海底光缆通信系统（原书第2版）上册：设计及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[法] 约瑟·切斯尼（José Chesno） 著，王红霞 译

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• 海底光缆
• 光纤通信
• 通信工程
• 网络工程
• 光缆系统
• 系统设计
• 通信技术
• 海洋工程
• 信息技术
• 光通信

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111539810

版次：1

商品编码：11982043

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-09-01

用纸：胶版纸

页数：278

编辑推荐

适读人群 ：海底光缆通信系统的设计人员和工程技术人员，海底网络相关科研工作者、高校教师和从事
　　本书是海底光缆通信领域的经典之作，而且是新版本，特别是在当前我国一带一路和海洋强国战略的背景下，海洋网络建设将迎来发展契机。本书全面而详细地介绍了海底光缆通信系统，涵盖了其所有的技术方面，提供了海底光缆通信系统的设计、技术以及专业海底设备的理论和实践背景，是一本不可多得的海底光缆通信领域的专著，可作为海底网络相关科研工作者、高校教师和从事海缆工程技术人员的重要参考文献！

内容简介

　　本书的原版全面而详细地介绍了海底光缆通信系统，涵盖了其所有的技术方面，提供了海底光缆通信系统的设计、技术以及专业海底设备的理论和实践背景，是一本不可多得的海底光缆通信领域的专著，可作为海底网络相关科研工作者、高校教师和从事海缆工程技术人员的重要参考文献。为更有针对性地服务于海底光缆通信系统的设计人员和工程技术人员，翻译过程中分为《海底光缆通信系统（原书第2版）上册：设计及应用》和《海底光缆通信系统（原书第2版）下册：设备及运行维护》。《海底光缆通信系统（原书第2版）上册：设计及应用》首先介绍了海底通信系统的概况以及海底通信系统直到2015年安装系统的历史发展情况；然后全面阐述了光纤通信的基本原理、光放大技术、超长距离海底光缆通信系统的设计及其传输损伤的补偿技术、无中继传输系统的新技术；然后介绍了近年来海底光缆在科研、石油和天然气领域的新应用。《海底光缆通信系统（原书第2版）下册：设备及运行维护》介绍了海底网络的架构和管理、海底系统供电技术及其设计、海缆光纤的状况以及现代光纤的研究进展；全面阐述了海底设备、海底线路终端设备以及海底光缆设备的技术方面问题；然后介绍了海底系统规划和部署、海缆通信系统升级、海缆线路维护技术。

作者简介

　　约瑟·切斯尼（José Chesnoy）博士，是海底通信领域的专家，他在这一行业有着超过30年的经验。1989年他加入了阿尔卡特的研究部门，并引领了海底光缆放大器的问世。在领导了海底和陆地网络设备开发部门之后，他被任命为阿尔卡特-朗讯海底网络部的 CTO，并保留这一职位直到2014年。在他的技术生涯中，他在光纤领域获得了50多个专利授权，组织了很多学术会议，包括担任了2004年SubOptic国际会议项目委员会的主席。

目录

译者的话
原书序一
原书序二
原书序三
原书前言
第1章海底光缆通信介绍
1.1引言
1.2海底通信系统的结构
1.3太比特海底光通信技术
1.4近期和未来的发展
1.4.1海底光缆的近期发展
1.4.2海底系统的未来发展
参考文献
第2章海底通信系统的历史回顾
2.1引言
2.2海底电缆电报时代
2.2.1早期电报时代（1800—1850年）
2.2.2英国海底电缆时代（1850—1872年）
2.2.3全球网络（1872—1920年）
2.2.4电缆和无线电的竞争（1920—1960年）
2.2.5技术和经济因素
2.3海底同轴电缆电话时代
2.3.1早期海底电话电缆尝试
2.3.2第一代海底同轴电缆（1950—1961年）
2.3.3第二代海底同轴电缆（1960—1970年）
2.3.4宽带海底电缆（1970—1988年）
2.3.5技术和经济因素
2.4海底光缆时代
2.4.1从模拟到数字化（1976—1988年）
2.4.2再生海底光缆系统和联盟组织（1986—1995年）
2.4.3光放大和波分复用技术（1995—2000年）
2.4.4相干光通信技术的时代及其发展（2010至今）
2.4.5新市场和经济影响
2.4.6布缆船和敷设作业
2.5小结
参考文献
第3章非相干和相干数字光纤通信的基本原理　
3.1引言
3.2光纤信道
3.2.1光纤带宽
3.2.2光纤信道容量
3.2.3二进制光信道和符号概率
3.3调制格式
3.3.1待调制参数
3.3.2调制信号的光功率谱
3.3.3调制信号基带功率谱的一般表达式
3.3.4开关键控调制方式
3.3.5纯相位调制
3.3.6正交振幅调制
3.4噪声及信号与噪声的相互作用
3.4.1光信噪比和噪声指数
3.4.2光电检测器灵敏度和光电信号转换
3.4.3基础量子噪声
3.4.4光放大噪声
3.4.5增益和衰减分布的影响

