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海底光纜是如何鋪設和維護的

來源：www.hzu.org.cn 發布時間：2023-05-04 返回列表

與傳統的金屬電纜相比，光纖以其頻帶寬、損耗低、抗電磁干擾等優點成為長距離通信的選擇解決方案。但是，光纜中玻璃纖維的強度比金屬電纜更“脆弱”，所以為了避免外界因素的破壞，長距離通信光纜都埋在地下。但是，也有一種長距離的光纜就是鋪設在海底的，那么海底光纜是如何鋪設的，又是如何解決保護和維護的問題。
如何鋪設海底電纜。
鋪設地面光纖要簡單得多。它只需要挖一個電纜溝，然后把它拉走，然后把它埋起來。海底光纜的鋪設簡單的說就是把光纜放在海底光纜鋪設船上，然后在船緩慢移動的同時將光纜壓平沉入海底。但實施起來難度要大得多，主要包括光纜路由查和清理、光纜敷設和埋地保護三個階段。
海底光纜鋪設通常是由一個電纜鋪設機，挖海床，它的工作原理有點像在犁領域使用的犁。工作時，電纜埋設機底部的幾排噴孔同時向海底噴射高壓水射流，沖刷掉海底沉積物，形成光纜溝，同時設備上部的導向孔可將光纜引導至光纜溝底部。纜機由海底光纜鋪設船向前拖行，并通過鋪設船通過工作光纜傳遞各種指令。
為避免光纜因彎曲半徑過小或張力過大而損壞，敷設船在敷設時須使用水下監視器和水下遙控車進行連續監測和調整，控制敷設船的航行速度和光纜的釋放速度。控制好光纜入水角度和敷設張力，避開凹凸不平的地方和暗礁。當然，光纜鋪設完畢后，還會有填埋工作。過去利用海流自然覆蓋溝渠，以節省埋設電纜的時間，但也容易受到海流等不穩定因素（如鯊魚）的影響。因此，通常使用配備高壓水泵的水下機器人來沖洗溝渠，然后把它放進去，再用土埋起來。
如何保護海底光纜。
與地面光纜相比，海底光纜所處的環境要惡劣得多。海底光纜長期浸泡在高濃度海水中，易受海水腐蝕，導致光纜強度較差，水中的氫分子會擴散到光纖的玻璃材料中，增加光纖的損耗。因此，海底光纜的結構是在經過一次或兩次包覆處理后，將光纖螺旋狀包裹起來，加固構件(由鋼絲制成)被包裹在其周圍。
目前，海底光纜的基本結構通常為：聚乙烯層、聚酯樹脂或瀝青層、鋼絞線層、鋁防水層、聚碳酸酯層、銅管或鋁管、石蠟、烷烴層、光纖束等。因此，它的直徑通常為69毫米，其每米重量高達10公斤，其設計壽命為連續運行25年。當然，這種結構在正常情況下不會出現問題，但海底光纜須伴隨著高壓電源（為了給海底中繼器供電），其產生的電場可能會讓鯊魚誤以為是食物。
如何修復海底光纜。
光纜雖然鋪設在海底，但由于船舶、鯊魚等的無意破壞、敵軍的蓄意破壞、地震的影響，特別是地震的影響，也會發生故障。對于地面光纜，一般來說，如果不是地震或者認為是斷了，一般很少有問題。如果有斷了，就更容易找到斷了的那頭。維護時，將光的外皮剝掉，將玻璃芯放入光纜熔接機中。重新連接光纜并通過高溫對其進行重新保護就足夠了。與鋪設光纜相比，海底光纜的修復難度有增無減，因為在距離海底數百米甚至數千米處發現直徑不足10厘米的問題光纜，無異于大海撈針。

纖維修復后再連接也是非常困難的。排除海底光纜故障通常要經過以下幾個步驟：首先，用擴頻時域反射儀定位出大概的故障位置，然后用潛水機器人找到受損海底光纜的具體的位置并將其切斷，然后將剩余的兩端拖回修理船，將受損光纜的兩個斷點與備用海底光纜連接，測試保護后放回海底。

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