光互連網(wǎng)絡技術

第一部分  光互連的基礎知識
第1章  概述
1.1  光互連網(wǎng)絡概念及背景
1.2  從光的本性討論實現(xiàn)光互連的物理依據(jù)
1.3  光互連系統(tǒng)的一些技術特性
1.4  光互連的發(fā)展史
參考文獻
第2章  計算機系統(tǒng)體系結構概述
2.1  概述
2.2  巨型計算機
2.2.1  巨型計算機的定義
2.2.2  巨型計算機并行處理的粒度
2.2.3  MPP系統(tǒng)與并行處理器系統(tǒng)的定義
2.2.4  MPP系統(tǒng)和并行向量系統(tǒng)之間的差別
2.3  計算機分類學
2.3.1  Flynn分類法
2.3.2  Skillicorn分類學
2.3.3  Bell的分類學
2.3.4  Frietman-van Nifterick分類學
2.4  巨型計算機體系結構的分類學
2.4.1  光互連網(wǎng)絡設計過程中的體系結構與物理結構
2.4.2  并行計算機擴展
2.5  結論和展望
參考文獻
第3章  光互連網(wǎng)絡概述
3.1  概述
3.1.1  大規(guī)模并行計算機中的互連網(wǎng)絡
3.1.2  電互連的優(yōu)勢與限制
3.1.3  光互連的優(yōu)越性
3.1.4  光互連技術的實現(xiàn)方式
3.2  網(wǎng)絡拓撲學
3.2.1  網(wǎng)絡拓撲的基本概念
3.2.2  基本網(wǎng)絡拓撲類型
3.2.3  多級開關網(wǎng)絡（multistage networks）
3.3  并行計算機系統(tǒng)中的光纖互連技術
3.3.1  光互連網(wǎng)絡的多路復用
3.3.2  多路復用的類型
3.3.3  光的多路解復用
3.3.4  加/減多路復用
3.4  同步光網(wǎng)絡
3.4.1  SONET標準
3.4.2  環(huán)狀結構SONET
3.5  密集波分復用（DWDM）
3.5.1  光譜傳輸?shù)拇翱?br />3.5.2  DWDM的發(fā)展
3.5.3  DWDM的運行
3.5.4  放大器和DWDM
參考文獻
第4章  光互連系統(tǒng)
4.1  概述
4.1.1  并行處理系統(tǒng)互連網(wǎng)絡主要參數(shù)
4.1.2  提高互連網(wǎng)絡性能的途徑
4.1.3  光網(wǎng)絡的評價特性
4.2  并行計算機系統(tǒng)中的光纖互連技術
4.2.1  光電混合互連
4.2.2  光纖鑲嵌機敏層互連背板
4.2.3  光纖與光源的耦合
4.3  光電混合光纖互連方式
4.3.1  并行處理系統(tǒng)中光互連網(wǎng)絡的特點
4.3.2  并行光互連鏈路
4.3.3  聚合物光導材料與光互連
4.3.4  WDM技術與光互連
4.4  自由空間光互連背板
4.4.1  自由空間多面鏡光互連
4.4.2  透鏡-多面鏡連接器
4.4.3  透鏡-多面鏡組合光學背板的相關器件
4.4.4  自由空間多成像互連背板
4.4.5  動態(tài)實驗測量
4.4.6  光學模塊的模擬
4.5  平板波導雙向光背板總線
4.5.1  計算機電子背板總線系統(tǒng)限制
4.5.2  雙向光背板總線體系結構
4.5.3  多機系統(tǒng)光背板總線實驗結果
4.5.4  光背板總線系統(tǒng)的理論限制
4.5.5  總線協(xié)議適用于光背板總線系統(tǒng)
4.5.6  雙向光背板總線質(zhì)量的影響因子
4.6  基于智能像素自由空間光互連
4.6.1  自由空間互連與智能像素概述
4.6.2  智能像素三維光互連系統(tǒng)
4.6.3  VCSEL/Si智能像素陣列
4.6.4  智能像素陣列光機處理系統(tǒng)
4.6.5  智能像素陣列的封裝
4.7  空分-波分復用聯(lián)合的廣播和選擇（B&S）交換系統(tǒng)
參考文獻
第二部分  光互連網(wǎng)絡器件基礎
第5章  器件制備技術概述
5.1  半導體襯底制備
5.1.1  直拉法生長硅單晶
5.1.2  GaAs的生長
5.2  擴散摻雜和離子注入
5.2.1  擴散
5.2.2  離子注入
5.3  光刻技術
