海底光缆主要用于连接光缆和Internet, 是构成现在互联网的基石。据悉，目前正在使用的海底光缆有300多了，预计在2017年这个数字将达到900多条。可以说，两个国家之间互联网的紧密程度几乎可以用海底光缆的数量来衡量。
海底光缆的结构海底光缆根据不同的海洋环境和水深，可分为深海光缆和浅海光缆。为保证通信光纤不受外力和环境影响，海底光缆必须要经受住海底压力、磨损、腐蚀、生物等环境；按照这些特定的要求，海底光缆的基本结构是将经过一次或两次涂层处理后的光纤螺旋地绕包在中心，加强构件(用钢丝制成)的周围。并放在专制的不锈钢管中。该管外绕高强度拱形结构的钢丝。钢丝层又包上铜管，又使得光缆铺设时不发生微/宏弯。最后挤塑外护套。
上图为海底光缆的结构解析。其中1代表聚乙烯层，2代表聚酯树酯或沥青层，3代表钢绞线层，4代表铝制防水层，5代表聚碳酸酯层，6代表铜管或铝管，7代表石蜡，烷烃层，8代表光纤束。
深海光缆的结构要求更高，光纤设在螺旋形的U形槽塑料骨架中，槽内填满油膏或弹性塑料体形成纤芯。纤芯周围用高强度的钢丝绕包，在绕包过程中要把所有缝隙都用防水材料填满，再在钢丝周围绕包一层铜带并焊接搭缝，使钢丝和铜管形成一个抗压和抗拉的联合体，这个铜管还是传送远供电流的导体。在钢丝和铜管的外面还要再加一层聚乙烯护套。这样严密多层的结构是为了保护光纤、防止断裂以及防止海水的侵入，同时也是为了在敷设和回收修理时可以承受巨大的张力和压力。在有鲨鱼出没的地区，在海底光缆的外面还要加上钢带绕包两层后，再加一层聚乙烯外护套。
海底光缆的历史
1850年，世界第一条海底电缆在英法之间有盎格鲁-法国电报公司简称1866年，第一条成功横跨大西洋的海底光缆建成，成功实现欧美大陆之间的电报通讯1886年，中国的第一条海底电缆由台湾巡抚刘铭传建成，连接台湾和大陆的电报通讯1988年，美国与英法之间的第一条高速的通信电缆建成，标志着海底光缆时代的到来1989年，第一条跨越太平洋的海底电缆（全长132000公里）建设成功1993年第一条在中国登陆的国际海底光缆（中国日本海底光缆系统）建设成功1997年，中国参与建设的（FLAG)全球海底光缆系统建成运营，全长27000公里2014年，谷歌公司将投资3亿美金建设新一代的太平洋海底光缆系统海底光缆是怎样铺成的
海底电缆工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程。在浅海，如水深小于200米的海域缆线采用埋设，而在深海则采用敷设。水力喷射式埋设是主要的埋设方法。埋设设备的底部有几排喷水孔，平行分布于两侧，作业时，每个孔同时向海底喷射出高压水柱，将海底泥沙冲开，形成海缆沟；设备上部有一导缆孔，用来引导电缆（光缆）到海缆沟底部，由潮流将冲沟自动填平。埋设设备由施工船拖曳前进，并通过工作电缆作出各种指令。敷缆机一般没有水下埋设设备，靠海缆自重敷设在海底表面。船不断往前开，然后用水下机器人冲一个沟，将光缆放入，然后再用水下机器人把泥沙冲回去，覆盖光缆，然后不断前进，当需要驳接时则在船上先接完成，然后密封，再继续铺设。目前的海底光缆全部都为光纤的，电缆的已经很少了，并且目前铺设的全部都是埋进泥土里的了，就是用水下机器人冲一个沟然后放进去再埋上泥土。水下机器人其实是利用一个高压水泵，将水加压到很高的压力喷射出去，从而冲出沟槽来的。至于维护，这个没有什么维护可言，通常不需要维护，只需要定期用水下机器人勘察是否光缆有露即可，如果有则将泥沙覆盖上去。
