不同 DWDM 设备解决方案的比较

不同 DWDM 设备解决方案的比较

一、不同DWDM器件方案的比较(论文文献综述)

邓灿冉[1](2021)在《基于RSOA的器件特性优化及其应用于WDM-PON中ONU的传输特性》文中进行了进一步梳理随着第五代移动通信技术的发展,蓝光视频的直播[1]、高清移动视频通话[2]、超清交互式网络电视[3]等相关宽带业务在不断地更新和普及现代社会的生活方式。同时新技术对移动网络所要求的带宽需求也在日益爆炸增长,这一现象对目前光通信技术中的数据传输速度和传输容量发起了巨大的挑战。对应的,相关行业的研究开发人员也在对周边配套设施和架构等新型关键应用技术进行不断的创新和应用。其中,拓宽光网络传输系统容量和最大化单位带宽的利用率是目前亟待突破的重要问题之一。基于在光纤传输系统中,反射型半导体光放大器(Reflective semiconductor optical amplifier,RSOA)作为体积小、成本低、易集成和低功耗的调制器,凭借及调制和放大一体的功能,完美契合目前光网络单元中调制器的要求。此外,合理地利用调制器的啁啾可以达到延长传输距离以及弥补传输损耗的功能,对调制器的设计和制作也有着指导性的意义。本论文的研究重点是半导体光放大器(Semiconductor optical amplifier,SOA)的调制和放大特性,并对集成半导体器件的啁啾特性加以研究分析。全文的主要工作内容分三个部分,具体结构有如下所示:1、在现有的SOA宽带稳态模型以及高效稳态模型的基础上,修改了RSOA中的有源区部分结构,并在建模中修改了参数,使模型更符合RSOA的工作原理。并在模拟中采用多阶迭代算法来更准确地计算RSOA处于工作区间时的有源区载流子浓度,使得模拟结果和数据更加精确。最后研究了偏置电流和前端输入光功率对RSOA的增益以及噪声指数的影响。2、设计了一种以不归零码型为上下行信号传输格式,基于SOA直接调制上行的DWDM-PON系统,并对不同传输速率下单光网络单元(Optical network unit,ONU)传输系统和多ONU的双向传输系统的进行了仿真模拟,并对结果进行分析和比较以验证可行性。仿真测试结果表明,该方案在直接检测的条件下上下行接受灵敏度分别可达-27.6d Bm和-32.5d Bm,可广泛应用于低成本的密集波分复用无源光网络(Dense wavelength division multiplexing-Passive optical network,DWDM-PON)领域。3、介绍了啁啾效应的原理以及啁啾的产生对光信号的影响,研究并讨论了常用调制技术的原理,对三种常见的调制器件的原理和优缺点进行了讨论。通过搭建仿真链路实现了对这三种调制器在调制中产生啁啾的观测,并分析和对比了这几种调制器在啁啾效应方面的优缺点,并在此工作基础上对电吸收调制器(Electro-absorption modulator,EAM)进行了10Gbit/s信号速率下的长距离传输性能仿真。

尹雄[2](2021)在《面向微波光子接收前端的波长自动跟踪技术》文中研究说明信息化战争时代,电磁脉冲攻击逐渐成为最重要的作战方式之一,射频接收前端作为雷达、通信、测控等系统的核心组成部分,极易受到强电磁脉冲武器的攻击,而与之相应的电磁安全防护技术的发展却不太理想;将微波光子技术用于射频接收前端的架构中,提出全介质微波光子接收前端,使接收前端不仅有着大带宽和高速信息处理及传输能力等优点,还具有对高能电磁攻击完全免疫的特性;但是微波光子接收前端中的关键器件微环谐振器的谐振波长极易受到环境温度干扰而发生漂移,激光工作波长会与微环谐振波长失配,导致前端系统无法正常工作,针对激光工作波长与微环谐振波长如何保持匹配的需求,本文提出了一种微波光子接收前端工作波长自动跟踪技术,主要研究工作如下:(1)在对微环谐振器工作原理分析的基础上,建立了微环谐振器光波导结构模型,对微环谐振波长和自由光谱范围的温度敏感性进行了仿真,其中微环谐振波长随温度的变化率是1.47pm/℃,自由光谱范围随温度的变化率是-0.16MHz/℃。并对微环谐振波长和自由光谱范围发生漂移后对前端系统的具体影响进行分析,表明前端中应用波长自动跟踪技术的必要性。(2)工作波长自动跟踪技术包括两个核心,即如何调谐激光波长以及激光波长应该调谐的方向,针对如何调谐激光波长给出了基于光注入锁定技术来实现连续微量波长调谐的解决方案,针对激光波长调谐的方向提出了基于PID算法的提取误差信号的方法,并设计和制作了相关的硬件电路。(3)完成了连续微量波长可调激光源的性能测试,激光源最终的调谐范围可以达到3GHz;这样的激光源在光源质量、步进、响应速度等方面有很大优势。为了验证波长自动跟踪技术的可行性,利用光纤布拉格光栅代替微环谐振器,完成了对波长自动跟踪系统的初步测试,实验结果证明该方法能实现激光波长与最佳工作点匹配,控制误差比较小,系统性能良好,波长自动跟踪技术有望用于全介质微波光子接收前端中。

高文杰[3](2021)在《基于SOA的快速可调谐全光波长转换技术研究与实现》文中研究表明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。