5.3.1  集成電路設計中的光刻概述
5.3.2  接觸式/接近式光刻機
5.3.3  投影光刻機
5.3.4  掩模缺陷檢測和分辨率提高
5.3.5  光刻膠
5.4  物理淀積薄膜制備
5.4.1  蒸發(fā)
5.4.2  濺射
5.4.3  化學氣相淀積
5.5  外延生長
5.5.1  外延生長原理
5.5.2  外延生長設備
5.6  器件隔離
5.6.1  PN結隔離和氧化物隔離
5.6.2  硅的局部氧化隔離技術
5.6.3  溝槽隔離
5.6.4  絕緣體上硅隔離技術
5.6.5  半絕緣襯底
5.7  器件接觸和金屬化
5.7.1  肖特基接觸與歐姆接觸
5.7.2  合金接觸與多層金屬化
參考文獻
第6章  光源及探測器
6.1  光電子器件概述
6.1.1  激光器
6.1.2  光電探測器及陣列光電導探測器
6.1.3  無源光電子器件
6.1.4  光纖器件
6.1.5  二元光學元件
6.2  光電子材料
6.2.1  鐵電氧化物基材料
6.2.2  玻璃基材料
6.2.3  硅基材料
6.2.4  III-V族化合物
6.2.5  II-VI族化合物
6.2.6  有機聚合物材料
6.2.7  磁光材料
6.2.8  LiF材料
6.3  發(fā)光二極管
6.3.1  發(fā)光二極管的結構和基本工作原理
6.3.2  高速發(fā)光二極管
6.3.3  超輻射發(fā)光二極管（SLD）
6.4  半導體激光二極管和激光器組件
6.4.1  半導體激光二極管的應用和分類
6.4.2  法布里-珀羅型激光二極管
6.4.3  分布反饋激光二極管和分布布拉格反射器激光二極管
6.4.4  量子阱激光器
6.4.5  垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）
6.4.6  激光器組件
6.4.7  衡量激光二極管和激光器組件的常用參數(shù)
6.5  光電探測器和光接收組件
6.5.1  PN結光電二極管
6.5.2  肖特基光電二極管
6.5.3  集成光學型光電探測器
6.5.4  光接收組件
6.5.5  光電探測器和光接收組件常用參數(shù)
參考文獻
第7章  光互連網(wǎng)絡中的光集成器件
7.1  集成光學器件概述
7.2  集成光學調(diào)制器
7.2.1  鐵電晶體集成光學器件
7.2.2  波導Mach-Zehnder干涉儀型電光調(diào)制器
7.2.3  對集成光學調(diào)制器的性能要求
7.2.4  其他集成光學調(diào)制器
7.3  III-V族半導體集成光學器件
7.3.1  GaAs基集成光學器件
7.3.2  InP基集成光學器件
7.4  硅基集成光學器件
7.4.1  硅光波導
7.4.2  SiO2光波導
7.4.3  硅光波導集成光學器件
7.4.4  SiO2基波導集成光學器件
7.5  聚合物基集成光學器件
7.5.1  聚合物光波導
7.5.2  聚合物光功率分配器
7.5.3  聚合物波導偏振分束器和偏振器
7.5.4  聚合物基波分復用器/解復用器
7.5.5  聚合物波導光束偏轉器
7.6  SiO2基PLC平臺上的混合集成技術
7.6.1  多芯片光混合集成技術
7.6.2  光電多芯片組件集成技術
7.6.3  PLC光收發(fā)兩用機組件
7.6.4  PLC平臺多信道LD組件
7.6.5  PLC波導隔離器
7.6.6  PLC高速混合集成光接收機陣列組件
參考文獻
第三部分  光互連技術
第8章  光鏈路技術
8.1  計算機光互連技術概況
8.1.1  計算機高速互連協(xié)議
8.1.2  計算機專用互連系統(tǒng)
8.2  計算機時分復用光纖互連技術
8.2.1  時分復用高速光互連鏈路
8.2.2  時分復用高速光互連環(huán)網(wǎng)
8.2.3  光互連環(huán)網(wǎng)的擴展
8.3  計算機波分復用光互連網(wǎng)絡
8.3.1  計算機雙波長環(huán)網(wǎng)
8.3.2  粗波分復用光互連網(wǎng)絡
8.4  計算機空間紅外無線互連技術
8.4.1  計算機間紅外數(shù)據(jù)鏈路
8.4.2  計算機紅外無線網(wǎng)絡
參考文獻
第9章  光開關在光互連技術中的應用
