中微子通信技术与应用展望PDF电子书下载

第一篇 浩瀚宇宙中的通信物质载体 1

第1章 绪论 1

1.1关于宇宙的基本概念 1

1.1.1关于宇宙的基本定义 1

1.1.2宇宙的基本层次结构 1

1.1.3关于宇宙的形成与年龄 2

1.1.4关于宇宙中存在超光速及宇宙加速膨胀新论断 3

1.1.5关于宇宙中超新星爆发事件过程的描述 5

1.2关于通信的基本概念 5

1.2.1通信的定义 5

1.2.2通信的分类 6

1.3物质的基本概念 6

1.3.1一般物质的定义 6

1.3.2物质状态的变化 7

第2章 普通物质（正物质）及其相应的通信形式 9

2.1正物质的定义与组成 9

2.2正物质的发现历史 9

2.3正物质的分类 11

2.3.1化学类物质 11

2.3.2物理类物质 11

2.4正物质的基本性质 12

2.4.1正物质的基本概念 12

2.4.2正物质的物理性质与化学性质 13

2.5正物质所遵守的守恒定律 13

2.5.1质能守恒定律 13

2.5.2质能信息守恒定律 15

2.5.3熵守恒定律 16

2.6正物质相应的通信形式 23

第3章 反物质载体及其相应的通信形式 24

3.1反物质的定义与组成 24

3.2反物质的发现历史 25

3.3反物质的基本性质 27

3.3.1反物质的基本概念 27

3.3.2反物质的基本性质 27

3.3.3反物质存在的几个难题 27

3.4反物质相应的通信形式 28

3.5获得反物质的途径 28

3.5.1反物质的制造与储存技术 28

3.5.2在宇宙中关于反物质的搜寻 29

3.6反物质的其他应用 30

3.7研制反物质武器的进展情况 30

3.7.1现有武器概要 31

3.7.2反物质武器的研发情况 31

3.7.3反物质武器的主要特点 32

3.7.4中国反物质的研究 33

第4章 暗物质载体及其相应的通信形式 34

4.1暗物质的定义与组成 35

4.2暗物质的发现历史 35

4.3暗物质的分类 35

4.4暗物质的基本性质 35

4.5暗物质相应的通信形式 36

第5章 黑洞及其相应的通信形式 38

5.1黑洞的基本概念 38

5.2黑洞的形成与演化过程 39

5.3黑洞分类 40

5.3.1按组成划分 40

5.3.2按物理性质划分 41

5.4黑洞的基本特征及几类黑洞简介 41

5.4.1黑洞的基本特征 41

5.4.2几类物理黑洞简介 41

5.5人造黑洞的研究 43

5.6黑洞的应用 43

5.7关于在黑洞中的通信 44

5.8黑洞与地球毁灭的关系 44

第6章 暗能量及其相应的通信形式 47

6.1暗能量的概念 47

6.2暗能量存在的依据 47

6.3暗能量通信 47

第7章 白洞及其相应的通信形式 49

7.1白洞的基本概念 49

7.2白洞的主要性质 50

7.3白洞与黑洞的关系 50

7.4白洞与高能天体 52

7.5一些天体的名词解释 52

本篇参考文献 55

第二篇 正物质载体光通信概况 56

第8章 正物质载体光通信 56

8.1现行光纤通信发展中遇到的难题与新制式的崛起 56

8.1.1现行光纤通信发展中遇到的难题和困惑 56

8.1.2光纤通信新制式的崛起 57

8.2新世纪以来光通信采用的几种新技术 60

8.2.1神经网络及在光通信领域的应用 61

8.2.2纳米技术及其在光通信领域的应用 62

8.2.3机器人 64

8.2.4纳米机器人 65

8.2.5纳米机器人的应用 66

第9章 纳米光通信网络 68

9.1什么是纳米光通信 68

9.1.1一般光通信 68

9.1.2纳米光通信 68

9.2纳米光通信的分类 69

9.2.1从光存在形式进行分类 69

9.2.2从网络的配置位置进行分类 71

9.2.3从使用的传输介质进行分类 72

9.3纳米光通信采用的复用体制与传输系统组成 73

9.3.1光通信传输系统的设备 73