3.4.6光噪累积
3.4.7信号和噪声相互作用
3.4.8附加电噪声
3.5直接检测（非相干）光通信
3.5.1定义
3.5.2理想散粒噪声限制接收机
3.5.3较小热噪限制检测的放大器
3.5.4前置放大光信号的检测
3.6相干光通信
3.6.1相干接收机原理
3.6.2单正交测量和平衡零差检测
3.6.3采用双平衡外差检测进行双正交测量
参考文献
第4章光放大
4.1引言
4.2EDFA放大原理
4.2.1基本原理
4.2.2玻璃基质的影响
4.2.3EDFA的基本特性
4.2.4基态模型
4.2.5典型受限掺铒模型
4.2.6光纤参数
4.2.7动态性能
4.2.8噪声特性
4.3海缆系统的特性
4.3.1高噪声性能设计
4.3.2偏振相关的损耗
4.3.3掺铒光纤中的光偏振效应
4.3.4泵浦偏振对PDG的影响
4.3.5光谱烧孔
4.3.6光谱烧孔的建模
4.4长距离应用EDFA的优化
4.4.1暗纤运行
4.4.2WDM输入信号谱运行
4.4.3增益带宽
4.4.4玻璃成分
4.4.5增益漂移对输出OSNR的影响
4.4.6增益均衡
4.5工程特性
4.5.1功率消耗
4.5.2泵浦技术
4.5.3海底工程的特殊性
4.6L波段EDFA的应用
4.6.1系统性能
4.6.2现场实际应用问题
4.6.3C+L波段系统
4.6.4高效C+L结构
4.7拉曼放大的实现
4.7.1拉曼放大的原理
4.7.2EDFA预放大的实际应用
4.7.3全拉曼放大的海缆链路
4.7.4无中继系统中的拉曼应用
4.8未来放大技术展望
参考文献
第5章超长距离海底传输
5.1引言
5.2色散效应和非线性效应
5.2.1传输限制、衰减、色散和偏振模色散
5.2.2光纤基础设施
5.3调制格式和相干接收机
5.3.1调制格式
5.3.2相干接收机说明
5.4长距离传输系统的主要特性
5.4.1技术挑战：高容量单位光纤
5.4.2光信噪比
5.4.3传输损伤
5.4.4中继器监控
5.4.5功率预算表和典型中继距离
5.5增益均衡
5.5.1功率预加重
5.5.2固定增益均衡器
5.5.3可调增益均衡器
5.5.4非最佳增益均衡的影响
5.6传输系统
5.6.1试验装置
5.6.2NZDSF传输试验
5.6.3+D/-D传输试验
5.6.4相干技术在40Gbit/s色散管理链路的首次部署（NZDSF及+D/-D）
5.6.5+D光纤传输试验
5.7下一代海底系统
5.7.1光谱整形
5.7.2正交幅度调制（QAM）格式
5.7.34D和N�睤格式
5.7.4香农极限
5.7.5基于DSP的非线性抑制
5.7.6实验室记录的试验和技术
5.7.7空分复用技术，未来的方向？
参考文献
第6章超长距离海底网络中传输损伤的补偿技术
6.1引言
6.2超长距离海底系统线性效应的补偿
6.2.1光域内色散效应的补偿
6.2.2数字相干系统中色散效应的补偿
6.3超长距离海底系统非线性效应的补偿
6.3.1补偿光纤非线性效应的光学技术
6.3.2补偿光纤非线性效应的数字技术：数字反向传输
6.3.3补偿光纤非线性效应的其他数字信号处理技术
参考文献
第7章无中继传输
7.1引言
7.2历史和近期发展
7.2.1信道速率的增加
7.2.2信道数量的增加
7.2.3大有效面积的线路光纤
7.2.4扩展无中继距离
7.3应用
7.4无中继系统技术
7.4.1无中继传输的基础
7.4.2拉曼放大
7.4.3系统结构
7.5光损伤及其限制
7.5.1线性效应造成的限制
7.5.2非线性效应造成的限制
7.6系统实现时要考虑的问题
7.6.1光连接器和光纤损耗
7.6.2远程泵浦光放大器的位置和设计
7.7标准
7.7.1适用标准
7.7.2激光器安全
7.8主要的实验室演示系统
7.9商业无中继系统
7.10展望
参考文献
第8章海底光缆的新应用
8.1引言
8.2海底光缆其他应用的历史及起源
8.2.1海军水听器阵列
8.2.2地震监测
8.2.3重用报废海缆
8.2.4沿海观测站
8.2.5其他科学应用
8.2.6油气生产平台
8.3缆系海洋科学观测系统
8.3.1科研目标
8.3.2设计原则
8.3.3沿海观测站
8.3.4区域观测站
8.4海上油气通信系统
8.4.1优势和商业目的
8.4.2系统结构
8.4.3电力安全
8.4.4平台连接
8.4.5海上作业
8.4.6操作与维护
8.5海上油气监控系统
8.6油气开采海底控制系统
8.7油气�餐ㄐ弄部蒲谢旌舷低�
8.8“绿色”系统
8.9军事应用
8.10展望未来
参考文献