窦天琦[4](2021)在《光纤量子保密通信系统的关键问题研究》文中认为自古以来,信息的沟通与交流就是人们相互联系的重要形式。在如今的信息社会中,确保信息传递的安全就变得尤为重要。随着量子信息技术的迅速发展,量子保密通信作为一种理论上无条件安全的通信方式受到广泛关注。与基于计算复杂度的经典密码体系相比,基于量子力学基本原理的量子保密通信系统能够建立更加强大的信息安全壁垒。第一个量子保密通信协议——BB84协议提出以后,经过三十多年的发展,量子保密通信在理论、实验和实用化的各个方面都有了长足的发展。量子保密通信不仅在金融、证券等行业受到广泛关注,而且在政务、国防等领域逐步应用。“京沪干线”、“墨子号”量子实验卫星以及商用量子密钥分发系统的部署与应用标志着我国在量子保密通信领域位居世界前列。本文的第一章和第二章介绍了量子保密通信领域的重要研究进展,并对量子保密通信系统进行了概述。目前,量子保密通信系统逐渐从理论上的实验验证,朝着实用化、面向不同应用场景不断迈进。具体来说,就是提高安全密钥生成率和传输距离以及在实际的通信系统中更加灵活高效的实现多用户间无条件安全的信息传递。本文从理论和实验两个方面对上述光纤量子保密通信系统的关键性问题进行了研究,具体包括:(1)标记配对相干态光源的参考系无关的量子密钥分发协议研究分析量子密钥分发的相关理论协议,并考虑实际通信系统源制备的不完美,提出基于标记配对相干态光源的参考系无关的量子密钥分发协议。与目前广泛使用的衰减的弱相干光源相比,该协议使用单光子部分占比较大的标记配对相干态光源;考虑到实际系统在制备量子态时可能出现的不完美,该协议采用可容忍源缺陷的loss-tolerant 协议,同时结合无需参考系校准的参考系无关的量子密钥分发协议。仿真结果显示该协议在密钥生成率和传输距离上优于基于弱相干光源的协议,对于量子保密通信系统的性能优化具有参考意义。(2)可自由选择用户的量子通信方案考虑实际的量子通信网络中参与通信的用户会随着信息需求的不同而改变这一实际问题,提出一个可自由选择用户的量子通信方案。发送方Alice可以任意选择与之通信的用户,没有被选择的用户将不会参与到此次通信。利用双向的量子密钥分发协议和环形量子秘密共享协议,该方案极大地提高了量子保密通信系统的灵活性和效率。(3)完全对称的可制备和测量量子态的量子密钥分发系统根据现有量子密钥分发系统的编码方案,提出一个完全对称的可制备和测量量子态的量子密钥分发系统。在该系统中,通信双方具有完全相同且对称的装置,不仅易于系统的集成、降低系统的搭建复杂性,而且也极大地提升了系统的灵活性和实用性。此外,该系统是一个单向编码系统,有利于通信双方通过提高重复频率的方式而提高成码率,无需考虑时序引起的编码问题,进一步推进了量子密钥分发系统的实用化。(4)基于波分复用的参考系无关的量子密钥分发协议的性能研究结合现有的量子密钥分发网络,详细分析基于波分复用的参考系无关的量子密钥分发协议的性能。研究经典信号和量子信号共纤传输过程中信道串扰噪声和拉曼散射噪声对量子密钥分发系统的安全密钥生成率和传输距离的影响,并对不同信道参数下量子密钥分发协议的具体性能进行了理论仿真分析。将高通信容量的波分复用技术结合可抵抗环境扰动的参考系无关的量子密钥分发协议对于量子密钥分发网络的实际应用具有借鉴意义。

