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內容簡介

《全光開關原理》係統總結瞭自20世紀60年代以來國內外研究的各種光開關的物理思想和基本原理，包含作者多年來在光開關方麵的研究成果。全書分為10章，主要介紹以光控光的全光開關，內容包括非綫性乾涉儀型全光開關（第4、5、7章）、光學雙穩開關（第3章）、光學限製開關（第8章）等。還介紹瞭近年來基於納米光子學全光開關（第6章），以及基於其他原理的全光開關（第9章）等。此外，《全光開關原理》還扼要介紹瞭目前已經獲得應用的電控光開關的基本原理（第2章），以及光開關在光縴通信技術中的應用（第10章）。
《全光開關原理》可以作為高等院校物理學和光學專業研究生的教材，高年級本科生的參考書，也可作為從事光通信、光計算、光傳感、光信息處理工作的科技人員和工程技術人員的參考書。

目錄

前言
第1章 光開關概論
1.1 光開關的重要性
1.1.1 光學發展對光開關的需求
1.1.2 光子技術對光開關的需求
1.2 光開關的分類
1.2.1 按光參量與工作域分類
1.2.2 按工作特性分類
1.2.3 按控製方法分類
1.3 光開關的性能參數
1.3.1 光開關的技術參數
1.3.2 對光開關參量的要求
1.3.3 光開關材料的品質因數
參考文獻

第2章 電控光開關
2.1 電光開關
2.1.1 電光耦閤器光開關
2.1.2 電光M-Z乾涉儀光開關
2.1.3 電光數字式光開關
2.2 熱光開關
2.2.1 定嚮耦閤器型熱光開關
2.2.2 M-Z乾涉儀型熱光開關
2.2.3 多模乾涉型熱光開關
2.2.4 分支型熱光開關
2.2.5 相變型熱光開關
2.3 液晶光開關
2.3.1 雙摺射型液晶光開關
2.3.2 偏振分光型液晶光開關
2.3.3 反射型液晶光開關
2.4 電控機械光開關
2.4.1 電磁機械光開關
2.4.2 MEMS尤升天
2.5 其他電控光開關
2.5.1 磁光開關
2.5.2 聲光開關
參考文獻

第3章 光學雙穩光開關
3.1 光學雙穩性概論
3.1.1 光學雙穩性
3.1.2 光學雙穩器件
3.2 全光型光學雙穩器件
3.2.1 吸收型光學雙穩器件
3.2.2 摺射型光學雙穩器件
3.2.3 其他全光型光學雙穩器件
3.3 電光混閤型光學雙穩器件
3.3.1 電光非綫性F-P型光學雙穩器件
3.3.2 電光偏振調製型光學雙穩器件
3.3.3 電光M-Z乾涉儀型光學雙穩器件
3.3.4 其他電光混閤型光學雙穩器件
3.4 光學雙穩性的穩定性理論
3.4.1 光學雙穩性的穩定性
3.4.2 光學雙穩性的不穩定性
參考文獻

第4章 非綫性乾涉儀全光開關
4.1 非綫性耦閤器全光開關
4.1.1 綫性對稱光耦閤器原理
4.1.2 對稱耦閤器自相位調製全光開關
4.1.3 非對稱耦閤器交叉相位調製全光開關
4.1.4 非綫性耦閤器共振非綫性全光開關
4.2 非綫性M-Z乾涉儀全光開關
4.2.1 對稱MZI與實現光開關的條件
4.2.2 兩臂摺射率不同的MZI全光開關
4.2.3 兩臂長度不同的MZI全光開關
4.3 非綫性環共振器全光開關
4.3.1 單耦閤器環共振器全光開關
4.3.2 具環共振器M.Z乾涉儀全光開關
4.3.3 雙耦閤器環共振器全光開關
4.4 非綫性Sagnac乾涉儀全光開關
4.4.1 對稱Sagnac乾涉儀理論
4.4.2 含非對稱耦閤器的SI全光開關
4.4.3 用不同頻率泵浦光的SI全光開關
4.4.4 環中偏置光放大器的SI全光開關
4.4.5 采用非綫性耦閤器的SI全光開關
參考文獻

第5章 含光放大器的全光開關
5.1 光放大器基本原理
5.1.1 光放大器原理
5.1.2 摻鉺光縴放大器
5.1.3 半導體光放大器
5.2 含EDFA環共振器全光開關
5.2.1 含EDFA環耦閤MZI全光開關
5.2.2 含EDFA的DCRR全光開關
5.2.3 含EDFA的DCRR光學雙穩開關
5.3 含半導體光放大器的全光開關
5.3.1 sOA的交叉增益調製
5.3.2 SOA的交叉相位調製
5.3.3 SOA的四波混頻
參考文獻

第6章 納米光子學全光開關
6.1 納米波導共振環全光開關
6.1.1 微環耦閤MZI型納米波導光開關
6.1.2 單耦閤器微環型1×1納米波導光開關
6.1.3 雙耦閤器微環型l×2納米波導光開關
6.2 光子晶體全光開關
6.2.1 光子晶體的基本概念
6.2.2 二維光子晶體耦閤器全光開關
6.2.3 二維光子晶體環共振器全光開關
6.2.4 二維光子晶體非綫性MCI全光開關
6.2.5 一維光子晶體帶隙移動雙穩開關
6.2.6 二維光子晶體帶隙移動全光開關
6.2.7 二維光子晶體缺陷位移全光開關
6.2.8 三維光子晶體全光開關
6.3 錶麵等離子體激元全光開關
6.3.1 錶麵等離子體激元及其極化子波
6.3.2 金屬納米結構的吸收譜及其應用
6.3.3 光柵耦閤型SPP全光開關
6.3.4 棱鏡激發型SPP全光開關
6.3.5 非綫性光柵型SPP光學雙穩開關
參考文獻

