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光交换节点(OXC,Optical Cross-connect)是光网络中的关键节点,设计与开发OXC结构成了构建高速大容量光网络的核心。集成化与模块化的OXC具有成本低、体积小等优点已成为众多OXC结构中的最佳解决方案。但是,由大量波导器构成的集成化OXC中较大串扰却制约着OXC容量的扩展,进一步影响着OXC实用化,所以消除OXC中的串扰对提升OXC性能显得尤为重要。本文首先分析了决定串扰影响大小的系统因素,在此基础上从系统的角度出发,以目前波导器件普遍性能为基础来设计低信道串扰OXC的新方法。主要内容包括:(1)对密集波分复用(DWDM)光网络中的串扰作了详细的归纳与分类。重点分析了组成OXC中各种光器件产生串扰的种类及形成机理。(2)分析了同频非相干串扰对强度调制-直接检测系统的影响,得出了决定串扰影响大小的系统因素,为系统的设计提供指导。同时,对目前消除串扰的方法作了归纳与分析,分析表明设计低信道串扰的OXC关键是设计出低信道串扰的光交换矩阵。(3)扼要地归纳了评价光交换矩阵的性能指标,并对几种光交换矩阵的性能作了分析与比较,得出扩展Benes(DB,Dilated Benes)结构具有可重构无阻塞特性,所需器件数较少,目前较为实用。进而重点分析了DB结构中串扰的影响,结果表明,由波导器件构成的集成化DB结构串扰影响较大,有必要对该结构的串扰特性进行改善。(4)将“开/关”门(On/Off Gate)引入到DB结构递归的最后一级,利用On/Off Gate的“开/关”特性来阻断DB结构中串扰积累路径,能将DB结构中的串扰源个数减少一半,形成了一种新的低串扰光交换矩阵,称之为改善DB结构即IDB(Improved Dilated Benes)结构。为了进一步消除DB结构中串扰的影响,同时方便集成化与模块化,可在DB结构递归的每级之间都引入On/Off Gate,构成更一般的IDB结构即GIDB(Generally Improved Dilated Benes)结构。同其它的光交换结构相比,GIDB具有最优的信噪比。(5)实验研究了8×8 DB、IDB和GIDB结构中串扰的影响。结果表明,对目前波导器件普遍性能而言,8×8 GIDB可以完全消除串扰的影响。