前言/序言

　　原 书 前 言原 书 前 言海底光缆：一个战略领域25年来，光缆系统以惊人的速度遍布陆地和海底。现在，铺设在海床上的海底光缆大约有100万km。这些光缆支撑着我们整个通信骨干网的99%。很多卫星通信站已被拆除，成为了历史。
　　没有哪一种技术能像海底光缆这样，虽然不为人所知，却对我们的社会产生如此广泛的影响。发达国家早在一个世纪以前就确定了海底光缆的战略地位。
　　本书是《海底光缆通信系统》的第2版，它全面而详细地介绍了海底光缆通信系统，涵盖了所有的技术方面，提供了海底光缆系统设计规则、所需技术以及专业海底设备的理论和实践背景。此外，本书还描述了相关产业的发展情况，包括设备设计、安装以及海上作业等。考虑到本书的完整性，我们亦收录了历史和运行方面的信息。
　　本书自2002年首次出版以来，在学术界一直被当作重要的参考文献。自第一代光子学参考合集［1］和一些优秀的历史收藏本［2］发布以来，鲜有可与之媲美之作。
　　为什么要再版？本书的第1版写于2001年，当时正值互联网泡沫时期。包括海底光缆在内的电信业发展基本陷于停滞，直到2007年方有所好转。在此期间，本书的第1版在相关技术领域仍代表着最高水平。2007年电信业开始复苏，截至2015年，电信技术再次获得了快速发展，在这种背景下，本书的第1版就显得陈旧了。
　　正如摩尔定律有所放缓一样，光传输也面临着达到信息谱密度香农极限的问题，海底光缆也毫无例外地遭遇了容量极限的挑战，而这正为修订版的发布提供了合适的时机。
　　这个新版本保留了对适用性广的光学技术、设备、操作和海上敷设工程的说明，旨在为此领域工作者提供重要参考。本书不仅全面覆盖并更新了相关领域的知识，亦填补了一些空白。
　　新增内容具有以下特色：
　　1）针对通信的超长距离海底传输技术。
　　2）海底光缆的其他应用，如科研、石油和天然气。
　　解决了针对复合型网络和宽带服务的高速网络发展问题，即1） 100Gbit/s信道或以上的相干光技术。
　　2）湿端设备光纤网络和可重配性。
　　完整概述了该领域的知识演变，阐述了大型海底项目的战略重要性，包括1）海底网络的技术运营周期和组织运营周期。
　　2）通过相干技术放大的海底光缆的升级。
　　本书目标和大纲自2002年本书第1版出版以来，技术领域的演变发展十分迅速。第2版的目标是更新内容，实现技术和操作上的完整性，并继续作为海底光缆领域的主要参考文献。本书内容安排如下：
　　第Ⅰ部分简要介绍海底网络。
　　第1章：José Chesnoy编写的“海底光缆通信介绍”一章，介绍了海底通信系统的概况。
　　第2章：Gérard Fouchard编写的“海底通信系统的历史回顾”一章，完整地概述从第一代到2015年安装系统的历史发展。
　　第Ⅱ部分介绍了现代海底光缆网络和系统的设计背景，针对所有长距到无中继应用再到非通信应用。
　　第3章：Philippe Gallion编写的“非相干和相干数字光纤通信的基本原理”一章，介绍了光纤通信的理论背景，从其调制到接收，完整描述了从电噪声源到光噪声源的信号质量，并详细介绍了带光放大器的系统。本修订版增加了对相干传输基础知识的介绍。
　　第4章：Dominique Bayart编写的“光放大”一章，运用基础知识和基本原理，全面介绍了主要光纤放大器——掺铒光纤和拉曼光纤放大器技术的最新知识，以帮助读者正确理解通过级联放大器产生的信号和噪声。
　　第5章：Gabriel Charlet和Pascal Pecci编写的“超长距离海底传输”一章，从理论和实践上介绍了WDM（密集波分复用）光放大链路的设计。这是基础章节，涵盖了超长距放大系统的WDM系统设计的所有理论和实践知识。本章较第1版做出了明显修改，涵盖了所有关于海底传输的现代知识。
　　第6章：Eduardo F�盡ateo编写的“超长距离海底网络中传输损伤的补偿技术”，这一章是新增内容，旨在介绍各种光技术和处理技术，以及针对线性和非线性效应带来的系统劣化影响，改善传输质量的技术。
　　第7章：Herve Fevrier、Bertrand Clesca、Philippe Perrier、Do�睮l Chang和Wayne Pelouch编写的“无中继传输”一章，介绍了无中继传输系统这一领域中全面而最新的知识。
　　第8章：Stephen Lentz编写的“海底光缆的新应用”一章是新增章节，全面介绍了近年来发展的科研、石油和天然气领域的应用。
　　第Ⅲ部分介绍了海底设备及海底网络所涉及的所有技术的实现情况。
　　第9章�…≡�书由于在翻译过程中分为了上、下两册，第9章~第17章见《海底光缆通信系统(原书第2版)下册：设备及运行维护》。——译者注：Olivier Courtois和Caroline Bardelay�睪uyot编写的“海底网络的架构和管理”一章，描述了包括网络管理在内的海底网络。相较于第1版而言，本章有相当大的更新，纳入了直接IP连接、ROADM介绍及其对网络管理的影响。