庄煜阳[5](2020)在《基于光子晶体和纳米线波导的波分—模分混合复用/解复用集成器件研究》文中提出随着物联网、云计算、自动驾驶、虚拟现实等流量消耗型应用的快速兴起,通信系统对传输容量、传输速率的需求呈现爆炸式增长,因此需要强大的光纤传输网作为支撑,从而满足其超大容量、超快速率的传输要求。但传统单模光纤的容量现已逼近香农极限,将无法满足日益增长的业务需求。空分复用技术应运而生,它采用少模、多芯或是两者结合的方式增加单根光纤所能够传输的信道数,可以极大地提高系统的传输容量和频谱效率。结合波分、模分复用技术,实现波分-模分混合复用/解复用将是突破容量瓶颈的关键技术之一。近年来,硅光子技术利用其低功耗、高速率以及与CMOS工艺兼容的特性,使光子器件与电子器件的集成变为可能。受硅光子学发展的影响,硅基片上波分、模分及其混合复用/解复用器件得到了越来越多的关注,而该类器件正是新型混合复用系统的关键组成部分。但到目前为止,利用硅光子芯片实现片上波分-模分混合复用/解复用的技术仍处于研究阶段。本文首次提出基于光子晶体和纳米线波导的波分-模分混合复用/解复用器,采用具有高品质因数的光子晶体谐振腔进行波分复用/解复用,并利用纳米线波导进行模分复用/解复用,最终实现了波分和模分复用/解复用器件的片上集成。本文主要针对缩小波分-模分混合复用/解复用器的波长信道间隔、扩大其自由光谱范围、降低其插入损耗进行研究,建立了器件模型,优化了结构参数。论文的主要研究内容如下:(1)构建了微腔-波导耦合简化模型,推导了光子晶体谐振腔型波分复用/解复用器件的耦合模理论。研究了波导-波导耦合机制,提出了通过增大波导间距来抑制非对称定向耦合型模分复用/解复用器件中模式串扰的方法。(2)研究了相位关系对微腔与波导间耦合特性的影响。提出了一种二氧化硅回音壁模式环形腔与硅基光子晶体波导的侧耦合结构,通过实验和理论分析,发现模式匹配是实现微腔-波导高效耦合的前提条件。(3)为了进一步缩小硅基面内型光子晶体波分复用/解复用器件的波长信道间隔,提出了三种类型的光子晶体密集波分复用/解复用器件,分别基于一维光子晶体纳米梁腔、二维光子晶体双反射壁腔,以及二维光子晶体双色腔。利用二维时域有限差分法(2D-FDTD)和二维有限元法(2D-FEM)进行了器件设计和结构参数优化,最终仿真测得这三种类型的光子晶体波分复用/解复用器的信道间隔最小可达0.8 nm。(4)研究了光子晶体波导非对称定向耦合型模分复用/解复用器件在不连续波长处具有高插入损耗的原因,发现周期性介质微扰导致了耦合传输谱的剧烈抖动。对比了纳米线波导型模分复用/解复用器的传输特性,发现后者拥有相对平滑的耦合传输谱,因此更适用于波分-模分混合复用/解复用器件。(5)提出了基于光子晶体和纳米线波导的波分-模分混合复用/解复用集成器件。数值仿真结果表明,该类型器件不仅具有小波长信道间隔(0.8 nm)、大自由光谱范围(500 nm)以及低插入损耗(1.0 d B)的性能特点,还具有非常紧凑的结构。综上所述,本文研究了波分和模分复用/解复用器件中的耦合模理论,构建了微腔-波导耦合简化模型,提出了抑制模式串扰的方案,并探讨了模式匹配对微腔-波导耦合特性的影响。基于理论分析,设计了具有大自由光谱范围和小信道间隔的光子晶体波分复用/解复用器件,并对比研究了光子晶体波导型和纳米线波导型模分复用/解复用器件的耦合传输谱。最后提出了基于光子晶体和纳米线波导的波分-模分混合复用/解复用器件,其同时具有小波长信道间隔、大自由光谱范围和低插入损耗的性能特点。这些学术成果对高速大容量波分-模分混合复用光通信系统以及光子集成芯片的发展具有重要的意义。

刘慧[6](2020)在《量子密钥分发系统中若干非对称问题的实验研究》文中指出在21世纪的今天,信息安全的重要性是毋庸置疑的,然而当前广泛使用的经典密码学,其安全性正面临着巨大的威胁。与安全性基于计算复杂度高的数论难题的经典密码学不同,量子密钥分发(Quantum key distribution,QKD)能够提供理论上无条件安全的密钥传输,其安全性由量子力学的基本原理保证,任何窃听行为都将因引入可观测的错误而暴露。自从QKD的第一个协议BB84协议在1984年IEEE计算机科学技术大会上被提出以来,此后三十余年,QKD备受关注,无论是在理论上还是实验上都得到了充足的发展机会。但现实与理论仍然存在巨大的鸿沟需要跨越。QKD实际系统由于各方面的不完美而不断制约其实用化进程。本论文围绕量子密钥分发实用化这一主题,介绍了作者在博士期间的研究成果,主要包括实验参数非对称问题下的QKD方案及双场量子密钥分发协议(TF-QKD)的实验研究。具体的,本文介绍了利用清华大学王向斌理论小组2016年提出的联合考虑不同基矢制备测量结果的四强度诱骗态方案,设计并实现的第一个基矢探测效率非对称情况下的高效BB84实验,该实验不仅实现了基矢探测效率非对称情况下成码率性能的大幅度提升,还剔除了基矢探测器效率对称的不合理假设,使得量子密钥分发协议更为实用化。此外,本文介绍了能够免除所有探测端攻击的方案——测量设备无关量子密钥分发(MDI-QKD)协议。并介绍我们根据加拿大多伦多大学Hoi-Kwong Lo小组提出的七强度诱骗态方案,实现的第一个路径非对称条件下的高效MDI-QKD实验。该项工作同时验证MDI-QKD网络中用户可便捷的动态接入网络或离开网络的可行性,进一步推进量子密钥分发网络实用化。最后,本文介绍了 TF-QKD协议与其关键实施技术。介绍我们根据此类协议的特点搭建的高速、高性能、高稳定的实验系统,讨论了整体系统性能影响因素及优化方案。在此基础上,介绍我们利用激光器注入锁定技术及相位后选择等方法,实现的超过500 km光纤传输距离的QKD实验工作。该项工作对未来远距离传输QKD具有重要意义。

