随着密集波分复用(DWDM)技术、掺饵光纤放大器(EDFA)技术和光时分复用(OTDR)技术的发展和成熟,光纤通信技术正朝着超高速、大容量通信系统的方向发展,并且逐渐向全光网络(All Optical NetwoNs)演进。而全光网络的透明性在改善网络性能的同时,也给网络的安全带来了一定的隐患,全光网络安全研究随着全光网络的发展成为新的研究课题。本文以全光网络安全及防范技术为研究课题,主要从网络物理安全和信息安全两个方面,展开对网络安全的研究。主要工作成果有:1)理论研究了全光网络的网络结构、关键光器件和关键技术。2)重点对全光网络现存的安全隐患进行了详细的分析,从物理光层安全和信息安全两个方面对全光网络的安全进行研究。物理安全方面,对全光网络光层的攻击方法及其相应的安全措施进行分析;信息安全部分,分析了全光网络的数字包封技术,并对光包进行加密时引入量子密码,对量子密钥的基本原理及量子密钥的分发协议在通信中遵守的原则进行详细的介绍。3)重点研究了光纤传感器在全光网络安全及防范技术中的应用,提出一种新型的光纤传感器模型。文中对现有的基于OTDR、OFDR传感原理、传感机制进行深入的研究,分析了现有的几种传感器的优缺点及其在全光网络安全防范措施中的应用,并针对系统的安全问题,提出自己的传感模型:在基于Brillouin和Rayleigh光频域背向散射的分布式光纤传感器模型的基础上,进行功能上的扩展使其同时测量分布式温度/应力和损耗,做到对网络的多方位安全监控。4)对模型中涉及到的已有的Rayleigh光频域背向散射功率表达公式进行理论研究及完善,并推导出Brillouin光频域背向散射信号功率表达公式,通过接收频域信号得到光纤的冲击响应函数,确定光纤损耗、温度/应力信息。论文最后还通过MATLAB对Rayleigh信道进行建模及仿真,仿真实验数据与理论值一致,表明了该防范措施的有效性。