　　第10章：Koji Takehira编写的“海底系统供电”一章，这是新增章节，更全面地介绍了该海底系统供电，对于海底网络而言具有特别的战略性和针对性。
　　第11章：Scott R�盉ickham, HazellMatthews和SnigdharajMishra编写的“海缆光纤”一章，介绍了海缆光纤的最新状况，包括它们朝着新的低损耗、有效面积大的现代光纤方向的研究进展。
　　第12章：Neal Bergano, Bruce Nyman, Maurice Kordahi, Barbara Dean, HaifengLi和Lara Garrett编写的“海底设备”一章，全面地介绍了海底硬件的关键部分—湿式设备。此外还针对海底网络的可靠性方面进行了全新的综合性分析。
　　第13章：Jean Francois Libert和GaryWaterworth编写的“海缆技术”一章，涵盖了海底光缆设备技术方面的问题。
　　第14章：Arnaud Leroy和OmarAitSab编写的“海底线路终端”一章。本章专门介绍传输设备。第2版适当涉及现代的相干技术和信号处理，全部进行了重新修订。
　　第Ⅳ部分完整地描述了操作方面的技术，以确保本书涉及范围的完整性。
　　第15章：LoicLefur编写的“系统规划和部署”一章，是新增章节，从理念提出到系统验收，详细介绍了海底项目的整个周期。
　　第16章：Robert Hadaway编写的“海缆升级”一章，也是新增章节，为适应新技术时代的需要，开启的新篇章。
　　第17章：John Horne和RaynaldLeconte编写的“海缆及其维护”一章，对海洋敷设和维护技术进行了升级。
　　本书编辑特别感谢所有参与者，感谢他们为编写出一本高质量书籍所投入的时间，以及他们的原创性贡献。这一高级别专家小组为本合集所贡献的独特内容，弥补了之前任何出版物中均没有涉及的空白。没有他们的参与，便没有我们现在的成就。
　　三段序言均由行业内关键人员撰写：Yves Ruggeri代表重要电信运营商和Suboptic组织；ValeyKamalov代表Webco运营商；Neal Bergano是历史海缆供应商的主要代表。在此，对他们表示衷心的感谢。
　　最后，编者还希望特别缅怀于2005年离开我们的Jean Jerphagnon。他献出毕生精力，促进海底光缆技术的发展，他是一位十分有影响力的专家，同时也是本书第1版的发起人。我们相信，看到该领域在过去十年间取得如此巨大的进步，他会非常欣慰。
　　主编José Chesnoy
　　原 书 序 一这个信息时代的发展几乎完全是由海底光缆来推动的。我们必须知道，99%的国际数据都是通过大量数百万美元造价的海底光缆传输的。2005年全球互联网连接用户首次达到了10亿；2010年互联网连接用户达到了20亿；2014年实现了第三个10亿用户的互联网连接。在虚拟的世界里，一个国家实现和保持强劲增长与发展势头的能力取决于其基础设施、通信的便捷性以及信息流的效率。信息的获取与社会经济发展之间的关联性已经成为普遍共识。
　　海底光缆产业竞争激烈，但是也存在着大量的合作，因为很多项目的范围和规模都要求业内的多个参与者共同实施。全球多个地区通信业的去管制化促进了私营海缆公司的发展。鉴于在世界范围内敷设海底光缆的经济、财政和地缘政治因素的挑战，海缆系统联盟组织就成了一种有效的投资和管理模式。业内人士也认识到有必要建立一个组织，以协调、鼓励和促进多个行业参与者的可持续发展与合作。1996年成立的 SubOptic 就发挥了这种关键作用。
　　供应商仍然是技术革新和进步的主要推动力。同时，通信业务的增长、多样化和互通性需求的提高，促进了现有海缆的不断升级和新海缆线路的建设，这不仅要在海缆发达地区还要在欠发达地区进行。当今世界的变化速度超过以往，而互联网及其应用业务（OTT）的出现加速了这个变化，同时它们深刻改变了网络的流量特性和格局。
　　部署在全球范围内海床上的海底光缆对于我们的日常生活以及国家级别的数据安全来说至关重要，但它也是脆弱的，因为海底光缆不易修复，而且基本上不被公众所认知。
　　本书详细地介绍了海底光缆领域的各方面知识，记录了海底光缆产业的详尽事实和信息，可以说是对今天高度互联世界的“无名英雄”即海底光缆的致敬。
　　Yves RuggeriOrange 公司海底网络战略部副总裁SubOptic 执行委员会主席原 书 序 二原 书 序 二信息革命带来了互联网时代，而光通信网络在大容量数据传输中起着关键作用。在过去的一个世纪，世界范围的通信网络经历了迅猛增长，而不远的将来这个增长势头仍然强劲。由于用户数量的增长以及互联网的普及，非洲和亚洲一些尚未联网的地区将接入互联网。集成电路性能的提升加速了网络的发展，自20世纪中叶以来，晶体管的尺寸几乎每两年减小一半。新的基于互联网的全球经济需要一个大容量和高可靠性的全球网络，而这网络目前受到了海底通信光缆的限制。
