纤芯和频谱分配问题是SDM-EON中的关键技术,论文采用理论分析和数值方法等方法,对其进行了全面深入的研究。论文首先全面分析和介绍了弹性光网络的基本原理、基本架构与关键技术,对于多芯光纤引入带来的芯间串扰（XT）等因素进行了分析,重点研究了空分复用弹性光网络中的路由、纤芯和频谱分配问题。针对SDM-EON动态业务环境下的路由与资源分配问题,论文提出以频谱资源可用度（ASR）参数评估链路中频谱资源的可用程度,并以此作为RCSA算法中纤芯选择和频谱资源分配的依据。由于多芯光纤的引入产生的芯间串扰会影响SDM-EON中的信号传输质量,论文引入频谱状态评估（SSE）来表征当前网络中的串扰情况,并基于此评估RCSA算法候选方案的串扰程度。论文提出了一种改进的基于频谱状态的联合RCSA算法（ASR-RCSA）,该算法从网络中的资源角度出发,评估了一系列网络中资源情况。在纤芯的选择过程中,通过计算联合纤芯资源的ASR值以选择合适的纤芯组合进行分配。仿真结果表明与FF-RCSA以及RF-RCSA算法相比,改进算法在网络阻塞率及频谱资源利用率等方面具有明显性能提升。针对SDM-EON中芯间串扰受相邻纤芯间距影响的特性,论文提出了基于频谱分块的RCSA算法,根据纤芯的分类和频谱分块来实现频谱资源的优化和串扰的抑制。改进算法在进行纤芯选择及资源分配时,首先在优先区域寻找是否存在可用的频谱资源,如存在则业务可以直接传输并忽略串扰的影响;如果不存在,则需要在普通区域寻找合适的资源进行频谱分配,通过SSE计算候选分配方案可能产生的串扰,选择串扰影响较小的方案进行业务的传输。理论分析和数值仿真结果验证了算法的有效性。
二、全光网络发展展望与分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、全光网络发展展望与分析（论文提纲范文）
（1）全光网络技术、标准、应用现状及展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 全光网络关键技术进展 |
| 1.1 光域技术 |
| 1.1.1 光交换(交叉)技术 |
| 1.1.2 全光节点结构 |
| 1.2 管控技术 |
| 2 全光网络标准化现状 |
| 2.1 国际标准化 |
| 2.2 国内标准化 |
| 3 全光网络应用现状 |
| 4 未来发展展望 |
| 5 结束语 |
（2）空间全光网络波长需求量算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 空间全光网络国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究现状总结 |
| 1.3 论文章节安排 |
| 第2章 空间全光网络结构及性能分析 |
| 2.1 NELS星座介绍 |
| 2.2 空间卫星全光网络结构分析 |
| 2.2.1 空间卫星全光网络组网方式 |
| 2.2.2 星上路由设备 |
| 2.2.3 星间链路分布 |
| 2.3 空间卫星全光网络传输时延特性分析 |
| 2.3.1 空间卫星全光网络传输时延的产生 |
| 2.3.2 业务模型 |
| 2.3.3 业务输入模块实现过程 |
| 2.3.4 网络仿真实现过程 |
| 2.4 空间卫星全光网络负载性能建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 最小化链路代价波长路由算法 |
| 3.1 路由与波长分配问题概述 |
| 3.2 星间链路代价的理论建模 |
| 3.2.1 多普勒漂移链路代价模型 |
| 3.2.2 链路传输时延代价模型 |
| 3.2.3 链路剩余波长数代价模型 |
| 3.2.4 星间链路代价模型 |
| 3.3 最小化链路代价波长路由算法 |
| 3.3.1 算法目标 |
| 3.3.2 算法描述 |
| 3.3.3 算法实现流程 |
| 3.4 仿真及结果分析 |
| 3.4.1 仿真参数设置 |
| 3.4.2 仿真结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 空间全光网络波长需求量算法 |
| 4.1 波长需求量问题概述 |
| 4.2 混合业务波长分配机制 |
| 4.2.1 波长分配机制分类 |
| 4.2.2 混合业务波长分配机制 |
| 4.2.3 仿真结果及分析 |
| 4.3 空间全光网络波长需求量算法 |
| 4.3.1 算法目标 |
| 4.3.2 算法描述 |
| 4.3.3 算法实现流程 |
| 4.3.4 仿真及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文与研究成果 |
| 致谢 |
（3）空间全光网络波长需求量算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 空间全光网络国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究现状总结 |
| 1.3 论文章节安排 |
| 第2章 空间全光网络结构及性能分析 |
| 2.1 NELS星座介绍 |
| 2.2 空间卫星全光网络结构分析 |
| 2.2.1 空间卫星全光网络组网方式 |
| 2.2.2 星上路由设备 |
| 2.2.3 星间链路分布 |
| 2.3 空间卫星全光网络传输时延特性分析 |