9.3.2传输介质 74

9.3.3系统主要性能指标 74

9.3.4纳米光通信采用的复用体制 74

9.4纳米光通信采用的调制解调技术 74

9.4.1一般的调制方式 75

9.4.2现行光纤网络采用的调制方式 75

9.5纳米光通信系统的主要性能 76

9.5.1接入介质 77

9.5.2多址接入技术 77

9.5.3纳米光通信网使用的光电器件与集成技术 78

9.6纳米光通信网络的拓扑结构 78

9.7纳米光通信采用的传输介质 78

9.7.1现行光通信采用的传输介质 79

9.7.2无线光传输系统采用的大气传输介质 84

9.7.3海底无线光通信传输系统采用的海水传输介质 87

9.7.4纳米光通信采用的纳米光纤传输介质 88

9.7.5纳米无线光通信采用的传输介质 90

9.8纳米光通信所采用的光电子器件 91

9.8.1纳米电子学与纳米光电子学的基本概念 91

9.8.2纳米光通信采用的纳米器件 92

9.8.3可用于纳米光通信的纳米激光器件 93

9.8.4可用于纳米光通信的纳米发光二极管器件 95

9.8.5可用于纳米光通信的纳米光检测器件 96

9.8.6可用于纳米光通信的纳米共振隧道器件 96

9.8.7可用于纳米光通信的纳米光开关 97

9.8.8可用于纳米光通信的纳米存储器 98

9.8.9光子晶体器件 99

9.8.10亚波长光学器件 100

9.8.11纳米光电子器件制造技术 102

9.8.12用于纳米光通信的纳米光电子器件的发展趋势 102

9.8.13可用于纳米光通信的纳米显示器 103

9.8.14在纳米光通信中使用的其他新型元器件 103

9.9现行光纤通信网络采用的传统设备 104

9.9.1现行光通信采用的光发射机 105

9.9.2现行光通信采用的光接收机 109

9.9.3现行光通信采用的光中继器 111

9.10现行数据传输网络采用的传统设备 116

9.10.1网络节点与网卡 116

9.10.2网络中继器 117

9.10.3接入点设备 117

9.10.4网桥设备 117

9.10.5交换机设备 117

9.10.6路由器设备 118

9.10.7网关设备 118

9.10.8介质变换器设备 118

9.10.9 SDH/WDM接口设备 118

9.11纳米电信光通信中采用的纳米设备 118

9.11.1纳米光通信采用的光发射机 118

9.11.2纳米光通信采用的光接收机 119

9.11.3纳米光通信采用的纳米光中继器 120

9.11.4纳米光通信采用的纳米终端设备与上/下路设备 121

9.12纳米数据传输网络中采用的纳米光通信设备 121

9.13纳米光通信设备的特别优秀性能 121

9.13.1纳米光通信设备应适合通信环境的要求 122

9.13.2纳米光通信设备应适合通信容量与传输距离的要求 122

9.13.3纳米光通信设备应有高度可靠性要求 122

9.13.4纳米光通信设备的功能应更加完善 122

第10章 现行光通信系统的优越性 123

10.1光纤通信存在的巨大优越性 123

10.2无线光通信存在的巨大优越性 124

10.2.1无线光通信的主要技术特点 125

10.2.2无线光通信的关键技术 126

10.2.3无线光通信的优越性 128

10.3纳米无线光通信的优越性 129

本篇参考文献 134

第三篇 中微子通信技术与应用展望 135

第11章 中微子通信的中微子信息载体 135

11.1中微子技术的基本概念 135

11.1.1中微子简介 135

11.1.2有待于解开的谜团 137

11.2宇宙中产生中微子的几种方式 137

11.3中微子的主要性能特点 138

11.4中微子技术涉及到的应用领域 141

11.4.1中微子技术在通信领域中的应用 141

11.4.2中微子技术在地质勘探领域中的应用 141

11.4.3中微子技术在军事领域中的应用 141