　　信息传输领域内的创新层出不穷。自从2002年《海底光缆通信系统》的初版问世以来，光纤通信行业进入了“相干传输”时代。我们现在的传输容量比5年前超出了一个数量级。我们将信息编码成电磁波的相位、偏振和幅度。如果迈克尔·法拉第知道我们在跨大西洋的单根光纤上就实现了10000000000000bit/s的数据传输，他将为我们而自豪。威廉·汤姆森爵士（即开尔文爵士）也会对我们的成就赞叹不已。开尔文爵士在1858年建造了第一根海缆，其传输速率为每分钟一个单词。汤姆森爵士和赛勒斯·菲尔德（美国商人，电信业先驱）会惊讶地发现，他们在第一根跨大西洋线路中所开发的很多工具沿用至今。初看起来现代通信海缆与1858年的海缆相似，后者基于铜导体，并带有古塔胶（反式胶）绝缘体。在现代海缆中，古塔胶已经被聚乙烯取代，我们仍然采用铜作为海底中继器的供电导体，并在20世纪的最后十年中增加了光纤。本书旨在帮助研究者和工程师们改变未来的全球海底通信。我们可以找到比1858年以来一直使用的铜导体更好且更廉价的导体吗？我们能够找到比一百年前发明的聚乙烯的绝缘性能更好的材料吗？我们还有很多问题需要解决：海底光缆的成本对于很多发展中国家来说仍然是难以承受的，海缆的修复可能耗费数周时间。我们今天敷设海缆的速度和1858年英国皇家海军舰艇“阿伽门农号”的敷设速度差不多。Suboptic组织是独一无二的，因为它关注环境的影响、海缆安全和数据的安全，并维持足够数量的布缆船以应对海洋作业的挑战。本书详细介绍了海底光缆项目各个方面的问题。
　　在严苛环境条件下，海底光缆的设计、安装和维护基于了几代工程师们的经验积累，本书正是该领域全球顶尖专家共同的智慧结晶。
　　海底光缆通信系统项目的巨大投资以及系统的复杂性要求海缆系统要具有较长的寿命周期，而现代的海缆系统设计寿命通常为25年。成功的安装、运行和修复取决于海缆系统的架构和部件的可靠性。工程技术上的惊人成就凝聚了信息科学、非线性光学、电子工程、材料科学、工程实践、项目管理、海洋专业和高可靠性标准等方面的知识。海底光缆通信系统将继续服务于社会，而本书的读者也将为我们提供有益的反馈。
　　Valey KamalovGoogle 公司信息传输工程师2015年7月原 书 序 三原 书 序 三地球各大洲之间通过海底光缆网络连接成一体。我们每次浏览互联网、拨打越洋电话或者向其他洲的朋友发送短信时都会用到海底光缆通信系统。但是，世界上多数人每天使用这个系统时却不知道它的存在，当你使用智能手机拍照，然后发送给朋友时，你是否会想到（或关心）接收者在地球的哪个方位？虽然这个人可能在地球的另一端，但是你的照片能瞬间送达，这就像魔术！
　　大家使用海底光缆的最简单例子就是在网上搜索信息，搜索结果来自于供应商本地数据中心的数据。但是，这些分布在全球各地的数据中心每天都会通过海底光缆在洲际之间传输。
　　我们常说全球99%的通信容量由海底光缆支撑。人们可能会说99%这个百分比，是因为他们不知道确切的数字。但据我估计，海底光缆所支撑的典型互联网流量百分比更可能是99��999%！显然，海底光缆才是真正实现网络“全球化”的关键。
　　自海底电话电缆首次在1950年推出以来，海缆通信产业经历了巨大的技术变革，这些变革促进了海底通信容量的迅猛增长。首先是20世纪80年代模拟同轴电缆向数字单模光纤系统的转变。尽管这样的变革是巨大的技术挑战，最初容量的增加也比较有限，但在当时人们普遍认为光纤通信系统有着巨大的容量潜力。然而，电光再生器的使用成为实现光纤系统所有潜力的一个“瓶颈”。20世纪90年代推出了基于光放大器的中继器，它是革命性的技术。在过去20年中，光纤系统的容量实现了3个数量级的增长，这种系统单信道的传输速率为再生系统的10倍。然后是波分复用技术在宽带光纤放大中继器中的应用，以及今天的相干收发技术。TAT��12/13是第一个基于光放大器的跨大西洋系统，它于1996年投入使用，每光纤对的单信道传输速率为5Gbit/s。而当今最先进的光纤系统可以支持每光纤对大于10000Gbit/s 的传输速率（大于100个信道，每信道速率100Gbit/s）。
　　这些大容量海底光缆系统位于地球的最遥远地方——全球各大洋的海底。这样遥远的环境要求光缆系统具备一定程度的特有的可靠性，这种高可靠性的实现是通过采用各种技术手段来提升其质量和生产工艺，过去数年的技术变革促进了光缆系统容量的持续增长。
　　本书全面综述了基于海底光缆的国际通信网络技术，首先介绍了光纤通信的基础知识，然后介绍了关于海底光缆的所有重要课题。在光纤产业中，海底光缆通信系统的一些特征，例如终端站之间的长距离传输，以及在严苛海底环境中水下设备的布放等，都是非常重要的，而且是独一无二的。海底光缆通信系统的这些特征必须要求特殊的设计，包括高性能终端站设备，特殊供电性能，当然也包括用于部署和维护海底设备的各种海洋装备。
　　Neal S.Bergano泰科电子海底通信部研发副总和首席技术官