张鹏[7](2020)在《量子信号与经典光信号共纤传输中的噪声抑制波长分配方案》文中研究说明量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)技术依靠量子力学的三大定律,能够大大提升通信过程的安全性。为了推广QKD的大规模应用,将QKD与现有光网络融合成为了关键一步。在融合方案中,采用将量子信号与经典信号通过一根光纤传输的共纤传输技术具有提高传输容量以及减少成本等优势,利于实际应用。然而共纤传输时,由于经典信号功率较强,其产生的噪声会对量子信号造成严重影响,因而如何减少共纤传输过程中量子信号受到的噪声成为了亟待解决的难题。本文将针对量子信号与经典光信号共纤传输过程中的噪声抑制波长分配方案进行研究。具体创新性工作如下:第一,提出了量子信号与经典光信号分段或交织两种波长分配方案。针对已有的波长分配方案算法复杂,且不便于实际工程应用的问题,本文通过研究共纤传输过程中的噪声,理论分析了四波混频和拉曼散射为主的噪声特性,进一步提出了更为实用的量子信号与经典光信号分段或交织两种波长分配方案。其中分段方案将量子信号置于高频段而经典信号置于低频段,交织方案则将两种信号采用频率交织的放置方法,并且两种方案通过精心设计量子-量子、经典-经典、量子-经典三种信道间隔来大大降低量子信号受到的噪声影响。通过在标准单模光纤中的仿真分析与实验测量,结果表明两种方案都能够基本消除四波混频的噪声干扰,并且在文中仿真条件下,通过合理的信道间隔设置,分段和交织方案分别能最多降低约30%和5.3%的拉曼散射噪声。进一步对比在同等带宽条件下的两种方案,交织方案相比分段方案能够提升14%的安全密钥速率,表明标准单模光纤中交织方案更为适用。此外,还实验测量了同等带宽条件下利用多芯光纤传输,且量子信号与经典信号置于不同纤芯时两种方案的性能,结果表明分段方案在该场景下更为适用。第二,提出了选择性噪声避免方案。针对已有波长分配方案中,完全避免四波混频噪声所带来的拉曼散射抑制性能降低以及信道资源利用率低下等问题,提出了选择性噪声避免方案。该方案通过有选择地避免简并或非简并四波混频,减少对于量子信道的频率限制,从而提升对于拉曼散射噪声的抑制程度,同时提高了信道资源利用率。通过仿真分析以及实验测量,在文中仿真条件下,相比其它常见的波长分配方案,选择性噪声避免方案最多能够降低约18.6%的噪声。此外,实验测量了多芯光纤中量子信号与经典信号共芯与不共芯传输时的性能。相比传统方案,选择性噪声避免方案在共芯时能够降低24%~79.6%的噪声,不共芯时也能够降低11%~24%的噪声,表明选择性噪声避免方案在多芯光纤中同样具有优势。

乔铮[8](2020)在《基于DWDM技术的邯郸永年本地二平面设计与实现》文中提出随着固网IP业务和移动4G业务的快速增长,运营商对传输网络带宽的需求变得越来越大,如何利用现有的物理资源提高通信系统的性价比和网络带宽,满足日益增长的多种业务需求己成为传输网络发展的焦点。永年撤县并区乡镇农村大发展,电信业务的重心已从语音业务转移到数据业务,导致一些人口密集型乡镇,家庭宽带上网和IPTV浏览感到卡顿,个别节点传输容量已接近饱和,构建可以承载多种业务的、高速率的新型网络,以满足用户的不同需求成为了当务之急。DWDM技术可以直接接入多种业务,同时也为通向未来全光传输网奠定了良好的基石,且适用于永年联通传输网络现状及移动产业的进一步发展,满足人们对信息日益膨胀的需求。2010年建设的永年中兴ZXMP M800波分系统,容量勉强满足人们网络需求,但个别节点已无法满足用户需求。永年联通公司二平面的构筑是为了解决现有永年传输网络所面临的许多设备已经老化、饱和的情况。主要研究工作如下:(1)从波分二平面设计角度出发,提出了基于DWDM技术的永年二平面设计方案。该设计方案综合考虑了中兴一平面的容量小与速率低,构建了大容量和高速率的光信号华为波分二平面传输网。在此基础上,研究了根据业务请求在网元节点对之间的传输距离需求,据实地为该请求提供最合理的网元格式,并以最小频隙位置为华为二平面完成频谱分配过程。这样既满足了业务的传输质量需求,同时还减少了业务请求的频谱资源消耗,提高了网络频谱资源利用率。(2)从波分二平面建设角度出发,提出了基于DWDM技术的永年二平面实施。该建设实施考虑到不同网元实际业务差异性,根据网络节点配置和规划原则,构建了环形网络节点配置下的20条光波道网。在此基础上,为增加不同速率业务之间的传输稳定性,测试了永年波分网络光放大单元收发光功率值,发现9网元实际输入功率趋近于理想输入功率,保障了网络上各波道指标良好,达到工程测试要求,同时还提升了业务请求的传输质量。

赵雪莹[9](2020)在《宽谱光源相对强度噪声特性研究》文中研究说明宽谱光源广泛应用于光纤陀螺系统、光学相干层析成像系统、光纤传感等低相干系统中。伴随着生产科研需求的不断提高,低相干探测系统向着高精度的方向发展,研究并提高系统的性能指标是十分急需和迫切的。散粒噪声、热噪声和光源相对强度噪声(Relative Intensity Noise,RIN)构成了系统的光学噪声。其中RIN是最需要被深入了解的,也是最重要的限制低相干系统最小可探测性能的因素,所以透彻了解宽谱光源的RIN对于最大化系统性能至关重要。国内外对宽谱光源相对强度噪声特性普遍的研究重点是从宽谱光源的整体出发研究其发光特性,不同的宽谱光源,噪声差异很大;而对宽谱光源谱内各个位置RIN分布特性,还未有人进行研究。本文利用可调谐光纤布拉格光栅和密集波分复用器(Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM)对宽谱光源进行光谱分割滤波,开展了宽谱光源整体RIN和沿光谱不同波长位置处RIN分布特性研究。主要共分为两个研究部分。同时选用两种常用典型的宽谱光源,分别为掺铒光纤放大自发辐射光源(Amplified Spontaneous Emission,ASE)和超辐射发光二极管光源(Superluminescent Diode,SLD)进行对比实验研究。首先,研究了宽谱光源整体相对强度噪声特性,主要完成了RIN随谱宽和泵浦的变化特性研究。通过实验测试验证了谱宽对宽谱光源RIN的影响,同时揭示了ASE和SLD光源RIN在泵浦增大时具有不同的变化规律。其次,重点开展了ASE和SLD沿光谱RIN分布的特性研究,利用可调谐光纤布拉格光栅对宽谱光源不同波长位置处进行滤波后光源的RIN测试,得到了ASE和SLD光源沿光谱RIN的分布规律。首次观察到ASE光源的RIN与其光谱形状相关。这与均匀分布的SLD有很大的不同,说明了两种宽谱光源的根本区别,这对于设计高性能的基于宽谱光源的测量系统具有指导意义。

