科普知识！为什么海底光缆如此脆弱？

1998年3月7日，世界上首条主要为互联网服务的海底光缆开通，把纽约和伦敦连接了起来。海底光缆系统分为岸上设备和水下设备两大部分。岸上设备将语音、图像、数据等我们所要传输的信息统一整合起来。水下设备负责通信信号的处理、发送和接收。这么重要的设备，它的直径只有10厘米不到，非常脆弱。即使它沉在数千米的海底，却依然不能避免损坏的遭遇。这是为什么呢？

来听听专家怎么说吧！

2003年10月，一艘渔船起锚时的拉拽，致使通往崇明岛的海底光缆被意外拉断。这一意外事件造成崇明岛上至少3万户有线电视用户信号接收受阻，持续了近4天时间。

铺设海底光缆示意图

海底光缆，是铺设在海底的用绝缘材料包裹的导线，通常埋在海床下1～2米深的地方，用以建立跨越海洋的电信传输。近些年海底光缆“罢工”的现象时有发生，海底光缆的脆弱性令人担忧。

海底电缆

海底光缆为什么如此脆弱呢？就拿海底光缆隐患最严重的亚洲环太平洋地区来说，这个地区是世界地震多发区之一，地震时海底光缆很容易发生位移或断裂。近海的海缆事故绝大多数是由于渔业捕捞、船只抛锚等海上作业活动引起的，尤其是一些捕捞船上帆张网用的大铁锚最危险。这种铁锚有两三吨重，而所谓的“帆张网”，就是拿这个大铁锚拽着一个巨大的帆布“降落伞”投进海里，铁锚要是挂上海底光缆，随时可能将海底光缆扯断。

每年都有海底光缆断裂事故发生，东海和黄海在上海登陆的光缆中有好几条海底光缆都是断过后又重新接好的。曾经断过的海底光缆，就更加脆弱了。修复过的光缆会虚浮在海底，更容易被下到海底的铁锚或者其他东西弄坏。20世纪80年代末还发生过深海光缆的聚乙烯绝缘体被鲨鱼咬坏造成供电故障的实例。

央视新闻客户端消息，当地时间10月4日，挪威广播电视公司报道称，从罗弗敦亨宁斯韦尔到斯沃尔韦尔之间的海底电缆出现问题发生断裂。断裂发生在亨宁斯韦尔以东500米处。目前修复电缆的工作正在进行中，这将需要几天到一周的时间。挪威罗福克拉夫特电力公司表示尚不清楚事故原因。

海底光缆绵延上百万公里,所以没有中继器是不行的,所以每隔几十公里就要安装一个中继器,而中继器工作需要供电,而电力的传输就由海底光缆外层的金属管负责。

现在我们可以轻易在网络上搜索到自己想要的任何信息，我们可以与身处世界任何地区的人实现实时信息交互，那么是什么帮我们做到这一切的呢？是什么将世界连接在一起的呢？很多人可能会认为是徘徊于地球轨道的卫星，的确，目前在地球轨道运行的各种航天器已经多达上千颗，它们都在各个不同的领域为我们提供着服务，但并不包括国际数据的传输。

你可能听说过“宽带卫星”这种东西，在未来宽带卫星的确有可能分担一部分国际数据传输的任务，但就目前而言，99%以上的国际数据传输还是要依靠海底光缆。海底光缆本质上就是我们平时上网所使用的光纤，而如果你曾经剥掉过光纤外面的保护层，就会发现光纤是非常脆弱的，它是一种由玻璃或塑料制作而成的纤维，非常容易折断。

在装修的时候，我们很早便会叫来宽带公司安装宽带，就是怕预埋的光纤出现断裂，可见这种东西是十分娇贵的。与我们的家居环境相比，海底环境的恶劣程度可谓是天壤之别，那么为什么海底光缆一定要使用如此娇贵的东西呢？因为它的传输速度快，它的传输速度为什么这么快呢？这就涉及到一种叫做“全反射”的光学现象了。

我们知道，光从一种透明介质照射到另一种透明介质之上时，会发生反射与折射，反射的光会回到原本的介质之中，而折射的光则会进入到另一种介质之中，但是，当光从一种折射率较高的介质进入一种折射率较低的介质时，如果入射角大于某一临界角，那么则不会发生折射，而是实现全反射。光纤就是这样，在光纤内部，折射光为0，所以反射光的强度与入射光是一样的。

其实，海底光缆不会断裂的原因并没有什么特别，完全是因为它的保护结构。在海底光缆的最中心是数对或十数对的光纤束，在光纤束的外围是第一道保护层，一根由聚乙烯所制成的管子，也就是我们俗称的塑料管。当然，只是把光纤放在塑料管里是不行的，因为它们会在管子里晃来晃去，所以必须要在塑料管中填满凡士林，以阻止光纤的晃动，从而减小磨损。塑料管所能够提供的保护是非常有限的，在我们家中还可以，但在海底几乎没用，所以在塑料管的外围还要缠绕上一圈细钢丝，这样一来，强度就大大提升了。

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