《深蓝之下：光纤通信的革命与未来》 内容简介： 在信息爆炸的时代，我们赖以生存的数字世界，其根基往往隐藏在深邃的海洋之下。无数条光缆如同庞大的神经网络，横跨洲际，连接大陆，将全球的信息流动汇聚成一股澎湃的洪流。它们是现代文明跳动的动脉，承载着我们每一次的搜索、每一次的通话、每一次的视频流。然而，对于普通读者而言，这些在漆黑海底默默奉献的光缆，其运作原理、建设过程、面临的挑战，以及它们如何支撑起我们日益数字化的生活，都笼罩着一层神秘的面纱。 《深蓝之下：光纤通信的革命与未来》正是致力于揭开这层面纱，深入浅出地探索海底光缆通信系统的奥秘。本书并非专注于某一特定著作的概要，而是以一个宏大的视角，系统地梳理了海底光缆通信从诞生至今的辉煌历程，深入剖析了其核心技术，并展望了其在未来数字社会中的关键角色。 第一部分：穿越时空的脉络——海底光缆通信的演进与意义 在信息传输手段尚显笨拙的年代，横跨大洋的通信一度依赖于笨重的电缆和缓慢的电报。本书将带您回溯至海底通信的先驱时代，了解早期的海底电缆如何开启了跨洋对话的可能性，尽管其传输速率和容量与今日的数字鸿沟相比不值一提。接着，我们将聚焦于光纤技术的突破性进展，以及它如何被引入海底通信领域，从而引发了一场革命。 光纤的出现，以其惊人的带宽和极低的损耗，彻底颠覆了海底通信的格局。本书将详细阐述光纤的物理原理，解释光信号如何在纤芯中以近乎光速传播，不受电磁干扰的影响，从而实现前所未有的信息传输效率。我们将探讨光纤是如何被制造成能够承受海底极端环境的缆线，以及其内部结构的关键设计。 更为重要的是，本书将深入探讨海底光缆通信在全球化进程中的核心作用。它不仅是经济发展的助推器，更是文化交流、科技进步、国际合作的基石。每一次点击，每一次下载，每一次跨洋视频通话，背后都离不开这条条看不见的“蓝色高速公路”。本书将通过鲜活的案例和数据，展现海底光缆如何缩短了地理距离，拉近了人与人之间的联系，促进了全球信息的自由流动。 第二部分：深海的工程师——海底光缆系统的设计哲学与技术挑战 构建一条横跨大洋的海底光缆系统，是一项极其复杂且充满挑战的工程壮举。本书将带您走进这个“深海工程师”的世界，理解设计这一庞大基础设施所涉及的方方面面。 首先，我们将剖析海底光缆的设计核心——光纤本身。这不仅仅是简单的玻璃纤维，而是经过精密设计和严格制造的工程奇迹。从光纤的芯层、包层到涂覆层，每一个组成部分都承载着至关重要的功能。本书将深入讲解不同类型光纤的特性，如单模光纤和多模光纤，以及它们在长距离传输中的优势与局限。 接着，我们将转向更广阔的系统层面。海底光缆并非仅仅是铺设几根光纤那么简单。它是一个完整的通信系统，需要集成一系列复杂的设备来保障信号的传输和接收。本书将详细介绍中继器（或称再生器）的关键作用。这些“深海中的信号放大站”，能够周期性地放大衰减的光信号，确保信息能够以清晰的质量穿越数千公里的海底。我们将探讨中继器的设计原理，包括光电转换、信号再生和电学供电等方面。 再者，本书将揭示海底电缆的物理结构。它需要在巨大的水压、冰冷的水温、海底的崎岖地形以及潜在的生物侵蚀等严酷环境中生存。