科普丨海底光纜

據報道,谷歌正在爲其Dunant海底光纜提供帶寬突破,這條連接美國和法國的海底光纜谷歌完全私有,預計將於2020年第三季度投入使用。
那麼海底光纜是什麼樣的,與普通光纜有什麼不同,又是如何鋪設的呢?現在爲您介紹。
目前全世界上95-99%的國際數據傳輸都是通過海底光纜完成的,它的可靠性、快捷性及廣泛應用使得跨洋通信轉瞬實現,保障了國際貿易,促進了世界溝通。據統計全球正在工作的海底光纜長度總和超過了70萬英里。
科普丨海底光纜
海底光纜與陸地光纜一樣,中間是頭髮絲大小的纖芯,不過,海底光纜需更爲加強的鎧裝保護。從外到內分爲:聚乙烯層、聚酯樹脂、鋼絞線層、鋁製防水層、碳酸樹脂層、銅管或鋁管、石蠟、烷烴層,最後纔到光纖。
科普丨海底光纜
這麼多層的保護都是爲了防止海水的腐蝕,外層的聚合物層是爲了防止海水和加固鋼纜反應產生氫氣,即使外層真的被腐蝕,內層的銅管、碳酸樹脂也會防止氫氣危害到光纖。除了海水腐蝕之外,海底光纜還要承受海底壓力,以及自然災害(地震、海嘯等)、人爲因素(漁民打撈作業)的重重考驗。但不管這個機制設計得多麼好,光纖還是會損壞的,一般來說,光纜的壽命是25年。
科普丨海底光纜
根據光纜放置位置,它的厚度可能會有所不同,薄的光纜用在淺海,而厚的光纜則用在深海。
深海(深度在1000米以上)海底光纜採用無鋼絲鎧裝結構,但光纜纜心的結構和加強構件(一般爲中心鋼絲)必須能保護光纖,以防止海水的高壓力與敷設、回收時的高張力。爲了防止鯊魚傷害,還應在鯊魚出沒海域的深海光纜護套上螺旋繞包二層鋼帶,並擠一層聚乙烯外護套。
科普丨海底光纜
淺海(水深在1000米以內)海底光纜的纜心結構與深海光纜相同,但淺海光纜要有單層或雙層鋼絲鎧裝。鎧裝層數和鋼絲外徑要根據海纜路由的海底環境、水深、能否埋設、漁撈等情況而定。

海底光纜系統由兩部分組成:水下設備和岸上設備。
水下設備主要包括光纜、光放大器/中繼器和水下分支單元。
岸上設備主要包括光纜終端設備、遠供電源設備、線路監測設備、網絡管理設備和海洋接地裝置等設備。
科普丨海底光纜
光纜終端設備負責兩端信號處理、發送和接收;
檢測設備就是告警監控和故障定位;
中繼器(信號放大器)是爲了實現長距離傳輸;
遠供電源設備通過海底光纜上的遠供導體,向海底中繼器饋電。
海底光纜鋪設是一個實施嚴格且耗時的過程。
在鋪設時需要確保定位系統不會因爲火災或溢水而損壞,所以架設跨洋光纜需要使用光纜鋪設船。鋪設時要把一大卷光纜放在船上。
淺海區域光纜敷設船停留在距離海岸數公里的位置,通過岸上牽引機的牽引,將放置在浮包上的光纜向岸邊牽引,然後拆除浮包,使光纜沉至海底。
科普丨海底光纜
深海區域敷設船先使用水下檢測器搭配水下遙控車,進行水下監視和調整,以避開海底不平整、有岩石的地方。
光纜鋪設船的另一個部分是挖掘機,從登陸站點開始,將光纜的一端固定在岸上,光纖鋪設船慢慢向外海出發,一邊把光纜沉入海底,一邊利用下沉到海底的挖掘機進行敷設。
科普丨海底光纜
挖掘機將由船拖曳前進,並完成三個工作。
第一是利用高壓水柱衝開海底的泥沙,並形成光纜溝;第二是通過光纜孔鋪設光纜;第三是埋線,將兩側的泥沙覆蓋在光纜上。
科普丨海底光纜
簡單來說光纜鋪設船就是放纜線的,而挖掘機纔是真正鋪設光纜的。但是跨洋光纜比較粗,柔韌性也比較差,所以船的前進速度要嚴格控制。
另外,鋪設過程必須避開珊瑚礁、沉船以及各種生物棲息地和其它常見障礙物,所以需要機器人不斷探測最佳路徑。

海底光纜如何修復?
海纜斷裂一般有兩大原因。一是地震、海嘯等不可抗力,二是人爲原因。一旦斷纜,不僅在國際通信上造成巨大影響,由其造成的損失更是無法估算。
科普丨海底光纜
修復五步
第一步:通過兩端光纜發射信號確定受損大致位置;
第二步:派出水下機器人精準定位並切斷這段光纜,將光纜拖到船上;
第三步:由工程師連接修復;
第四步:新的海底光纜連接完成後,還需經過反覆測試,以確保通訊及數據傳輸正常
第五步:由水下機器人將修復的海底光纜用高壓水槍將海底的淤泥衝出一條溝,將修復的海底光纜"安放"進去。
科普丨海底光纜
目前中國大陸的海底光纜連接點只有三個。第一個是青島,第二個是上海,第三個是汕頭。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章