第7章 非綫性光縴光柵全光開關
7.1 非綫性光縴布拉格光柵全光開關
7.1.1 光縴布拉格光柵全光開關原理
7.1.2 交叉相位調製FBG全光開關
7.1.3 自相位調製FBG全光開關
7.1.4 高非綫性FBG全光開關
7.1.5 相移光縴光柵全光開關
7.2 非綫性長周期光縴光柵全光開關
7.2.1 長周期光縴光柵全光開關原理
7.2.2 LPBG自相位調製全光開關
7.3 非綫性長周期光縴光柵對全光開關
7.3.1 以常規光縴連接的LPFG對全光開關
7.3.2 以非綫性光縴連接的LPFG對全光開關
7.4 非綫性光縴布拉格光柵對的光學雙穩開關
7.4.1 單FBG的傳輸矩陣
7.4.2 非綫性FBG對光學雙穩性的調製和反饋公式
7.4.3 非綫性FBG對的光學雙穩特性
參考文獻

第8章 光學限製全光開關
8.1 光限製器概述
8.1.1 光限製的概念和用途
8.1.2 光限製器的分類與參量
8.2 反飽和吸收效應
8.2.1 反飽和吸收物理模型
8.2.2 動態反飽和吸收方程
8.2.3 穩態反飽和吸收方程解
8.3 綫性光限製器
……
第9章 其他原理的全光開關
第10章 光開關在通信中的應用
參考文獻

精彩書摘

光開關在光子信息技術中被廣泛應用，本書第10章將介紹光開關在光縴通信中的應用。在光縴通信中，各種電子信息通過電光調製器轉變為光信息，並且以脈衝數字信號（也就是比特信號）編碼的形式荷載於具有一定波長的光波上，然後在光縴網絡中進行傳輸和處理。具有一定波長的、荷載比特信號的光束被稱為波長信道，波長信道以波長為標誌。在光通信網絡中的光開關都屬於波長開關，它們是在波長域中工作的。
在現代光縴通信網絡中，光信號是按照波分復用和時分復用兩種方式進行傳輸的。也就是將波長信道按空間的和時間的順序排列成隊進行傳輸。光開關的作用就是將這些波長信道經過選擇後分送到不同的節點（或端口）去。因此，通信網絡中的波長開關可以分成兩類：空域開關和時域開關，如圖1.2.1（b）所示。
綫路開關（circuit switching）是對同一輸入波長信道，在不同輸齣端口間實現空間轉換，但該波長信道所攜帶的比特譜在轉換輸齣端口時保持不變。綫路開關是波長開關，又屬於空間開關。該開關適用於W13M網絡。
波長轉換（wavelength conversion）的功能是將一個波長信道轉變為另一個波長信道，但其中的比特譜在波長轉換中保持不變。其實這是一種時域開關，但因為變換端口而具有空域開關的特性，常用於wDM網絡。
……

前言/序言

　　激光的産生標誌著光學有瞭與電學一樣的相乾光源。自此以後光子技術與電子技術展開瞭長期的競賽，究竟誰能成為信息技術的主角？半個世紀競賽的結果證明，電子技術與光子技術各有所長。電子技術在20世紀取得瞭輝煌的成就，計算機、互聯網、移動通信的普及，使人類的生活發生瞭徹底變化，這是因為電子技術擅長信息處理，特彆是數字化信息的處理。至於光子技術，則擅長信息傳輸，並具有寬帶、大容量和並行處理等優點，因此近30年來光子技術有很大的發展。現在信息的有綫傳輸和信息存儲等電子技術領域已經被光子技術占領。例如，光縴通信代替瞭電纜通信；光盤存儲代替瞭磁盤存儲。在傳感領域光子技術也逐漸變成瞭主角：光縴光柵傳感器代替瞭電子應變傳感器。甚至當今廣泛使用的電子計算機，它的外部設備陣地（存儲、顯示、輸入／輸齣等）也已經被光子技術占領。但是計算機的芯片仍被電子技術壟斷，這是因為電子開關（或晶體管）還不能被光子開關（或光晶體管）。因此，電子技術的最後堡壘——數字化信息處理還沒有被光子技術攻占。光子技術最後勝利的標誌就是攻下這個電子技術的最後堡壘，即用全光開關代替現有的電子開關，實現真正的光子集成芯片和高速、海量的光子數字信息處理。
　　科學傢的夢想之一是實現全光通信、全光網絡和全光計算機。要實現這個夢想，就要研究齣實用化的全光開關，即要求驅動光開關的光功率可與被控光信號的功率相比（開關功率在毫瓦以下）；開關速度比現有電子開關速度更快（開關時間在皮秒以下）。全世界的科學傢耗時半個世紀，耗費大量資金，至今還沒有研究齣可供上市的全光開關産品。但是，人們已經曆瞭長時間、多方麵的探索，積纍瞭豐富的經驗。本書試圖把人們對全光開關研究的主要物理思想和基本原理係統地介紹給讀者，故本書取名為“全光開關原理”。書中也包含瞭作者多年來從事全光開關原理研究的主要研究成果。
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經典圖書，受益匪淺！

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書是好書，精裝包裝的不錯，打開發現封頁和後麵的有幾頁是膠連著的，還是小心翼翼用小刀颳掉膠纔弄開的。

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