因此，海底光缆的外层保护至关重要。我们将介绍不同层次的保护层，例如聚乙烯护套、钢丝铠装以及防水层等，这些设计是如何协同工作，为脆弱的光纤提供坚实的屏障。 此外，本书还将探讨敷设技术。将数千公里长的光缆精确地铺设在海底，是一项需要高度专业化技术的任务。我们将介绍专用的敷设船（Cable Ship）是如何工作的，它们如何精确控制光缆的下放速度和位置，以及如何应对海底的复杂地形，如海沟、火山和地震带。 第三部分：守护与前行——海底光缆的维护、安全与未来展望 海底光缆的建设只是第一步，持续的维护和安全保障同样至关重要。本书将深入探讨这些“幕后英雄”的工作。 我们将分析海底光缆面临的各种威胁，其中最主要的包括： 自然因素： 地震、海底滑坡、海啸等海底地质活动，可能会导致光缆断裂或位移。 人为因素： 渔船的锚链、船舶的拖网、钻探活动等，是造成光缆损坏的主要原因之一。 生物因素： 某些海洋生物可能会对光缆的保护层造成侵蚀。 本书将详细介绍用于检测光缆损坏的先进技术，如声呐探测、水下机器人（ROV）以及专业维修船等。我们将描绘维修人员如何在高压、低温的深海环境中，进行精准而高效的修复工作，将断裂的光缆重新连接。 在安全方面，除了物理损坏，网络安全也日益成为海底光缆系统面临的新挑战。本书将讨论如何保护海底光缆传输的数据免受窃听或干扰，以及相关的国际法规和合作机制。 最后，本书将以前瞻性的视角，展望海底光缆通信的未来。随着5G、物联网、人工智能和云计算等技术的飞速发展，对数据传输的需求将呈现指数级增长。本书将探讨下一代海底光缆系统的发展趋势，例如更高容量的光纤技术、更高效的中继器设计，以及如何应对日益增长的带宽需求。我们还将关注海底光缆在太空探索、深海资源开发等新兴领域的潜在应用，以及它们如何继续塑造我们对全球互联的认知。 《深蓝之下：光纤通信的革命与未来》将为您开启一扇通往数字世界最隐秘、最重要基础设施的大门。通过对这一“深蓝之下”的探索，您将更深刻地理解我们所处的信息时代是如何被连接起来的，以及这条跨越海洋的光明之路，将如何引领我们走向更加互联的未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书为我打开了一扇通往海底世界技术奥秘的大门，让我对全球通信基础设施的运转有了全新的认知。它不仅仅是关于光缆本身，更是关于整个通信生态系统的构建。我对其中关于海底光缆系统的应用场景的描绘，充满了好奇和敬畏。从连接大陆的互联网骨干网，到跨越海洋的金融交易数据传输，再到支持全球科研项目的数据共享，书中生动地展现了海底光缆在现代社会中的关键作用。我尤其对书中提到的海底光缆与卫星通信的对比分析感到有趣，了解了它们各自的优缺点以及在不同场景下的最佳选择。此外，关于海底光缆的数据安全和隐私保护方面的讨论，也引起了我强烈的共鸣。在这个信息爆炸的时代，如何保障海量数据的安全传输，是至关重要的问题。书中对加密技术、访问控制以及防范网络攻击等方面的介绍，让我看到了技术在保障信息安全方面的努力。这本书让我深刻体会到，那些我们习以为常的跨国通信，背后是无数工程师和科学家们的智慧与汗水。