11.4.4中微子技术在地球之外探测浩瀚宇宙奥秘中的应用 141

11.4.5中微子技术在科学研究中的应用 142

11.5中微子技术未来研究方向 142

11.5.1最迫切需要揭开的诸多迷团 142

11.5.2在研究中对于中微子获得的一些加深认识过程 142

11.6中微子相关名词解释 144

11.6.1中微子与反微中子 144

11.6.2中微子与反微中子的质量 144

11.6.3中微子地球演化说 145

11.6.4中微子天文学 145

11.6.5中微子天文望远镜 146

11.6.6中子俘获与太阳中微子 146

11.6.7中微子相关的宇宙射线 147

11.6.8中微子震荡 149

11.6.9中微子的优越性能 149

11.6.10中微子天文学几个研究机构 150

11.6.11中微子观察站 150

11.7关于产生发射中微子的研究 150

11.7.1在地球上产生中微子的方法 150

11.7.2人工获得中微子的方法 151

11.8关于中微子探测研究 151

11.8.1地下中微子探测研究平台 151

11.8.2南极中微子探测研究平台 152

11.9结束语 152

第12章 中微子通信的基本概念 153

12.1现行光通信的局限性 153

12.1.1光纤通信的局限性 153

12.1.2无线光通信的局限性 153

12.2纳米光通信的局限性 154

12.2.1收发端对准问题 154

12.2.2气候的影响 154

12.2.3传输距离与信号质量的矛盾突出 154

12.2.4空中障碍物和背景噪声的影响 155

12.2.5激光的安全问题 155

12.3中微子通信技术概况 156

12.3.1中微子通信简介 156

12.3.2中微子通信信息载体中微子 157

12.3.3中微子通信工作原理 157

12.4中微子通信分类 157

12.4.1光通信的分类 157

12.4.2中微子通信的分类 159

12.5中微子通信的发展简史 160

第13章 中微子通信的系统组成及主要性能 161

13.1无线光通信系统组成及主要性能 161

13.1.1无线光通信系统的组成 161

13.1.2无线光通信的系统原理框图 161

13.1.3无线光通信系统的主要性能参数 163

13.2中微子通信系统组成及主要性能 167

13.2.1中微子通信系统的组成与原理框图 167

13.2.2中微子通信系统的实际实现实例 168

13.3网络的拓扑结构 169

13.3.1网络拓扑的基本概念 169

13.3.2中微子通信网络的拓扑结构 170

13.4研究中微子通信网络的实用目标 170

13.4.1在陆地范围内建立中微子通信网络 170

13.4.2在辽阔的海洋范围内建立中微子通信网络 170

13.4.3在辽阔的宇宙空间中建立中微子通信网络 171

第14章 中微子通信系统采用的关键技术 172

14.1无线光通信系统采用的关键技术 172

14.1.1网络的收发端光束的快速准确的捕获、跟踪和瞄准技术 172

14.1.2最大限度的适应大气信道，减少天气条件对系统通信性能的影响 173

14.1.3发端采用的高发射功率光源及高码率调制技术 175

14.1.4收端采用的高灵敏度光信号接收技术和抗干扰性能 177

14.1.5发射和接收天线的选择 177

14.1.6传输距离与信号质量的关系 178

14.1.7光纤通信已有成熟技术的运用 179

14.1.8安全保密新技术 179

14.1.9无线光通信面临的巨大挑战 179

14.2中微子通信系统采用的关键技术 179

14.2.1中微子通信系统采用的中微子波束的产生方法与设施 180

14.2.2中微子通信系统采用的中微子波束的调制/解调技术 180

14.2.3中微子通信系统采用的中微子波束的接收 180

第15章 中微子通信系统的优越性 182