9.1  概述
9.1.1  網(wǎng)絡中開關的作用
9.1.2  開關在網(wǎng)絡中的作用
9.1.3  各種開關方式
9.1.4  ATM交換
9.1.5  光學對開關技術的作用
9.2  光開關的原理
9.2.1  光開關是實現(xiàn)光交換的核心器件
9.2.2  光交叉連接
9.2.3  光分插復用器
9.3  光開關的結構
9.3.1  光開關的性能及參數(shù)
9.3.2  光開關的分類及其原理
9.3.3  其他類型光開關
9.4  光交換原理和光開關矩陣
9.5  自由空間光開關
9.5.1  自由空間光學
9.5.2  SEED開關
9.5.3  EARS開關
9.5.4  智能像素
9.5.5  多級光束位移器型光開關
9.5.6  相干光光開關
9.6  熱光型光開關
9.6.1  熱光型光開關原理
9.6.2  2 ´ 2熱-光開關和復用器/解復用器
9.6.3  N ´ N熱-光矩陣光開關
9.6.4  熱-光數(shù)字開關
9.7  聚合物波導調(diào)制器和開關
9.7.1  聚合物波導調(diào)制器
9.7.2  聚合物數(shù)字開關
9.7.3  聚合物熱光開關
參考文獻
第10章  全息術用于交換技術
10.1  全息術的基本原理
10.1.1  全息術的基本概念
10.1.2  體全息圖及布拉格選擇性
10.2  全息光互連原理及方法
10.3  全息復用技術
10.3.1  空間復用技術
10.3.2  隨機位相編碼復用
10.3.3  位移復用
10.3.4  角度復用
10.4  全息互連元件的制作
10.4.1  全息透鏡陣列
10.4.2  交叉光互連全息元件
10.4.3  光互連主板
10.4.4  多級衍射全息光柵
10.5  可擦除全息記錄與全息圖的固化
10.5.1  光折變?nèi)⒋鎯C理
10.5.2  可擦除全息記錄
10.5.3  全息圖的熱固定
10.5.4  全息圖的光固定
10.6  計算全息圖
10.6.1  相息圖
10.6.2  Dammann光柵和位相光柵
10.6.3  位相計算全息光柵
10.7  全息圖用于光互連網(wǎng)絡中的交換
10.7.1  全混洗網(wǎng)絡
10.7.2  蝶型互連
10.7.3  印刷電路板之間的全息光互連
10.7.4  多級扇出/扇入互連網(wǎng)絡
10.8  多級電控全息交叉互連
參考文獻
第11章  實時空間光調(diào)制器用于光交換
11.1  概述
11.1.1  實時空間光調(diào)制器
11.1.2  光學空間光調(diào)制器互連網(wǎng)絡模型
11.2  液晶光閥實時空間光調(diào)整器用于光交換
11.2.1  液晶材料
11.2.2  液晶光閥器件
11.2.3  陰極射線管耦合液晶光閥
11.2.4  液晶光閥實時空間調(diào)制器互連方案
11.3  聲光調(diào)制器光互連方案
11.3.1  聲光器件的原理和結構
11.3.2  聲光調(diào)制器
11.3.3  聲光光子開關光互連
11.4  數(shù)字微鏡器件光學交叉開關
11.5  折變晶體光互連
11.5.1  光折變晶體概述
11.5.2  光折變晶體互連方案
參考文獻
第12章  光纖旋轉連接器
12.1  概述
12.2  光纖旋轉連接器的種類及工作原理
12.2.1  光纖旋轉連接器的種類
12.2.2  光纖旋轉連接器的工作原理
12.2.3  光纖連接器的裝配誤差
12.3  透鏡擴束旋轉連接器
12.3.1  透鏡擴束旋轉連接器原理
12.3.2  自聚焦透鏡旋轉連接器
12.4  有源光纖旋轉連接器
12.4.1  單通道有源光纖旋轉連接器
12.4.2  多通道有源光纖旋轉連接器
12.5  無源光纖旋轉連接器
12.5.1  無源光纖旋轉連接器的發(fā)展
12.5.2  無源光纖旋轉連接器的類型
12.5.3  單通道無源光纖旋轉連接器
12.5.4  多通道無源光纖旋轉連接器
12.5.5  菲涅耳透鏡的多通道光纖旋轉連接器
12.6  多波長光纖旋轉連接器
12.6.1  無源多路空間光旋轉連接器
12.6.2  紅外旋轉連接器
12.6.3  紅外旋轉連接器的角度偏差、離軸偏差和軸向偏差
參考文獻
編后語