前言

30多年来，光波系统以不可思议的速度在陆上和海底铺设。当今信息时代，海底光缆起着极其重要的作用，因为世界上97%以上的国际通信业务通过海底光缆传输。

海底光缆通信技术得到了飞速发展，海底光缆通信系统历经三代，目前正在经历着基于波分复用、EDFA/Raman光放大、偏振复用/相干检测技术、软件判决前向纠错技术（SD-FEC）、数字信号处理（DSP）技术、先进光调制技术的第四代海底光缆通信系统。

每话路成本的降低，给运营商和开发商带来额外的利润，所以，它们不断地推动开发新的技术，追求增加每根光纤的传输容量和频谱效率。同时，技术的进步也给用户带来了实惠。这是推动技术进步的主要因素。

与卫星通信系统相比，在传输容量、可靠性和质量方面，海底光缆通信系统已使全球通信网络发生了彻底的变革。

毋庸置疑，海底光缆正以超强的力量影响着我们的社会！全世界，静静地躺在海底的光缆对我们的日常生活和数据安全是多么的重要！可以设想，当我们一觉醒来打开手机，因海底光缆故障，我们收不到大洋彼岸的任何信息时，会是一种什么样的心情！

西方工业国家把海缆（早期是电缆，后来是光缆）作为一种可靠的战略资源已有一个多世纪了。当前海底光缆通信领域由欧洲、美国、日本的企业主导，这些企业承担了全球80%以上的海底光缆通信系统市场的建设。连接我国的主要海底光缆系统的设备、工程施工维护几乎被这些公司垄断。为了保证国家安全，重要的海底光缆中国必须自己铺设，所用设备原则上也必须自己制造。国内急需培养这方面的技术开发、关键器件设计生产（包括100G、400G系统的收发模块、DSP芯片、光电器件等）、设备制造人才。欣慰的是，近年来国内已对此给予了重视，华为技术有限公司在国内成立了华为海洋网络有限公司，在海外成立了加拿大华为技术研究中心；中兴通讯科技有限公司也加大了对海底光缆通信系统技术的研究力度；烽火科技集团有限公司也成立了烽火海洋网络设备有限公司，致力于掌握海底光缆通信系统的关键技术和工程施工维护技术，开发生产海底光缆、岸上设备和海底设备。

本书根据国际电信联盟电信标准部（ITU-T）、光互联网论坛（OIF）最新国际标准规范、GB/T推荐性国家标准和国内外最新技术进展，系统、简明扼要地介绍了海底光缆通信系统的基本理论、最新进展、关键技术、终端设备和中继器的构成、功能和工作原理。本书共9章，各章主要内容如下。

第1章介绍了海底光缆通信系统在世界通信网络中的地位和作用、发展历程、最新进展和国内外有关标准。

第2章介绍了海底光缆通信系统的关键技术，如全光放大中继技术、先进光调制技术、前向纠错技术、光纤及其色散补偿和管理技术、偏振复用/相干检测技术、数字信号处理（DSP）技术、奈奎斯特脉冲整形技术、100G和400G系统进展及关键技术等。

第3章介绍了光中继海底光缆通信系统及设备技术、监控故障定位技术、供电系统设备技术和增益均衡技术等。

第4章介绍了无中继海底光缆通信系统及设备技术、各种泵浦系统技术。

第5章介绍了海底光缆通信系统Q参数和OSNR理论及其计算、光功率预算、系统技术设计和升级考虑。

第6章概述了海底光缆通信系统工程设计的有关问题，如路由选择勘察、网络拓扑结构、海底光缆及所用光纤分类特性及应用、系统设备选购等。

第7章简述了海底光缆通信系统故障率分析、可靠性保证措施和预算，以及安全性考虑。

第8章介绍了海底光缆通信系统测试技术及仪器，包括相干光时域反射仪（C-OTDR）、电脉冲回波仪（电时域反射仪）、系统Q参数测量、拉曼开关增益和增益系数的测量技术原理和构成等。

第9章介绍了海底光缆通信系统的运行管理和维护（OA&M）系统构成、功能及工程实例、故障检测定位技术和故障修复过程。

衷心感谢中国电子科技集团公司第三十四研究所的领导和有关部门给我提供创作的物质技术条件和机会，使我有幸能收集学习国内外有关文献资料，了解国内外光纤通信、海底光缆通信系统技术和设备的最新进展，编写了《海底光缆通信——关键技术、系统设计及OA&M》一书。本书如能对我国海底光缆通信技术的进步和发展、产品开发和工程建设、运行管理和维护有益，作者将甚感欣慰。

为了本书的编写，罗青松、胡肖松提供了英文资料；吴锦虹提供了帮助；卢熙提供了北京资料调研协助；深圳大学杨淑雯教授提供了OFC会议文集，在此，作者表示诚恳的谢意！

本书在编写过程中，参考引用了OFC等国外的最新科技文献、英文著作、ITU-T、OIF技术标准规范和GB/T推荐性最新国家标准——《海底光缆通信工程设计规范》和《海底光缆工程验收规范》，在此特向有关作者表示衷心的感谢！

衷心感谢人民邮电出版社李强编辑为本书出版所做出的贡献！

因作者水平所限，书中可能会有遗漏及错误之处，敬请读者指出。

原荣