应用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对红薯淀粉中的添加剂明矾进行了实验研究, 获得了红薯淀粉和明矾的太赫兹时域光谱和频域光谱, 通过计算得到二者的吸收系数谱和折射率谱, 吸收系数谱显示明矾在太赫兹波段有明显的特征吸收峰, 可以用THz-TDS技术对淀粉中的明矾进行特征识别。 实验获得了红薯淀粉中掺杂不同百分比(质量分数)明矾的太赫兹时域光谱, 计算得到吸收系数谱和折射率谱, 发现随着明矾含量的增加吸收峰的幅度下降, 折射率逐渐下降, 说明THz-TDS技术可以用于淀粉中明矾的定性识别和定量检测。

光突发交换(OBS）技术由于结合了电的灵活处理和光的高速传输，成为构建下一代全光互联干线网最具前景的交换方式，其单向资源预留方式导致的突发包冲突是限制 OBS走向实用的关键。基于突发包分段的光缓存冲突解决方法和基于突发包分段的波长转换冲突解决方法，首先通过对低优先级突发包进行分段解决冲突，然后对分段后冲突部分突发包进行光缓存或波长转换降低丢包率。对基于突发包分段的光缓存和基于突发包分段的波长转换两种冲突解决机制的性能进行了比较研究，仿真结果显示：两种机制都能够有效地降低整个网络的丢包率。当网络负荷较高时，采用基于突发包分段的光缓存方法对降低突发包的丢失率效果比较明显；当网络负荷较低时，采用基于突发包分段的波长转换方法能够更加有效地降低突发包的丢失率。

为了有效地降低突发包的丢失率和保证OBS网络中不同优先级业务的服务质量，提出了一种基于优先级与突发包分割的偏射路由机制.当冲突发生时，首先基于突发包的优先级进行“竞争突发包头部分割或者原突发包尾部分割”处理; 无冲突部分直接在事先预留的输出数据信道上处理，冲突部分的分割突发包根据参数可调的偏射路由机制被偏射到最佳偏射路径上.仿真结果表明，该机制能够有效地降低整个网络的丢包率和端到端的延时，并且得到高优先级突发包的丢失率和延时低于低优先级突发包.由此可知,基于优先级与突发包分割的偏射路由机制能够有效地解决突发包的冲突问题，从而提高整个OBS网络的性能.

为了有效地降低突发包的丢失率和保证网络的服务质量，提出了模拟光突发交换网络中一种基于优先级的抢占窗口机制。该机制在模拟光突发交换核心路由器的控制信道上设置抢占窗口，以此来决定是否允许高优先级突发包抢占低优先级突发包。冲突发生时，系统判断高优先级突发包对应的控制包的到达时间是否满足抢占条件，如果满足抢占条件，则允许高优先级突发包抢占低优先级突发包; 否则，不允许高优先级突发包抢占。对该机制进行了理论分析和模拟仿真实验验证，取得了在不同信道系统下，不同优先级突发包的丢失率随抢占窗口时间变化的一系列数据。结果表明，该机制能够有效地降低高优先级突发包的丢失率，并且得到的高优先级突发包的丢失率低于低优先级突发包的丢失率，从而很好地保障了网络的服务质量。这种方法能够有效地提高网络性能。

为了解决偏射算法在偏射控制上的问题，提出了一种基于优先级与负载均衡的偏射路由算法。当冲突发生时，分割优先级低的突发数据包；将冲突部分的突发包偏射到空闲的链路上，并在空闲的链路中选择若干条“当前最大剩余跳数小于源-目的节点的最大跳数”的路由作为候选路由；最后，在这些候选路由中选择一条可以使网络中各链路使用波长数的统计方差最小的最佳路由。对该算法进行了理论分析和模拟仿真实验验证，取得了丢包率和时延随网络负荷变化的一系列数据。结果表明，该算法得到的端到端的传输时延位于最短路径偏射路由算法和基于负载平衡偏射路由算法之间，但是该算法能够有效地降低整个网络的丢包率，并且能够很好地保护高优先级突发数据包的完整性，从而提高整个网络的性能。

