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岁月流金编撰杂志型博客

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知道海底光缆是怎么铺的吗?  

2015-03-10 12:27:17|  分类: [百科知识] |  标签: |举报 |字号 订阅

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有新闻称Google将架设跨洋光缆,连接美国和日本。该计划叫FASTER,预计2016年完成并投入运营。光缆架设完成后,将会给亚洲地区带来更加快速的网路。


很多人都知道光缆是连接互联网的要素,但很少人知道跨洋光缆架设起来有多困难和麻烦。下面就由笔者为大家科普一下海底光缆的架设方法。


特殊的船


架设跨洋光缆需要使用光缆船。铺设时要把一大卷光缆放在船上,目前最先进的光缆铺设船可以载重两千公里的光缆,并以两百公里/天的速度铺设。


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这对船来说是一个很大的考验,因为他们必须承受更加苛刻的环境和水压。铺设光缆的原理就是将光缆的一端固定在岸上,船会慢慢向外海开动,并逐渐吧光缆沉入海底。


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光缆铺设船的另一个部分是海底的挖掘机,它一开始将放在岸上,并连接光缆的固定端。它的作用有点像耕田的犁,对于光缆来说,它就是让光缆沉入海底的配重物。


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挖掘机将由船拖曳前进,并完成三个工作。第一是利用高压水柱冲开海底的泥沙,并形成光缆沟;第二是通过光缆孔铺设光缆;第三是埋线,将两侧的泥沙覆盖在光缆上。


简单来说光缆铺设船就是放缆线的,而挖掘机才是真正铺设光缆的。但是跨洋光缆比较粗,柔韧性也比较差,所以船的前进速度要严格控制。另外,在地形崎岖的海底,需要机器人不断探测最佳路径,防止岩石损坏光缆。


特殊的光缆


现实中的光缆长这样。


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你可能看不出来,但外面一层层的螺旋结构都是为了保护里面几根细细的光纤。从外到内分为:聚乙烯层、聚酯树脂、钢绞线层、铝制防水层、碳酸树脂层、铜管、石蜡、烷烃层,最后才到光纤。


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这么多层的保护都是为了防止海水的腐蚀,外层的聚合物层是为了防止海水和加固钢缆反应产生氢气,即使外层真的被腐蚀,内层的铜管、石蜡、碳酸树脂也会防止氢气危害到光纤。但不管这个机制设计得多么好,光纤还是会损坏的,一般来说,光缆的寿命是25年。


真正的困难在于维护


即使铺设得再完美光缆也很容易被损坏,有时船舶经过或者锚会误触光缆,大型的鱼类也会不小心破坏光缆外壳。2006年台湾的地震引起多处光缆损坏,甚至敌军也会蓄意破坏光缆。修复这些光缆不是一件容易的事,因为很小的损坏都会导致光缆瘫痪。而要在几万公里的光缆上找到一个小缺口需要耗费许多人力物力。


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修复光缆首先需要通过两端光缆发射信号确定受损大致位置,然后派出机器人精准定位并切断这段光缆,最后再将备用的光缆连接上去。但连接过程将在水面上完成,光缆会被拖曳船提到水面上,并由工程师连接修复,再放入海底。


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目前世界上有几百处跨洋光缆,但Google的FASTER是目前最大规模的,它跨越了太平洋。它将提供6Tb/s的传输速度,并连接美国和日本的两个城市。从上面的介绍我们也可以看出,这次的光缆铺设将是一个巨大的工程。


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