海底光纜的敷設(shè)及故障處理

　　日前有媒體報道稱，谷歌將建設(shè)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(shè)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(dǎo)線，敷設(shè)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(shù)，因此被稱為海底光纜。

　　怎么敷設(shè)?

　　簡單來說，海底光纜敷設(shè)就是把光纜放在海底光纜敷設(shè)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(shè)主要包括光纜路由勘查清理、光纜敷設(shè)和沖埋保護(hù)三個階段。光纜敷設(shè)通常是由挖掘海底的纜線埋設(shè)機(jī)來完成的，它有點像耕田時使用的犁，由海底光纜敷設(shè)船拖曳前進(jìn)，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(shè)備上部有一導(dǎo)纜孔，用來引導(dǎo)光纜(光纜)到光纜溝底部。

法國電信的光纜敷設(shè)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(jī)器人沖一個溝然后放進(jìn)去再埋上泥土。

　　光纜敷設(shè)時要通過控制敷設(shè)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(shè)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(shè)時，光纜敷設(shè)船釋放出光纜，使用水下監(jiān)視器、水下遙控車不斷地進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整，控制敷設(shè)船的前進(jìn)速度、方向和敷設(shè)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(kuò)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(qiáng)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(dá)10公斤，設(shè)計壽命為持續(xù)工作25年。

　　怎么修復(fù)?

　　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(dǎo)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(guān)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(shè)光纜相比，修復(fù)光纜的難度有增無減，因為從深達(dá)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(fù)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(kuò)頻時域反射儀來定位大致的故障位置。之后，通過潛水機(jī)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(jìn)行修復(fù)。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。