具体描述
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。
用户评价
我是一名對物理學抱有極大熱情的在校學生，尤其對光學和電磁學課程情有獨鍾。在學習過程中，我接觸到瞭許多關於光縴通信的知識，但總覺得隔靴搔癢，無法觸及到最核心的原理。《全光開關原理》這個書名，立刻抓住瞭我的注意力。它不僅僅是一個概念，更像是一個關鍵的技術門檻。我一直幻想，如果信息傳遞能夠完全擺脫電子的束縛，僅憑光子就能完成復雜的邏輯運算和信號切換，那將是多麼高效和節能。我非常好奇，究竟是什麼樣的物理機製，能夠讓光信號像電流一樣，在不同的光路徑之間被精確地“導通”或“阻斷”。這本書，我希望它能像一位經驗豐富的嚮導，帶領我領略光的世界，從最基本的衍射、乾涉原理，到更復雜的非綫性光學效應，一步步揭開全光開關的神秘麵紗。
评分作為一名對半導體物理和集成電路頗有研究的人，我對《全光開關原理》這本書的潛在價值感到非常興奮。我深知，在電子信息時代，矽基芯片的摩爾定律似乎正麵臨瓶頸，而光學計算和通信作為一種顛覆性的技術，其前景不可估量。我一直關注著光子學領域的最新進展，特彆是那些能夠實現高速、低能耗信息處理的器件。這本書的名字暗示瞭它會深入探討全光開關的各種實現方式和工作機製，這正是我一直想要深入瞭解的領域。我尤其期待書中能詳細介紹不同類型的全光開關，比如基於半導體光放大器（SOA）、光柵耦閤器（GC）、熱光效應，甚至是量子點等新型材料的開關，以及它們各自的優缺點、響應速度、功耗和集成度。我對這些技術的原理以及它們在未來構建高性能光網絡和光計算係統中的應用潛力充滿瞭濃厚的興趣。
评分剛拿到這本書，封麵設計就很有吸引力，一種未來科技感撲麵而來。我一直對信息傳輸的底層技術非常好奇，特彆是光作為載體，其傳輸的效率和速度是如此令人著迷。我一直想瞭解，我們每天使用的網絡、通信，到底是如何在微觀世界裏實現如此高速、無損地交換信息的。這本書的名字《全光開關原理》直擊瞭這個核心問題，聽起來就像是揭示瞭整個光通信網絡的“大腦”和“神經係統”。我迫切地想知道，在不經過電子轉換的純粹光路中，信息是如何被“開關”的，如何被導嚮、閤並、分離，而不會損失信號的純淨度。這背後一定涉及非常精巧的光學器件和巧妙的物理原理。我希望這本書能用一種清晰易懂的方式，帶我走進這個奇妙的光學世界，瞭解那些肉眼不可見但卻至關重要的物理現象。
评分我是一位工作多年的通信工程師，深知在當前高速發展的通信網絡中，電子交換的瓶頸日益凸顯。從傳統的TDM、FDM到現在的SDN，我們一直在努力提升網絡的靈活性和效率。而全光開關技術，無疑是解決這些問題的終極方案之一。這本書的名字《全光開關原理》精準地指齣瞭行業痛點和未來方嚮。我迫切地想瞭解，這本書是如何闡述全光開關在不同應用場景下的實現原理，例如在數據中心互連、長途骨乾網，甚至是未來的邊緣計算節點中，各種全光開關的性能指標和技術優勢。我希望書中能提供一些實際的設計思路和工程考量，比如不同材料體係（如矽光、鈮酸鋰、III-V族半導體）的全光開關在集成度、能耗、帶寬和穩定性方麵的比較，以及它們在實際網絡部署中可能麵臨的挑戰和解決方案。
评分作為一名對信息科學理論以及未來技術發展趨勢有廣泛興趣的普通讀者，《全光開關原理》這個書名聽起來就非常酷炫。它讓我聯想到科幻電影中那些瞬間傳輸、無損連接的場景，盡管我知道現實技術還遠未達到那個程度，但這本書似乎觸及瞭通往那個未來的關鍵一步。我一直對“開關”這個概念在信息處理中的重要性有深刻的認識，而“全光”則意味著一種更純粹、更高效的方式。我非常期待書中能夠解釋，在不依賴電子信號的情況下，如何利用光的特性來實現信息的“打開”和“關閉”，如何控製光的傳播路徑，甚至是如何實現更復雜的邏輯功能。這本書，我希望它能用一種既有深度又不失趣味的方式，讓我對光在信息傳輸和處理中的核心作用有一個全新的認知，也讓我對信息技術的未來發展有一個更清晰的展望。
评分本人在京东网上购买了这本书，想必京东上的价格优势就不用说了，这里谈谈书本内容的价值供大家参考：
评分启发比较大，虽然不是这个专业的，但是做这方面材料的研究
评分从下单到收到货，一共一周，下单1天，就出货了，后来等了 5天 才有送货记录，周末才收到，实在龟速，这本书，一周时间书我都看完了。。。。。。
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评分内容很零散
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评分首先，这本书拿到手是硬皮书，质量很不错
评分没想到是硬壳书，算是精装版？总之质量还是很不错的，内容翻了两眼，算是比较前沿，做参考书不错
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