为了保证光突发交换(OBS)网络中不同优先级业务的服务质量(QoS)和有效地降低突发包的丢失率，提出了一种基于优先级与突发包分割的光缓存方法。该方法通过在输出数据信道上设置光纤延迟线组来缓存被分割的冲突突发包。当冲突发生时，基于突发包的优先级进行“竞争突发包头部分割或者原突发包尾部分割”处理；无冲突部分进行交换或者直接在事先预留的输出数据信道上处理，冲突部分的分割突发包进行光缓存。仿真结果表明，该方法能够有效地降低整个网络的丢包率，并且高优先级突发包的丢失率低于低优先级突发包的丢失率，在一定程度上可以有效地减少端到端的传输时延，减轻偏置时间对分割突发服务质量保证的压力，从而提高整个网络的性能。

为了解决偏射算法在偏射控制上的问题,提出了一种基于优先级和门限的偏射路由算法.该算法采用丢弃少量偏射的高优先级分割突发数据包来保证偏射路由上低优先级非偏射突发数据包的QoS.当冲突发生时,分割偏射优先级低的突发数据包,从而保护高优先级突发数据包;在偏射路由上,通过启用偏射检测函数来判断是允许偏射的分割突发数据包抢占资源或是丢弃偏射的分割突发数据包.仿真结果表明,虽然该算法增加了少量的端到端的传输时延,但这种算法可以很好地控制偏射突发对网络偏射路由上正常流量的影响,并且能够有效地降低整个网络的丢包率,很好地保护高优先级突发数据包的完整性.故这种方法能够有效地提高OBS网络的性能.

理论研究了半导体光放大器增益饱和效应引起的信道间串扰,数值模拟了多路信道复用时系统的误码率随复用信道数和光功率的变化情况,发现随着复用信道数的增加,半导体光放大器增益饱和引起的信道间串扰越来越严重.对利用色散管理技术抑制半导体光放大器引起的信道间串扰进行了实验研究,实验验证了信号色散补偿之前用半导体光放大器放大可以抑制半导体光放大器引起的信道间串扰.结果表明,采用先放大后色散补偿这种新的色散补偿方案,可以有效抑制半导体光放大器引起的信道间串扰.

为了抑制光纤中4波混频(FWM)效应引起的信道间非线性串扰,采用了实验的方法,对高非线性光纤中FWM效应的影响进行了研究,测量了产生FWM的效率与信道间隔以及信号强度的关系,比较了等信道间隔和非等信道间隔情况下FWM效应的影响。结果表明,FWM的效率随着信道间隔的增加而减小,随信号光功率的增加而线性增加。等信道间隔情况下,FWM效应对中间信道的影响最大,与非等信道间隔相比,FWM效应引入了1.5dB的功率代价。这些结果对有效抑制光纤中的FWM串扰是有帮助的。

无论是光路交换还是光突发交换,都离不开有光开关矩阵组成的光交叉连接节点(OXC)。OXC节点是组建波分复用光网络的基本单元,OXC节点引入的串扰成为限制其投入实用的主要原因。理论分析了基于扩展Benes(DB)结构和改进扩展Benes(GMDB)结构的三种典型OXC结构中的带内串扰,结果表明基于DB结构和GMDB结构的OXC节点可以完全消除低于二阶的各类串扰。数值模拟了基于两种结构的OXC节点中带内串扰的积累特性,发现基于GMDB结构的OXC节点能大大降低串扰引起的功率代价,实验测量了8×8DB结构和GMDB结构中串扰的影响,实验结果证实了GMDB结构的低串扰特点。同时与基于DB结构的OXC节点相比,基于GMDB结构的OXC节点对光开关串扰系数的要求放宽了5 dB,大大降低了对光开关隔离度的要求。