评分☆☆☆☆☆

这本书所描绘的，是连接世界通信命脉的宏大图景。它将我带入了一个我从未真正想象过的技术世界。我特别喜欢其中关于海底光缆网络架构的部分，它展现了如何将全球各个角落紧密连接起来的复杂而精密的系统。从最初的单条光缆连接，到如今纵横交错的全球网络，这本书让我看到了通信技术的飞速发展和人类对连接的渴望。书中对光纤通信原理的讲解，深入浅出，让我这个非通信专业人士也能领略到光信号如何在数千公里的海底进行高效传输的奥秘。特别是关于信号放大器（EDFA）和中继器的作用，以及如何克服信号衰减和色散问题，都做了详尽的介绍。我还在书中看到了很多关于海底地形地貌对光缆铺设影响的分析，这让我意识到，看似简单的海底电缆，背后却蕴含着地质学、海洋学等多个学科的知识。此外，书中对海底光缆面临的自然灾害（如地震、海啸、海流）以及人为破坏（如渔船拖网、锚链刮擦）的风险评估和应对策略的讨论，更是让我对这项工程的可靠性和安全性有了更深的认识。

评分☆☆☆☆☆

我在这本书中发现了一个充满挑战和创新的技术领域。它详细阐述了海底光缆系统在设计和应用过程中所面临的各种复杂性和解决方案。我尤其对书中关于光缆材料选择和制造工艺的描述，感到大开眼界。从石英玻璃的纯度控制，到光纤的微小尺寸，再到如何通过复杂的拉伸和涂覆工艺来保证光纤的机械强度和光学性能，每一个步骤都充满了科学的严谨和工艺的精湛。书中关于光纤的连接技术，特别是熔接和连接器的选择，以及如何保证低损耗的连接，也让我印象深刻。我还在书中看到了对海底光缆系统中各种电子设备（如光放大器、再生器、监测设备）的详细介绍，以及它们如何协同工作，确保信号的稳定传输。此外，书中对海底光缆寿命预测和老化机理的分析，也让我看到了工程师们如何未雨绸缪，通过科学的方法来延长设备的使用寿命，降低维护成本。这本书让我看到了，即使在最极端、最恶劣的环境中，人类也能凭借智慧和毅力，构建起可靠而高效的通信网络。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一次关于蓝色星球地下动脉的深度探索，我完全沉浸其中。从铺设技术到实际应用，作者都力求还原最真实的技术图景。第一部分尤其让我印象深刻，它详细剖析了海底光缆系统的设计哲学，从选择合适的线缆材料，到复杂的布线路径规划，再到如何应对深海极端环境的挑战，每一个环节都充满了智慧的结晶。书中对光信号传输的物理原理、数据编码、差错控制等方面的阐述，虽然涉及一定的理论深度，但通过清晰的图示和形象的比喻，使得非专业人士也能逐渐理解其中的精妙之处。我尤其欣赏作者在讲解不同铺设技术时的细致入微，例如，从传统的深海铺设船作业，到后来提及的更具前瞻性的机器人自主布放技术，都勾勒出了一条技术进步的轨迹。此外，关于海底光缆的维护和修复部分，更是让我看到了这项庞大工程背后付出的艰辛努力和高超技艺，那些在深海中与时间赛跑的场景，仿佛就在眼前展开。总而言之，它不仅仅是一本技术手册，更是一部关于人类如何征服深海、连接世界的壮丽史诗。

评分☆☆☆☆☆

这本书为我勾勒出了一个连接世界的蓝色网络，其深度和广度都超乎我的想象。我对书中关于海底光缆网络规划和建设的详尽步骤，尤其是经济效益和社会效益分析的部分，给予了高度评价。它不仅仅是技术层面的讲解，更融入了复杂的商业决策和战略考量。我特别欣赏书中对不同国家和地区在海底光缆建设中的角色和合作模式的分析，这让我看到了全球协作在推进重大基础设施建设中的重要性。书中对海底光缆网络拥塞管理和流量调度的讨论，也让我了解了如何在如此庞大的网络中实现资源的优化配置。此外，书中对未来海底光缆技术发展趋势的展望，例如更高速率的光传输、量子通信的应用、以及与深海探测和能源开发的结合，都让我对这项技术充满了期待。这本书不仅提供了丰富的知识，更激发了我对未来通信技术发展和社会影响的思考。