| 2.3.1 空间卫星全光网络传输时延的产生 |
| 2.3.2 业务模型 |
| 2.3.3 业务输入模块实现过程 |
| 2.3.4 网络仿真实现过程 |
| 2.4 空间卫星全光网络负载性能建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 最小化链路代价波长路由算法 |
| 3.1 路由与波长分配问题概述 |
| 3.2 星间链路代价的理论建模 |
| 3.2.1 多普勒漂移链路代价模型 |
| 3.2.2 链路传输时延代价模型 |
| 3.2.3 链路剩余波长数代价模型 |
| 3.2.4 星间链路代价模型 |
| 3.3 最小化链路代价波长路由算法 |
| 3.3.1 算法目标 |
| 3.3.2 算法描述 |
| 3.3.3 算法实现流程 |
| 3.4 仿真及结果分析 |
| 3.4.1 仿真参数设置 |
| 3.4.2 仿真结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 空间全光网络波长需求量算法 |
| 4.1 波长需求量问题概述 |
| 4.2 混合业务波长分配机制 |
| 4.2.1 波长分配机制分类 |
| 4.2.2 混合业务波长分配机制 |
| 4.2.3 仿真结果及分析 |
| 4.3 空间全光网络波长需求量算法 |
| 4.3.1 算法目标 |
| 4.3.2 算法描述 |
| 4.3.3 算法实现流程 |
| 4.3.4 仿真及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文与研究成果 |
| 致谢 |
（4）全光判决器的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 光判决器概况 |
| 1.2.1 光判决器的性能指标 |
| 1.2.2 几种新型光判决器的特点 |
| 1.3 全光判决器的研究现状 |
| 1.3.1 M-Z型全光判决器 |
| 1.3.2 非线性耦合器型全光判决器 |
| 1.3.3 基于超快非线性干涉仪(UNI)的光判决器 |
| 1.3.4 基于电吸收调制器(EAM)的光判决器 |
| 1.4 论文研究内容与安排 |
| 第二章 全光判决器的结构与原理 |
| 2.1 掺铒光纤放大器(EDFA)理论 |
| 2.1.1 掺铒光纤放大器基本结构和放大原理 |
| 2.1.2 掺铒光纤放大器的增益特性 |
| 2.2 基于EDFA环形腔激光器的全光判决器 |
| 2.2.1 EDFA环形腔激光器结构和工作原理 |
| 2.2.2 基于环形腔激光器的光判决器工作原理 |
| 2.3 基于EDFA和非线性效应的Sagnac全光判决器 |
| 2.3.1 Sagnac干涉仪结构和工作原理 |
| 2.3.2 基于非线性的Sagnac干涉仪全光判决器 |
| 2.3.3 基于EDFA和非线性效应的Sagnac全光判决器工作原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于EDFA环形腔激光器的全光判决器实验研究 |
| 3.1 实验参数设置 |
| 3.2 实验结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于EDFA和非线性效应的Sagnac全光判决器仿真研究 |
| 4.1 连续光输入下的传输和全光判决特性 |
| 4.1.1 连续光输入下的传输特性 |
| 4.1.2 连续光输入下的全光判决特性 |
| 4.2 脉冲光输入下的传输和全光判决特性 |
| 4.2.1 脉冲光输入下的传输特性 |
| 4.2.2 脉冲光输入下的全光判决特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 附录缩略语 |
| 致谢 |
（5）基于数据分析的弹性光网络资源分配算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于神经网络的流量预测技术研究现状 |
| 1.2.2 资源分配技术研究现状 |
| 1.2.3 网络评价技术研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.4 论文的主要工作组织结构 |
| 第二章 基于注意力机制的网络流量预测模型 |
| 2.1 流量预测方法与原理 |
| 2.1.1 流量特征 |
| 2.1.2 神经网络流量预测原理 |
| 2.1.3 注意力机制在神经网络领域的应用 |
| 2.1.4 基于注意力机制的神经网络流量预测模型 |
| 2.2 网络流量预测模型建模与评估 |
| 2.2.1 模型的建立 |
| 2.2.2 预测结果与分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于流量预测和链路状态的资源分配算法 |
| 3.1 弹性光网络概述 |
| 3.1.1 弹性光网络基本原理 |
| 3.1.2 弹性光网络架构 |
| 3.2 路由与频谱分配问题 |
| 3.2.1 RSA概述 |
| 3.2.2 路由选择问题 |
| 3.2.3 频谱分配问题 |
| 3.3 基于预测和链路状态的资源分配算法 |
| 3.3.1 问题描述 |
| 3.3.2 数学模型 |