15.1中微子通信技术与纳米光通信技术的比较 182

15.1.1纳米光通信的优越性 182

15.1.2纳米光通信存在的局限性 186

15.2中微子通信系统的优越性 187

15.2.1频带宽，容量大可以高速率工作 188

15.2.2有足够强的穿透能力 188

15.2.3抗干扰性能强，不受无线电频段电磁波等的干扰 188

15.2.4安全可靠，有良好的传输保密性能 189

15.2.5有极高的有效性，可全天候工作 189

15.2.6特别适于宇宙空间的通信 189

15.3中微子通信存在的局限性 189

15.3.1技术的成熟性 189

15.3.2在地球范围内运用的局限性 190

15.3.3在宇宙星体间运用的局限性 190

第16章 中微子通信技术在各类网络中的应用 191

16.1概述 191

16.1.1星际微波通信系统 192

16.1.2甚小口径天线地球站通信卫星系统 192

16.1.3铱系统 193

16.1.4全球星系统 194

16.1.5一个卫星光外差通信系统工作原理的描述 195

16.1.6星际光通信系统的主要性能指标 196

16.1.7星际光通信系统的优越性 196

16.1.8星际光通信系统的关键技术 197

16.2中微子通信技术在地球范围内的应用 198

16.2.1各类陆地中微子通信网络 198

16.2.2在上空、水下和在地下岩层中间的中微子通信网络 198

16.3中微子通信技术在地球范围之外的应用 199

16.3.1近空中微子通信网络 199

16.3.2深空中微子通信网络 200

16.4在军事通信中的应用中 200

16.4.1适应于安全保密通信 200

16.4.2适应于水下战争的需要 200

16.4.3适应于热核战争的需要 200

16.4.4适应于宇宙空间战争的需要 200

16.5几类通信中存在的问题 201

16.6中微子通信系统存在的迷团 201

第17章 复用和纠误编码技术在中微子通信中的应用 202

17.1复用技术在中微子接入网中的应用 202

17.1.1多路复用技术概况 202

17.1.2多路复用技术在光通信领域的应用 202

17.1.3多路复用技术在中微子通信领域的应用 205

17.2在通信领域涉及到纠误编码的主要内容 206

17.2.1纠误编码技术的基本概念 206

17.2.2纠误编码的基本性能 208

17.2.3纠误编码的分类 209

17.2.4分组编码 210

17.2.5循环编码 213

17.2.6卷积编码 214

17.2.7交错编码 215

17.3纠误编码技术在中微子通信中的应用 217

17.3.1交错延迟十单位自动纠误编码网络设计 218

17.3.2一种交错延迟十单位自动纠误通信系统设备设计框图 221

17.3.3交错延迟十单位自动纠误编码技术在中微子通信网络中的应用 223

第18章 中微子通信系统网络的建设和管理 225

18.1中微子通信系统的供电技术 225

18.1.1一般供电系统的能源 225

18.1.2太阳能供电技术 226

18.1.3我国太阳能供电技术的发展 229

18.1.4太阳能供电的主要应用领域 230

18.1.5太阳能供电技术发展前景 231

18.1.6太阳能供电技术的局限性 231

18.2中微子通信中采用的测量技术 232

18.2.1现行光通信测量中采用的测量技术 232

18.2.2关于虚拟测量仪器的基本知识 238

18.2.3中微子通信采用的测量技术 240

18.3中微子通信网络工程的建设与管理 241

18.3.1中微子通信网络的工程设计 242

18.3.2中微子通信网络工程的施工设计文件 244

18.3.3中微子通信网络工程的施工与验收 247

18.3.4中微子通信网络工程的维护与管理 248

18.3.5结语 251

本篇参考文献 252

附录 英汉无线光通信技术最新出现的相关常用缩略语对照表 253