海底光纜的敷設及故障處理

　　日前有媒體報道稱，谷歌將建設太平洋海底光纜系統(tǒng)以幫助亞洲用戶獲得更快網(wǎng)速。那么，海底光纜到底是怎么敷設的?海底光纜是怎么防止被海水腐蝕的?出了故障又怎么修理?

　　海底通訊電纜是用絕緣材料包裹的導線，敷設在海底用來實現(xiàn)國家之間的電信傳輸。首批海底通訊電纜提供電報通訊，后來開始引入電話通訊和互聯(lián)網(wǎng)通訊，而現(xiàn)代的光纜還使用了光纖技術，因此被稱為海底光纜。

　　怎么敷設?

　　簡單來說，海底光纜敷設就是把光纜放在海底光纜敷設船上，然后船慢慢開動的同時把光纜平鋪沉入海底。

　　具體來說，光纜敷設主要包括光纜路由勘查清理、光纜敷設和沖埋保護三個階段。光纜敷設通常是由挖掘海底的纜線埋設機來完成的，它有點像耕田時使用的犁，由海底光纜敷設船拖曳前進，并通過工作光纜作出各種指令。其底部有幾排噴水孔，作業(yè)時，每個孔同時向海底噴射出高壓水柱，將海底泥沙沖開，形成光纜溝。而設備上部有一導纜孔，用來引導光纜(光纜)到光纜溝底部。

法國電信的光纜敷設船(資料圖)

　　過去，常常借海流讓砂自然覆蓋在溝上面，以省去埋纜線的時間。而現(xiàn)在通常會用配備高壓水泵的水下機器人沖一個溝然后放進去再埋上泥土。

　　光纜敷設時要通過控制敷設船的航行速度、光纜釋放速度來控制光纜的入水角度以及敷設張力，避免由于彎曲半徑過小或張力過大而損傷光纜。深海段敷設時，光纜敷設船釋放出光纜，使用水下監(jiān)視器、水下遙控車不斷地進行監(jiān)視和調(diào)整，控制敷設船的前進速度、方向和敷設光纜的速度，以繞開凹凸不平的地方和巖石避免損傷光纜。

　　怎么“防腐”?

　　海底光纜由于長期浸泡在濃度高的海水中，所以極易受到海水腐蝕。此外，氫分子會擴散到光纖的玻璃材料中，使光纖的損耗變大。因此海底光纜既要防止內(nèi)部產(chǎn)生氫氣，同時還要防止氫氣從外部滲入光纜。目前，海底光纜的結(jié)構(gòu)是將經(jīng)過一次或兩次涂層處理后的光纖螺旋地繞包在中心，加強構(gòu)件(用鋼絲制成)包在周圍。

海底光纜的結(jié)構(gòu)(資料圖)

　　海底光纜的基本結(jié)構(gòu)通常為：聚乙烯層、聚酯樹酯或瀝青層、鋼絞線層、鋁制防水層、聚碳酸酯層、銅管或鋁管、石蠟，烷烴層、光纖束等。因此其直徑通常是69毫米，每米的重量高達10公斤，設計壽命為持續(xù)工作25年。

　　怎么修復?

　　海底光纜常常會出現(xiàn)故障，有時候是來自船舶、鯊魚等不經(jīng)意間的破壞，有時候是敵軍的蓄意的破壞，更多的時候是地震所引起的問題。比如2006年受臺灣地震影響，多條國際海底通信光纜發(fā)生中斷，導致國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)用戶無法正常訪問國外網(wǎng)站。同樣2011年，受日本地震的影響，多條途經(jīng)日本相關海域的海底光纜出現(xiàn)故障，而后許多中國用戶發(fā)現(xiàn)無法登錄美國網(wǎng)站。

　　與敷設光纜相比，修復光纜的難度有增無減，因為從深達幾百米甚至幾千米的海床上找到直徑不到10厘米的問題光纜，就如同大海撈針，而修復后再續(xù)接的難度也非常大。

　　而通常，一般海底光纜故障處理會經(jīng)過5個步驟。首先，使用擴頻時域反射儀來定位大致的故障位置。之后，通過潛水機器人找到受損海底光纜的精確位置，切斷故障位置，并將剩余兩端拖回修理船進行修復。接下來，用備用海底光纜連接受損光纜的兩個斷點，經(jīng)測試后再放回海底。