2026年，中国电子科技集团公司第三十四研究所迎来建所55周年。值此之际，本刊特设“所庆专刊”，以学术述评为主要形式，集中呈现一批来自科研一线的优秀成果与前沿思考。

       在本期所庆专刊正式出版之前，我们将陆续对邀约专家稿件进行专题宣传。本期推出清华大学电子工程系郑小平教授的文章，该文全面综述了面向数字孪生光网络的安全运维技术，深入剖析了基于光谱感知的智能分析技术在光网络领域的应用与发展，为构建高度自治与安全的下一代智能全光网络提供了极具价值的理论参考 。

      本期为《所庆专刊》专家文章的导读与精要呈现。全文拟于2026年第4期正式出版，敬请期待。

面向数字孪生光网络的安全运维：基于光谱感知的智能分析技术

郑小平1,2，华楠1,2

（1. 北京信息科学与技术国家研究中心，北京 100084；

2. 清华大学 电子工程系，北京 100084）

       在光通信技术日新月异的今天，全光网络正朝着超高速、大容量及高度开放互联的方向迈进。然而，这一演进也带来了前所未有的运维挑战，尤其是在物理层安全监控与精细化运维方面。本文《数字孪生光网络的安全运维：基于光谱感知的智能分析技术》深入探讨了数字孪生光网络（DTON）这一前沿概念，并展示了如何通过光谱感知技术，为光网络的安全运维开启全新篇章。

       在5G、B5G、超高清流媒体及算力网络的推动下，全光通信网络正迈向超高速率、海量维度及开放互联的新时代。然而，物理层的透明性虽提升了组网灵活性，却也给全网状态监测与精细化运维带来了前所未有的挑战。传统监控手段难以满足现代光网络对复杂信号的精准识别与异常特征提取需求，数字孪生光网络（DTON）应运而生，为高维度光网络的自治管理提供了新思路。

🌈 DTON：光网络的智能镜像

        DTON通过高密度网络遥测技术，在虚拟空间中构建出与物理光网络完全同步的镜像，实现拓扑、设备、流量及信道劣化状态的实时映射。这一创新机制不仅提升了网络的自动化运维能力，更突破了物理层管控的不可观测性，为光网络的安全运维提供了坚实保障。

🔍 光谱感知：解锁光信号“物理指纹”

        光谱感知技术作为DTON的核心，利用频域高维物理信息，实现对光信号状态的精准评估与全周期溯源。光信号的“物理指纹”蕴含了发射机工艺偏差、信道传输累积损伤等底层物理细节，成为信号识别的独特标识。通过光谱感知，系统能够无需解析上层协议，即可掌握光信号源特征、路由走向及实时链路状态。

🛠️ 智能运维四大核心模块

🚀 工程挑战与AI解决方案

        面对多厂商异构设备、边缘节点低成本传感器及光谱特征长周期演化等工程挑战，文章提出了基于元学习、时空交织协同及数字孪生光网络光谱特征动态演化追踪与小样本识别等AI解决方案。这些创新机制有效提升了系统的自适应能力与监控精度，为DTON的规模化部署奠定了坚实基础。

🔮 未来展望

        随着空分复用技术的广泛应用，光信号物理参量将更为复杂。未来研究将聚焦于图神经网络与盲源分离理论的交叉融合，实现微弱物理指纹的精准提取。同时，人工智能模型的深度集成将进一步提升网络的自主推理与安全防御能力，为下一代智能超宽带网络提供可靠的物理层安全保障。

        郑小平（1965—），博士。2014年2月受聘清华大学长聘教授。长期从事光通信网络和微波光子学的教学与科研，先后承担国家“863”重点和重大项目，科技部“973”项目和重点研发项目，国家自然科学基金委杰出青年基金、重大基金、重点国际合作以及仪器仪表专项等，成果获教育部自然科学一等奖1项，省部二等奖2项，在包括NP, NC, Light等杂志上发表SCI论文数十篇，获得国家发明专利三十余项。享有国务院政府特殊津贴，是北京光学学会副理事长。

      本期推介至此告一段落。所庆专刊后续将对复旦大学迟楠团队的邀约稿件进行专题介绍，敬请期待。