杨春,胡春琳[10](2019)在《5G无线前传网络中的单纤双向技术探讨》文中提出在5G前传网络中,单纤双向是重要的特征之一,相比4G和光纤接入(FTTx)网络中的单纤双向,5G前传网络中的单纤双向更为复杂。文章分析了在5G前传网络中实现单纤双向的情况及实现单纤双向关键光器件的原理,并分析了单纤双向系统的串扰源问题。分析结果表明,基于单只密集波分复用(DWDM)器件的DWDM单纤双向方案比基于光环行形器的DWDM单纤双向方案更有优势。

二、不同DWDM器件方案的比较(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、不同DWDM器件方案的比较(论文提纲范文)

(1)基于RSOA的器件特性优化及其应用于WDM-PON中ONU的传输特性(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 发展历史和国内外研究现状
    1.3 本课题的研究内容
第二章 反射型半导体光放大器的建模与模拟
    2.1 反射型半导体光放大器的概述
        2.1.1 反射型半导体光放大器的结构
        2.1.2 反射型半导体光放大器的原理
    2.2 反射型半导体光放大器的功率增益特性
    2.3 反射型半导体光放大器的物理模型
        2.3.1 反射型半导体光放大器的建模
        2.3.2 理论模型的求解方法
    2.4 基于反射型半导体光放大器的仿真结果及分析
        2.4.1 RSOA中载流子密度分布及分析
        2.4.2 RSOA输出谱和噪声指数
        2.4.3 RSOA增益与噪声指数特性
    2.5 本章小结
第三章 适用于10Gbit/s的半导体光放大器调制的多ONU双向传输研究
    3.1 DWDM-PON技术概述
        3.1.1 DWDM-PON原理结构
        3.1.2 DWDM系统的特点
    3.2 SOA在光纤通信系统中的应用
        3.2.1 SOA在光纤通信系统中的线性应用
        3.2.2 SOA在光纤通信系统中的非线性应用
    3.3 单ONU双向传输研究
        3.3.1 单ONU的单向传输研究
        3.3.2 单ONU的双向传输研究
    3.4 多 ONU 双向传输研究
    3.5 本章小结
第四章 集成半导体器件的啁啾效应分析与10Gbit/s数据传输测试
    4.1 啁啾效应的基础理论
    4.2 直接调制与间接调制
    4.3 分布式反馈激光器的啁啾观测及分析
        4.3.1 DFB激光器的工作原理
        4.3.2 DFB激光器的优点
        4.3.3 DFB激光器的啁啾观测
    4.4 电吸收调制器的啁啾观测及分析
        4.4.1 电吸收调制器的调制原理
        4.4.2 电吸收调制器的啁啾观测
    4.5 铌酸锂马赫-曾德尔调制器的啁啾观测及分析
        4.5.1 铌酸锂马赫-曾德尔调制器的调制原理
        4.5.2 铌酸锂马赫-曾德尔调制器的啁啾观测
    4.6 10Gbit/s数据传输测试
    4.7 本章小结
结论与展望
    主要结论
    不足之处及未来展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文

(2)面向微波光子接收前端的波长自动跟踪技术(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 微波光子接收前端技术的发展背景
    1.2 全介质微波光子接收前端架构
    1.3 微环谐振器波长锁定研究现状
    1.4 本文主要结构
2 微环温度敏感性分析
    2.1 微环工作原理
    2.2 微环谐振器性能参数
        2.2.1 自由光谱范围
        2.2.2 Q值
        2.2.3 消光比
        2.2.4 半高全宽
    2.3 微环谐振波长随温度变化情况
    2.4 微环FSR随温度变化情况
    2.5 本章小结
3 波长自动跟踪技术
    3.1 波长自动跟踪技术原理概述
    3.2 连续微量波长调谐解决方案
    3.3 误差信号的提取
        3.3.1 PID控制算法
        3.3.2 硬件实现
    3.4 本章小结
4 波长自动跟踪实验
    4.1 实验方案
    4.2 连续微量波长可调激光源
        4.2.1 级联DWDM光学滤波
        4.2.2 连续微量波长可调激光源测试
    4.3 波长自动跟踪系统整体性能测试
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢

