互聯和交換(開關)是諸如信息處理、計算機系統和通信系統等分布系統的主要組成部分.

　　互聯(interconnection)是指網絡中大量節點(單元器件、芯片、處理器、計算器系統等)之間信號的互相連接,并特別指通過連接實現的輸入與輸出之間的映射關系或互連圖樣.交換(switching)也稱為路由(routing)是在信號的傳輸桐廬中建立和斷開連接的操作,開關(switch)就是實現交換的器件.所以,互聯和交換技術以及開關器件有密不可分的關系.

　　隨著對計算機和通信網絡的容量和寬帶的需求日益增長,光學信號的高度并行、抗電磁干擾能力,以及高速傳輸和傳輸通道不受空間限制等諸多優點激發眾多研究者的興趣.光互連和光交換技術研究發端于20世紀80年代早期的貝爾實驗室.1984年,斯坦福大學的Goodman教授課題組提出了再計算機系統中用光學互連代替傳統電子互連的幾種設想.一種方法是用厚反射全息圖將來自調制光源的信息傳輸到幾個探測器上.在隨后20多年中,對數字光學計算機的研究熱情十分高漲.雖然迄今還沒有產生足以與電子計算機競爭的商業化全光計算機產品,但若干光學邏輯門技術得以發展,并在電子計算機的光互連中起到重要的作用.秦秉坤等的著作對早期光計算中互連的基本概念、類型和結構有很好的闡述.

　　光纖通信系統和網絡的出現激發了各種逛互連和光互連和光交換技術的發展.一束光可以具有若干屬性:空間位置、傳播方向、波長(或頻率)、強度、位相(對相干光而言)、偏振、時間(對光脈沖而言)或編碼(對于一系列光脈沖而言).這些屬性中的任何一個(如光強度)經過調制后可以用來傳送信號.把光信號從一個空間點定向到幾個可能的目的之一稱為空間域的光交換,或簡稱為空分光交換.把信號在不同時刻之間互相傳送則稱為時分光交換.波分復用技術在交換機構中加入了新的維度,即基于波長的光交換.不同的波長可以用來標記同一光束載運的不同信號(即復用),使用對波長敏感的路由器則可分離不同的信號(即解復用).

　　本站主要從器件的角度介紹體全息圖在空間域光互連和光交換中的應用.基于波長的光互連和光交換的討論.

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