| 3.3.3 基于预测和链路状态的资源分配算法 |
| 3.3.4 仿真结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 网络性能综合评价技术研究 |
| 4.1 网络性能综合评价技术研究 |
| 4.1.1 评价指标和等级 |
| 4.1.2 综合权重的计算 |
| 4.2 网络抗毁性能研究 |
| 4.2.1 基于节点重要性的网络抗毁性能评价方法研究 |
| 4.2.2 节点重要度计算方法介绍 |
| 4.3 网络性能综合评价技术仿真结果与分析 |
| 4.3.1 指标体系建立 |
| 4.3.2 综合评价结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全光网络智能仿真平台 |
| 5.1 平台设计与应用 |
| 5.2 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 下一步的工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（6）WSON传送网损伤评估算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光网络物理损伤评估与补偿技术研究现状 |
| 1.2.2 中继站选举技术研究现状 |
| 1.3 论文主要工作和结构安排 |
| 1.3.1 主要工作 |
| 1.3.2 结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 WSON传送网损伤评估算法研究基础 |
| 2.1 WSON传送网简介 |
| 2.2 WSON传送网关键技术 |
| 2.2.1 路由和波长分配技术 |
| 2.2.2 可重构光分插复用技术 |
| 2.2.3 WSON智能控制技术 |
| 2.3 物理损伤 |
| 2.3.1 物理损伤分类 |
| 2.3.2 物理损伤的评价指标 |
| 2.3.3 WSON物理损伤建模 |
| 2.4 WSON传送网损伤仿真 |
| 2.4.1 仿真软件简介 |
| 2.4.2 站点模型与仿真参数 |
| 2.4.3 WSON传送网仿真模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 WSON传送网损伤评估算法 |
| 3.1 研究背景和内容 |
| 3.2 WSON传送网损伤评估问题分析 |
| 3.2.1 问题描述 |
| 3.2.2 问题分析 |
| 3.2.3 符号汇总 |
| 3.3 基于复用段仿真模型的损伤评估算法 |
| 3.3.1 算法描述 |
| 3.3.2 算法流程 |
| 3.4 基于复用段仿真模型的损伤评估算法性能分析 |
| 3.4.1 算法仿真平台搭建与功能设计 |
| 3.4.2 MSDA算法与传统OSNR计算公式性能比较 |
| 3.4.3 跨复用段的业务中MSDA算法性能分析 |
| 3.5 基于链路特征的损伤评估算法 |
| 3.5.1 链路特征选择 |
| 3.5.2 算法流程 |
| 3.6 基于链路特征的损伤评估算法性能分析 |
| 3.6.1 算法仿真平台搭建与功能设计 |
| 3.6.2 算法性能分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于链路稳定性和成本约束的中继站选举算法 |
| 4.1 研究背景和内容 |
| 4.2 WSON传送网中继站选举问题分析 |
| 4.2.1 问题描述 |
| 4.2.2 问题分析 |
| 4.2.3 符号汇总 |
| 4.3 基于链路稳定性和成本约束的中继站选举算法 |
| 4.3.1 算法描述 |
| 4.3.2 算法流程 |
| 4.4 LCRA算法性能分析 |
| 4.4.1 算法仿真平台搭建与功能设计 |
| 4.4.2 LCRA算法评价机制 |
| 4.4.3 LCRA算法性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全光网络智能仿真平台介绍 |
| 5.1 平台设计要求 |
| 5.1.1 拓扑模块 |
| 5.1.2 业务规划模块 |
| 5.1.3 故障模拟模块 |
| 5.2 平台主要模块界面 |
| 5.2.1 拓扑模块 |
| 5.2.2 业务规划模块 |
| 5.2.3 故障模拟模块 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（7）基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 波分复用技术 |
| 1.1.2 全光波长转换技术 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容与章节安排 |
| 第二章 半导体光放大器与连续波可调谐激光器 |
| 2.1 半导体光放大器 |
| 2.1.1 半导体光放大器工作原理 |
| 2.1.2 半导体光放大器的主要特性 |
| 2.1.3 半导体光放大器的主要应用 |
| 2.2 连续波可调谐激光器 |
| 2.2.1 可调谐激光器分类 |
| 2.2.2 可调谐DBR激光器工作原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 可调谐激光器与SOA驱动控制系统的设计 |