(3)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

(4)光纤量子保密通信系统的关键问题研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 密码学的发展史
        1.1.1 经典密码学
        1.1.2 量子密码学
    1.2 量子保密通信的研究进展
        1.2.1 量子密钥分发
        1.2.2 量子秘密共享
        1.2.3 量子保密通信网络
        1.2.4 量子保密通信的标准化与产业化
    1.3 论文的内容安排
第二章 量子保密通信概述
    2.1 量子密钥分发系统
        2.1.1 光源
        2.1.2 传输信道
        2.1.3 编码与解码调制
        2.1.4 探测器
        2.1.5 后处理
        2.1.6 量子随机数
    2.2 量子秘密共享协议
        2.2.1 HBB99协议
        2.2.2 单比特QSS协议
        2.2.3 有层级的动态QSS协议
    2.3 量子密钥分发协议
        2.3.1 BB84协议
        2.3.2 诱骗态协议
        2.3.3 MDI-QKD协议
        2.3.4 TF-QKD协议
第三章 基于标记配对相干态光源的量子密钥分发协议
    3.1 RFI-QKD协议
    3.2 缺陷光源下的量子密钥分发协议
    3.3 四态的HPCS的参考系无关的量子密钥分发协议
    3.4 密钥率计算
    3.5 本章小结
第四章 可自由选择用户的量子通信方案
    4.1 理论协议
        4.1.1 双向QKD协议
        4.1.2 环形QSS协议
        4.1.3 安全性分析
    4.2 可自由选择用户的量子通信方案
        4.2.1 方案原理图
        4.2.2 偏振模块
        4.2.3 可自由选择用户模块
        4.2.4 方案实施
    4.3 仿真模拟结果与讨论
    4.4 本章小结
第五章 完全对称的可制备和测量量子态的量子密钥分发系统
    5.1 QKD的方案类型
        5.1.1 相位编码
        5.1.2 偏振编码
        5.1.3 Time-bin编码
    5.2 方案内容
    5.3 实验结果与讨论
    5.4 本章小结
第六章 基于波分复用技术的参考系无关的量子密钥分发协议的性能分析
    6.1 量子密钥分发网络
    6.2 波分复用技术
    6.3 基于波分复用技术的参考系无关的量子密钥分发协议
        6.3.1 基于波分复用的RFI-QKD协议
        6.3.2 信道噪声
        6.3.3 密钥生成率计算
        6.3.4 仿真结果分析
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(5)基于光子晶体和纳米线波导的波分—模分混合复用/解复用集成器件研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 硅基片上复用/解复用器件的研究现状
        1.2.1 硅基片上波分复用/解复用器件
        1.2.2 硅基片上模分复用/解复用器件
        1.2.3 硅基片上波分-模分混合复用/解复用器件
    1.3 论文的主要研究内容和创新点
        1.3.1 主要研究内容与章节安排
        1.3.2 论文的创新点
第二章 波分、模分复用/解复用器件中的耦合模理论
    2.1 波分复用/解复用器件中的耦合模理论
        2.1.1 直接耦合型
        2.1.2 侧耦合型
        2.1.3 三端口下载型
        2.1.4 反射壁下载型
        2.1.5 反射腔下载型
    2.2 模分复用/解复用器件中的耦合模理论
        2.2.1 普适的波导间耦合模方程
        2.2.2 单模波导与单模波导耦合的情况
        2.2.3 单模波导与多模波导耦合的情况
    2.3 本章小结
第三章 模式匹配对光学微腔与波导间耦合特性的影响
    3.1 微腔与波导耦合结构的设计与制作
    3.2 耦合原理分析
    3.3 微腔与波导的侧耦合实验及结果分析
        3.3.1 实验装置的搭建
        3.3.2 实验结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 硅基光子晶体波分复用/解复用器件
    4.1 基于一维光子晶体纳米梁腔的波分复用/解复用器
        4.1.1 一维光子晶体纳米梁腔
        4.1.2 双信道波分复用/解复用器的理论模型
        4.1.3 双信道粗波分复用/解复用器的结构设计与性能分析
        4.1.4 双信道密集波分复用/解复用器的结构设计与性能分析
    4.2 基于二维光子晶体双反射壁腔的波分复用/解复用器
        4.2.1 双反射壁腔型滤波器的理论模型
        4.2.2 双反射壁腔型滤波器的结构设计与性能分析
        4.2.3 三信道密集波分复用/解复用器的理论模型
        4.2.4 三信道密集波分复用/解复用器的结构设计与性能分析
        4.2.5 性能优化
    4.3 基于二维光子晶体双色腔的波分复用/解复用器
        4.3.1 基于Aubry-André模型的二维光子晶体双色腔
        4.3.2 双信道密集波分复用/解复用器的结构设计与性能分析
    4.4 本章小结
第五章 硅基光子晶体及纳米线波导模分复用/解复用器件
    5.1 硅基光子晶体波导模分复用/解复用器
        5.1.1 光子晶体波导的模式耦合特性
        5.1.2 光子晶体模分复用/解复用器的理论模型与结构设计
        5.1.3 光子晶体模分复用/解复用器的耦合传输谱研究
    5.2 硅基纳米线波导模分复用/解复用器
        5.2.1 纳米线波导的模式耦合特性
        5.2.2 纳米线波导模分复用/解复用器的结构设计与性能分析
    5.3 本章小结
第六章 硅基片上波分-模分混合复用/解复用器件
    6.1 硅基片上粗波分-模分混合复用/解复用器
        6.1.1 四信道粗波分-模分混合复用/解复用器的理论模型
        6.1.2 四信道粗波分-模分混合复用/解复用器的结构设计与性能分析
    6.2 硅基片上密集波分-模分混合复用/解复用器
        6.2.1 四信道密集波分-模分混合复用/解复用器的理论模型
        6.2.2 四信道密集波分-模分混合复用/解复用器的结构设计与性能分析
    6.3 硅基片上波分-模分混合复用/解复用器的信道数目拓展
        6.3.1 九信道密集波分-模分混合复用/解复用器的理论模型
        6.3.2 九信道密集波分-模分混合复用/解复用器的结构设计与性能分析
    6.4 硅基片上波分-模分混合复用/解复用器的信道间隔缩小
        6.4.1 小信道间隔的密集波分-模分混合复用/解复用器的理论模型
        6.4.2 小信道间隔的密集波分-模分混合复用/解复用器的结构设计与性能分析
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 展望
参考文献
附录1 攻读博士学位期间撰写的论文
附录2 攻读博士学位期间申请的专利
附录3 攻读博士学位期间参加的科研项目
致谢

