光缆在海底世界的应用

时代在进步,科技在发展,人们通过手机、电话等通信设备与远在他乡的亲人小伙伴联系,这都离不开电缆的传导,也是因为它的存在,才使得我们能够链接到一起。

而国家与国家之间的电缆,特别是跨海国家之间,都是要从海底铺设的,但是有些海域动辄几千上万米,这怎么铺?其实,早在1850年,英法两国就在英吉利海峡铺设了第一条海底电缆,不过当时那个时候的技术并不算很成熟,电缆很容易就会受到损害。但是现在不一样了,随着科技的发展,电缆也得到了改革。几千米的海底是如何铺设光缆的?被潜艇刮到怎么办,看完涨知识了!

海底光缆用的不再是普通的铜质电线,而是一种传播速度很快的光纤。而目前海底光缆的路径,都会经过专家们的精确测量,避开危险区域,还会设立专门的警戒线,并不会那么轻易的就被潜艇轮船等刮到。而铺设光缆则需要专门的光缆船,穿上有专门的海底挖掘机,将顾昂然链接在挖掘机上沉入海底,到达指定的地点,挖掘机会利用高压水柱将海底的泥沙冲开,形成一道沟,再将光缆埋进去即可,而一开始冲开的泥沙也会慢慢的将光缆覆盖,埋在海底。

海底光缆到底是什么样的?

首先,我们先看看陆地上的光缆是什么样子。

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怎么样,是不是比家里看到的光纤结实很多?

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再来看看海底光缆:

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我们再来看看海底光缆更为直观的实物图:

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海底光缆看上去是不是有点像输油管道?其实海底光缆和陆地光缆最大的区别就是它多了一个“铠装保护”。

“铠装保护”一共分为八层结构:

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典型海底光缆的结构解析

之所以需要这么多层的保护,就是因为海底光缆面对的海底环境极其复杂苛刻。

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海底的威胁,比挖掘机可怕。

首先是海底的腐蚀,这是最主要的问题。海水可是盐水,长时间的浸泡,一般材料肯定是烂了。

海底光缆的外层聚合物层,就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。氢气分子的渗入,会导致光纤传输衰耗增加。除了海水腐蚀之外,海底光缆还要承受海底压力,以及自然灾害(地震、海啸等)、人为因素(渔民打捞作业)的重重考验。

海底光缆是如何工作的?

海底光缆,其实就是光纤,利用光在光导纤维中的传播特性来传输数据。

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但是,海底光缆又不是单纯的一根光纤,它实际上是一个复杂的传输系统。

海底光缆系统由两部分组成:水下设备和岸上设备。

水下设备,主要包括光缆、光放大器/中继器和水下分支单元。

岸上设备,主要包括光缆终端设备、远供电源设备、线路监测设备、网络管理设备和海洋接地装置等设备。

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光缆终端设备负责两端信号处理、发送和接收。检测设备就是告警监控和故障定位等等。这些都很好理解。

那中继器和远供电源设备是干嘛用的呢?

众所周知,尽管光纤速度快、带宽足,但是信号传送距离有限。由于光存在衰耗,它不能无限制的传送下去。

所以,为了实现长距离传输,需要在中间加中继器(信号放大器)。而中继器,是需要用电的。所以,就要用到“远供电源设备”。

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远程供电示意图

如上图所示,海底光缆系统在两端的陆地上配置了远供电源设备。它通过海底光缆上的远供导体,向海底中继器馈电,从而解决供电的问题。

这个供电采用的是高电压、低电流的直流供电,供电电流1安培左右,可供电电压可高达几千伏。

所以说,如果你看到海底光缆的话,最好离远一点。

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目前最顶级的光缆船,可以携带近2000公里的光缆,并以每天200公里的速度前进。