| 3.1 可调谐激光器系统总体设计 |
| 3.1.1 可调谐激光器驱动控制模块设计 |
| 3.1.2 可调谐激光器温度控制模块设计 |
| 3.2 SOA控制模块设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 快速可调谐全光波长转换系统开发与实现 |
| 4.1 基于SOA的快速可调谐全光波长转换系统的开发 |
| 4.1.1 SOA控制板 |
| 4.1.2 可调谐激光器控制板 |
| 4.1.3 全光波长交换功能测试 |
| 4.2 基于SOA的快速可调谐全光波长转换系统的实现 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结束语 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
（8）基于QD-SOA-MZI全光逻辑门的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 量子点半导体光放大器 |
| 1.2.1 QD-SOA的特点 |
| 1.2.2 基于QD-SOA交叉相位调制的全光波长转换器 |
| 1.2.3 基于QD-SOA-MZI全光逻辑门 |
| 1.3 QD-SOA的国内外研究进展 |
| 1.4 论文工作安排 |
| 第2章 QD-SOA的理论基础 |
| 2.1 QD-SOA的结构与工作原理 |
| 2.2 QD-SOA的理论模型 |
| 2.2.1 分段模型 |
| 2.2.2 静态模型 |
| 2.2.3 动态模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于QD-SOA-MZI全光或非门的研究 |
| 3.1 基于QD-SOA-MZI全光或非门的工作原理 |
| 3.2 全光或非门的Q因子特性和消光比特性 |
| 3.2.1 最大模式增益g_(max)对Q因子和消光比的影响 |
| 3.2.2 脉冲宽度W_0对Q因子和消光比的影响 |
| 3.2.3 有源区长度L对Q因子和消光比的影响 |
| 3.2.4 线宽增强因子α_(LEF)对Q因子和消光比的影响 |
| 3.2.5 反射率r对Q因子和消光比的影响 |
| 3.2.6 注入电流密度J对Q因子和消光比的影响 |
| 3.2.7 噪声对Q因子和消光比的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于QD-SOA-MZI级联的全光同或门的研究 |
| 4.1 基于QD-SOA-MZI级联的全光同或门的工作原理 |
| 4.2 全光同或门的Q因子特性和啁啾特性 |
| 4.2.1 有源区宽度W对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.2.2 输入信号波长λ_(in)对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.2.3 损耗系数α对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.2.4 最大模式增益g_(max)对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.2.5 电子跃迁时间τ_(ES→GS)对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.2.6 输入信号光功率P_(in)对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.2.7 线宽增强因子α_(LEF)对Q因子和啁啾的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于QD-SOA-TSMZI全光逻辑门的研究 |
| 5.1 SOA turbo-switch与SOA turbo-switch MZI |
| 5.2 基于QD-SOA-TSMZI全光或非门 |
| 5.2.1 基于QD-SOA-TSMZI全光或非门的工作原理 |
| 5.2.2 最大模式增益g_(max)对两种全光或非门的影响 |
| 5.2.3 脉冲宽度W_0对两种全光或非门的影响 |
| 5.2.4 有源区长度L对两种全光或非门的影响 |
| 5.2.5 线宽增强因子α_(LEF)对两种全光或非门的影响 |
| 5.3 基于QD-SOA-TSMZI全光异或门 |
| 5.3.1 基于QD-SOA-TSMZI全光异或门的工作原理 |
| 5.3.2 码型效应特性与转换效率特性 |
| 5.3.3 有源区长度L对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.3.4 电子跃迁时间τ_(ES→GS)对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.3.5 电子跃迁时间τ_(WL→ES)对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.3.6 探测光功率P_(CW)对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.3.7 注入电流密度J对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.3.8 输入信号光功率P_(in)对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.3.9 损耗系数α对Q因子、码型效应和转换效率的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（9）TGG晶体平面及脊形波导的制备和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的、意义和研究现状 |