(6)量子密钥分发系统中若干非对称问题的实验研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 经典密码学的危机
    1.2 更坚固的盾牌——量子通信
    1.3 本文结构安排
第2章 标准量子密钥分发协议实验研究
    2.1 标准BB84协议
        2.1.1 协议实施过程
        2.1.2 “无条件”安全的条件
    2.2 诱骗态QKD协议
        2.2.1 诱骗态协议理论
        2.2.2 基矢探测器效率非对称下诱骗态协议理论
    2.3 基矢探测效率非对称下BB84实验
        2.3.1 实验装置及过程
        2.3.2 实验数据及结果
        2.3.3 实验总结与反思
第3章 测量设备无关量子密钥分发协议实验研究
    3.1 防不胜防——针对探测端的攻击
        3.1.1 探测器控制攻击
        3.1.2 针对探测端光学器件的攻击
    3.2 MDI-QKD协议介绍
        3.2.1 MDI-QKD协议实施过程
        3.2.2 诱骗态MDI-QKD协议理论进展
        3.2.3 MDI-QKD实验系统进展
    3.3 路径非对称下MDI-QKD
        3.3.1 七强度诱骗态MDI-QKD理论
        3.3.2 七强度诱骗态MDI-QKD实验
        3.3.3 实验结果与总结
第4章 双场量子密钥分发协议
    4.1 新型MDI-QKD协议
        4.1.1 原始TF-QKD协议
        4.1.2 PM-QKD协议
        4.1.3 SNSTF-QKD协议
        4.1.4 NPPTF-QKD协议
    4.2 远距离TF-QKD实施关键技术与方案
        4.2.1 相对相位差的测量与稳定
        4.2.2 强度与相位调制
        4.2.3 时间与偏振模式校准
第5章 双场量子密钥分发高速系统研制及实验研究
    5.1 系统整体结构
    5.2 500 km室内光纤传输的PM-QKD实验
        5.2.1 实验装置及实施过程
        5.2.2 实验结果与分析
    5.3 402 km室内光纤传输的SNSTF-QKD实验
    5.4 428 km现场光纤SNSTF-QKD实验
    5.5 实验总结与反思
第6章 总结与展望
参考文献
附录A 基矢探测器效率非对称下诱骗态实验数据
附录B 路径非对称下MDI-QKD实验数据
附录C 超过500 km PM-QKD实验数据
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(7)量子信号与经典光信号共纤传输中的噪声抑制波长分配方案(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 经典保密通信与量子保密通信
        1.1.1 经典保密通信
        1.1.2 量子保密通信
    1.2 量子密钥分发与光网络融合
    1.3 本文主要内容以及创新点说明
    1.4 本章小结
第二章 量子密钥分发与光网络融合中的共纤传输技术
    2.1 量子密钥分发网络现状
    2.2 量子密钥分发与光网络融合现状
        2.2.1 融合传输
        2.2.2 融合组网
    2.3 共纤传输过程中量子信号所受噪声分析
        2.3.1 共纤传输的优势
        2.3.2 噪声分析
    2.4 本章小结
第三章 量子信号与经典光信号分段或交织的波长分配方案
    3.1 噪声评估
        3.1.1 理论评估
        3.1.2 实验评估
    3.2 量子信号与经典光信号分段或交织的波长分配方案设计
        3.2.1 量子信号与经典光信号分段的波长分配方案
        3.2.2 量子信号与经典光信号交织的波长分配方案
    3.3 单芯光纤应用场景下的方案性能分析
        3.3.1 S-DWDM方案性能分析
        3.3.2 I-DWDM方案性能分析
        3.3.3 两种方案对比
    3.4 多芯光纤应用场景下的实验方案及性能分析
        3.4.1 实验方案
        3.4.2 实验分析
    3.5 本章小结
第四章 选择性噪声避免方案
    4.1 问题分析
    4.2 选择性噪声避免方案设计
        4.2.1 四波混频噪声抑制方法
        4.2.2 拉曼散射噪声抑制方法
        4.2.3 算法流程
    4.3 单芯光纤应用场景下的方案性能分析
        4.3.1 噪声仿真与实验分析
        4.3.2 噪声改善率分析
        4.3.3 信道利用率分析
    4.4 不同信道间隔下的方案性能分析
        4.4.1 100 GHz信道间隔
        4.4.2 50 GHz信道间隔
    4.5 多芯光纤应用场景下的实验方案及性能分析
        4.5.1 量子信号与经典信号同芯传输
        4.5.2 量子信号与经典信号不同芯传输
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
缩略词对照表
致谢
攻读学位期间取得的研究成果

