内容简介
本书围绕全光序列匹配功能的实现，提出了串联、并联，以及串并结合的匹配模型，实现了面向多种调制格式的全光序列匹配，并针对可重构性和系统噪声进行优化设计，旨在实现灵活、高速、鲁棒性高的全光序列匹配。全书共10章。第1章为光网络安全概述。第2章阐述了全光二进制序列匹配系统。第3章设计了基于SOA的全光二进制序列匹配系统。第4章设计了基于HNLF的全光二进制序列匹配系统。第5章设计了基于HNLF的面向高阶调制格式的全光序列匹配系统。第6章设计了基于HNLF的可重构全光序列匹配系统。第7章阐述了基于全光匹配的光包过滤与光子防火墙部署方法。第8章阐述了全光序列匹配中的噪声问题与噪声抑制功能的实现。第9章进行了光子防火墙系统实验验证。第10章对VPItransmissionMaker仿真软件进行了简单介绍。本书可作为本科生和研究生学习研究光子防火墙技术的教材，同时也可作为工程技术人员开发设计光子防火墙的参考资料。
目录介绍
第1章光网络安全概述1
1.1光网络安全现状1
1.2光网络常见攻击方式2
1.2.1光器件攻击3
1.2.2服务中断攻击5
1.2.3信号截获攻击6
1.2.4光网络系统攻击7
1.3光网络安全防护技术9
1.3.1光缆线路安全加固技术9
1.3.2光节点安全加固技术9
1.3.3OCDMA10
1.3.4噪声加密光通信10
1.3.5量子密钥分发11
1.3.6混沌光通信13
1.3.7跳频光通信17
1.3.8扩频光通信19
1.3.9光子防火墙20
1.4本章小结22
本章参考文献22
第2章全光二进制序列匹配系统27
2.1逻辑门简介27
2.1.1与逻辑运算27
2.1.2或逻辑运算28
2.1.3非逻辑运算29
2.1.4异或逻辑运算30
2.1.5同或逻辑运算30
2.2串行二进制序列匹配31
2.3并行二进制序列匹配33
2.4串并结合全光序列匹配系统34
2.5本章小结37
本章参考文献37
全光序列匹配原理与实现
｜目录｜
第3章基于SOA的全光二进制序列匹配系统39
3.1半导体光放大器39
3.1.1半导体光放大器的工作原理39
3.1.2半导体光放大器的非线性效应40
3.1.3半导体光放大器的特性43
3.2基于SOA的逻辑实现模型43
3.2.1基于SOA的全光异或门44
3.2.2基于SOA的全光与门45
3.2.3基于SOA的全光再生器47
3.3基于SOA的串行二进制序列匹配系统49
3.3.1基本原理49
3.3.2仿真结果50
3.4基于SOA的并行二进制序列匹配系统54
3.4.1基本原理54
3.4.2仿真结果55
3.5本章小结61
本章参考文献61
第4章基于HNLF的全光二进制序列匹配系统63
4.1HNLF中的非线性效应63
4.1.1HNLF中的SPM效应和XPM效应63
4.1.2HNLF中的FWM效应65
4.1.3HNLF中非线性效应的应用68
4.2基于HNLF的逻辑实现模型68
4.2.1基于HNLF的与门实现模型68
4.2.2基于HNLF的A-·B逻辑实现模型70
4.2.3基于HNLF的同或逻辑实现模型71
4.3基于HNLF的串行二进制匹配73
4.3.1基本原理73
4.3.2仿真结果75
4.4基于HNLF的并行二进制匹配78
4.4.1基本原理78
4.4.2仿真结果79
4.5本章小结82
本章参考文献83
第5章基于HNLF的面向高阶调制格式的全光序列匹配系统86
5.1相位压缩86
5.1.1基于PSA的相位压缩原理86
5.1.2仿真结果与数据分析87
5.2基于相位压缩的面向QPSK信号的全光序列匹配系统90
5.3基于相位压缩的面向8PSK信号的全光序列匹配系统94
5.4基于相位压缩的面向16QAM信号的全光序列匹配系统98
5.5平方器原理102
5.6基于平方器的面向QPSK信号的全光序列匹配系统104
5.6.1工作原理104
5.6.2仿真搭建107
5.6.3结果分析108
5.6.4噪声分析110
5.7基于平方器的面向8PSK信号的全光匹配系统110
5.7.1工作原理110
5.7.2仿真搭建111
5.7.3结果分析113
5.7.4噪声分析115
5.8本章小结115
本章参考文献116
第6章基于HNLF的可重构全光序列匹配系统117
6.1适用于OOK/BPSK的可重构全光序列匹配系统117
6.1.1系统介绍117
6.1.2仿真结果与数据分析118
6.2适用于高阶调制格式的可重构全光序列匹配系统121
6.2.1系统介绍121
6.2.2仿真结果与数据分析122
6.3适用于QPSK和8PSK信号的可重构全光匹配系统127
6.3.1工作原理127
6.3.2仿真实现128
6.3.3数值分析132
6.4本章小结134
本章参考文献134
第7章基于全光匹配的光包过滤与光子防火墙部署136
7.1基于全光序列匹配的光包过滤结构136
7.1.1工作原理136
7.1.2仿真搭建139
7.1.3结果分析140
7.2光子防火墙部署141
7.2.1问题分析141
7.2.2线性规划142
7.2.3启发式算法144
7.2.4仿真和结果分析144
7.3本章小结146
本章参考文献147
第8章全光序列匹配中的抗噪声与噪声抑制148
8.1噪声简介148
8.2噪声抑制的技术实现原理150
8.3基于HNLF的噪声抑制系统152
8.4各类噪声对OOK全光序列匹配系统的影响155
8.5具有噪声抑制功能的OOK全光序列匹配系统156
8.5.1系统介绍156
8.5.2仿真结果与数据分析157
8.6各类噪声对BPSK全光序列匹配系统的影响159
8.7具有噪声抑制功能的BPSK全光序列匹配系统161
8.7.1系统介绍161
8.7.2仿真结果与数据分析162
8.8各类噪声对QPSK全光序列匹配系统的影响163
8.9具有噪声抑制功能的QPSK全光序列匹配系统165
8.9.1系统介绍165
8.9.2仿真结果与数据分析166
8.10各类噪声对8PSK全光序列匹配系统的影响167
8.11具有噪声抑制功能的8PSK全光序列匹配系统170
8.11.1系统介绍170
8.11.2仿真结果与数据分析171
8.12各类噪声对16QAM全光序列匹配系统
匹配位数的影响172
8.12.1系统介绍174
8.12.2仿真结果与数据分析175
8.13本章小结176
本章参考文献176
第9章光子防火墙系统实验验证178
9.184Gbit/s QPSK信号匹配仿真验证178
9.1.1仿真框图178
9.1.2仿真结果178
9.284Gbit/s QPSK信号匹配实验验证180
9.2.1实验所用仪器型号与规格180
9.2.2实验结果181
9.3本章小结182
第10章VPItransmissionMaker仿真软件简介183
10.1VPItransmissionMaker软件介绍183
10.1.1主要功能183
10.1.2产品优势184
10.2VPItransmissionMaker软件安装与使用185
10.2.1VPItransmissionMaker安装步骤185
10.2.2VPItransmissionMaker的简单使用185
10.3常用模块简介190
10.3.1发射机190
10.3.2光纤191
10.3.3光放大器192
10.3.4光开关193
10.3.5滤波器194
10.4本章小结194
本章参考文献194