| 1.2 本论文的内容和结构安排 |
| 1.2.1 论文研究内容 |
| 1.2.2 论文安排 |
| 第二章 光波导的理论基础和研究方法 |
| 2.1 光波导类型 |
| 2.2 光波导模式理论 |
| 2.2.1 平面光波导的线光学理论分析 |
| 2.2.2 平面光波导的电磁理论分析 |
| 2.3 脊形光波导的基本理论 |
| 2.4 光波导的制备方法 |
| 2.4.1 离子注入法 |
| 2.4.2 精密金刚石刀切割技术 |
| 2.5 光波导模拟计算方法 |
| 2.5.1 SRIM计算软件 |
| 2.5.2 波导折射率分布模拟 |
| 2.5.3 波导光束传输模拟 |
| 2.6 波导耦合技术 |
| 2.6.1 棱镜耦合法 |
| 2.6.2 端面耦合法 |
| 2.7 光波导的损耗 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 质子注入TGG晶体平面光波导的特性研究 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 碳离子注入TGG晶体平面光波导的性能研究 |
| 4.1 实验过程 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 硅离子注入和精密金刚石刀切割光波导的制备及性能研究 |
| 5.1 实验过程 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（10）空分复用弹性光网络中路由纤芯和频谱分配策略及其应用的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.1.1 光网络的发展历程 |
| 1.1.2 弹性光网络的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作和结构 |
| 1.3.1 论文的主要工作 |
| 1.3.2 论文的结构安排 |
| 第二章 空分复用弹性光网络及RCSA问题 |
| 2.1 弹性光网络的基本原理 |
| 2.2 弹性光网络的关键技术 |
| 2.3 弹性光网络中的RSA问题 |
| 2.3.1 路由子问题 |
| 2.3.2 频谱分配子问题 |
| 2.4 空分复用弹性光网络 |
| 2.4.1 空分复用光纤分类 |
| 2.4.2 串扰分析 |
| 2.5 空分复用弹性光网络中的RCSA问题 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于频谱状态的联合RCSA分配算法 |
| 3.1 频谱资源可用度 |
| 3.2 频谱状态评估 |
| 3.3 基于频谱状态的联合RCSA分配算法 |
| 3.4 仿真结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于频谱分块的RCSA分配算法 |
| 4.1 预定义频谱分块 |
| 4.2 预定义纤芯分配 |
| 4.3 基于频谱分块的RCSA分配算法 |
| 4.4 仿真结果和分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文主要工作小结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 致谢 |
四、全光网络发展展望与分析（论文参考文献）
- [1]全光网络技术、标准、应用现状及展望[J]. 赵文玉,徐云斌,汤瑞,赵鑫,张海懿. 信息通信技术与政策, 2021(12)
- [2]空间全光网络波长需求量算法研究[D]. 高思远. 长春理工大学, 2021(02)
- [3]空间全光网络波长需求量算法研究[D]. 高思远. 长春理工大学, 2021
- [4]全光判决器的设计[D]. 冯寒冰. 北京邮电大学, 2021(01)
- [5]基于数据分析的弹性光网络资源分配算法研究[D]. 王心怡. 北京邮电大学, 2021(01)
- [6]WSON传送网损伤评估算法研究[D]. 张杰. 北京邮电大学, 2021(01)
- [7]基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术研究与实现[D]. 高文杰. 北京邮电大学, 2021(01)
- [8]基于QD-SOA-MZI全光逻辑门的研究[D]. 孔雪纯. 曲阜师范大学, 2021
- [9]TGG晶体平面及脊形波导的制备和性能研究[D]. 王玥. 南京邮电大学, 2020(02)
- [10]空分复用弹性光网络中路由纤芯和频谱分配策略及其应用的研究[D]. 刘仕鑫. 南京邮电大学, 2020(03)