(8)基于DWDM技术的邯郸永年本地二平面设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 DWDM国内外研究现状
    1.3 论文结构及内容安排
第2章 DWDM技术介绍
    2.1 DWDM技术简介
    2.2 常见通信传输技术对比
    2.3 DWDM原理概述
        2.3.1 DWDM技术原理
        2.3.2 DWDM技术优缺点
    2.4 DWDM的组网关键技术
        2.4.1 DWDM网络结构
        2.4.2 DWDM组网设计
    2.5 本章小结
第3章 基于DWDM技术的邯郸永年本地网二平面总体设计
    3.1 城域本地网概述
    3.2 工程实施的背景与必要性
    3.3 现有网络及业务现状简要说明
        3.3.1 固网业务传输系统现状
        3.3.2 移动网传输系统现状
    3.4 系统需求分析
        3.4.1 固网系统业务需求分析
        3.4.2 移动网系统业务需求分析
    3.5 本工程设计
        3.5.1 波道配置
        3.5.2 节点类型选取
    3.6 DWDM网络保护方案
    3.7 DWDM网络监控的实现方案
        3.7.1 全网网元ID规划
        3.7.2 DWDM网络监控通道的实现
    3.8 本章小结
第4章 邯郸永年DWDM系统二平面建设的实施
    4.1 设备选型
    4.2 ID及波道配置
    4.3 DWDM模块配置
    4.4 单站配置示例
    4.5 永年DWDM网络放大单元收光功率理想值计算
    4.6 永年DWDM网络放大单元系统调测
    4.7 本章小结
第5章 网络性能测试与总体评价
    5.1 网络性能测试
    5.2 10 GE通道性能测试
        5.2.1 测试概述
        5.2.2 测试方法和结果分析
    5.3 10 GE单波道保护测试
        5.3.1 测试概述
        5.3.2 测试方法和结果分析
    5.4 OSC监控通道保护测试
        5.4.1 测试概述
        5.4.2 测试方法和结果分析
    5.5 网络总体评价
    5.6 小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文和参加科研情况
致谢
作者简介

(9)宽谱光源相对强度噪声特性研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 宽谱光源相对强度噪声研究现状
    1.3 本文研究内容
    1.4 论文结构安排
第2章 宽谱光源相对强度噪声理论及测试方法
    2.1 宽谱光源分类及原理
        2.1.1 光的辐射原理
        2.1.2 常用的宽谱光源
        2.1.3 本文研究宽谱光源及其特征参数
    2.2 宽谱光源相对强度噪声
        2.2.1 光学噪声
        2.2.2 宽谱光源相对强度噪声计算估计
    2.3 宽谱光源相对强度噪声对干涉系统性能影响
        2.3.1 噪声对干涉系统影响仿真及实验研究
        2.3.2 噪声限制下的最小可探测量
    2.4 相对强度噪声测试方法
        2.4.1 频谱仪直接测试方法
        2.4.2 功率谱估计方法
    2.5 相对强度噪声测试系统搭建及链路噪声影响测试
        2.5.1 测试系统搭建
        2.5.2 链路噪声测试
    2.6 本章小结
第3章 宽谱光源整体相对强度噪声特性研究
    3.1 光纤光栅与DWDM滤波性质
        3.1.1 光纤光栅的光谱理论
        3.1.2 DWDM的滤波性质
    3.2 光功率对相对强度噪声测试影响研究
    3.3 谱宽对相对强度噪声特性影响研究
    3.4 泵浦对宽谱光源相对强度噪声特性影响研究
        3.4.1 ASE光源相对强度噪声随泵浦变化实验研究
        3.4.2 SLD光源相对强度噪声随泵浦变化实验研究
    3.5 本章小结
第4章 宽谱光源沿光谱相对强度噪声分布特性研究
    4.1 DWDM滤波测试宽谱光源相对强度噪声分布
    4.2 ASE光源相对强度噪声分布实验研究
        4.2.1 光纤光栅温度和应变特性
        4.2.2 自行搭建ASE光源相对强度噪声分布实验研究
        4.2.3 商用ASE光源相对强度噪声分布实验研究
    4.3 SLD光源相对强度噪声分布实验研究
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研成果
致谢

(10)5G无线前传网络中的单纤双向技术探讨(论文提纲范文)

0 引 言
1 BiDi技术
2 5G前传网络中的BiDi方案分析
    2.1 5G前传网络中BiDi技术的实现
    2.2 基于DWDM技术实现BiDi的关键光器件
        2.2.1 BiDi_DWDM器件
        2.2.2 具备波长可调的BiDi_DWDM光模块
        2.2.3 BiDi_OADM
        2.2.4 BiDi放大器
        2.2.5 BiDi_DCM
3 BiDi系统串扰源分析
    3.1 BiDi_DWDM系统的串扰
    3.2 使用光环行器实现的BiDi系统的串扰
4 结束语

四、不同DWDM器件方案的比较(论文参考文献)

  • [1]基于RSOA的器件特性优化及其应用于WDM-PON中ONU的传输特性[D]. 邓灿冉. 江南大学, 2021(01)
  • [2]面向微波光子接收前端的波长自动跟踪技术[D]. 尹雄. 大连理工大学, 2021(01)
  • [3]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)
  • [4]光纤量子保密通信系统的关键问题研究[D]. 窦天琦. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [5]基于光子晶体和纳米线波导的波分—模分混合复用/解复用集成器件研究[D]. 庄煜阳. 南京邮电大学, 2020
  • [6]量子密钥分发系统中若干非对称问题的实验研究[D]. 刘慧. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [7]量子信号与经典光信号共纤传输中的噪声抑制波长分配方案[D]. 张鹏. 北京邮电大学, 2020(04)
  • [8]基于DWDM技术的邯郸永年本地二平面设计与实现[D]. 乔铮. 河北工程大学, 2020(08)
  • [9]宽谱光源相对强度噪声特性研究[D]. 赵雪莹. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
  • [10]5G无线前传网络中的单纤双向技术探讨[J]. 杨春,胡春琳. 光通信研究, 2019(06)

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不同 DWDM 设备解决方案的比较
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