海底光缆的修复海缆断裂一般有两大原因。一是地震、海啸等不可抗力，二是人为原因。一旦断缆，不仅在国际通信上造成巨大影响，因此造成的损失更是无法估算。一旦光缆出现问题，在茫茫大海中，从深达几百米甚至几千米的海床上找到直径不到10厘米的海缆，就如同大海捞针。再探测到光缆的断裂点，并将之打捞上来，重新接续好放回海底，其技术难度可想而知。
修复工作的第一步是找到断点。海缆工程师可以通过电话和互联网中断情况找到断点的大概位置。岸上终点站可以发射光脉冲，正常的光纤可以一直在海中传输这些脉冲，但是如果光纤在哪里断了，脉冲就会从那一点弹回，岸上终点站这样就可以找到断点。之后就需要船只运来新的光缆进行修补，但第一步是要把断的光纤捞上来。如果光缆在水下不足2000米的深处，可以使用机器人打捞光缆，一般位于水深约3000米至4000米海域，只能使用一种抓钩，抓钩收放一次就需要耗费十数个小时。
海底光缆的具体修复过程如下
1、机器人潜下水后，通过扫描检测，找到破损海底光缆的精确位置。
2、机器人将浅埋在泥中的海底光缆挖出，用电缆剪刀将其切断。船上放下绳子，由机器人系在光缆一头，然后将其拉出海面。同时，机器人在切断处安置无线发射应答器。
3、用相同办法将另一段光缆也拉出海面。和检修电话线路一样，船上的仪器分别接上光缆两端，通过两个方向的海底光缆登陆站，检测出光缆受阻断的部位究竟在哪一端。之后，收回较长一部分有阻断部位的海底光缆，剪下。另一段装上浮标，暂时任其漂在海上。
4、接下来靠人工将备用海底光缆接上中美海底光缆的两个断点。连接光缆接头，可是个'技术含量'极高的活，非一般人能够胜任，必须是经过专门的严格训练、并拿到国际有关组织的执照后的人员，才能上岗操作。像这样的'接头工'，上海电信方面目前只有三四名。
5、备用海底光缆接上后，经反复测试，通讯正常后，就抛入海水。这时，水下机器人又要'上阵'了：对修复的海底光缆进行'冲埋'，即用高压水枪将海底的淤泥冲出一条沟，将修复的海底光缆'安放'进去。海底光缆的趣事海底电缆窃听故事1989年初，美国国家安全局开始进行窃听海底光缆的技术研究。90年代中期，美国国家安全局进行了海底光缆的首次窃听实验。在这次实验中，美国特工人员乘一艘特制的间谍潜艇潜入洋底，通过特殊手段将一段海缆扯进间谍潜艇的特制工作舱内，成功地切开了一条海底光缆。此次实验未被光缆运营商发现，这标志着美国已经从技术上实现了对海底光缆的窃听。2005年3月，美军核动力攻击潜艇'吉米·卡特'号正式服役，值得关注的是它不仅具有强大的作战能力，而且它是具有窃听海底光缆的能力的一艘特种潜艇。从此，光纤通信就变得不再安全。下图为吉米卡特号潜艇。
根据美国国家安全局（NSA）原职员Edward Snowden2013年披露的消息来看，美国和英国的谍报机构在200多条海底电缆上安装窃听器。在全球的海底电缆中，经由美国和英国的海底电缆数量很多，此外，在Gmail和Facebook等SNS相关的通信信息从光缆处连根拔起的报道也给全球带来很大的打击。
实际上，Snowden所说的也有据可循，以前的报道中也传达过通过窃听对方的谈话了解到巴西罗塞夫总统强烈抗议美国一事。还会有这样的影响啊？虽然计划本身于2012年就开始存在，但是2014年2月，巴西政府就在巴西和葡萄牙之间敷设海底电缆一事和欧盟达成一致协议。这样，就可以不经由美国，信息就不会被美国所窃取。此外，在2014年10月召开的记者见面会上，巴西罗塞夫总统讲述国际海底光缆成为窃听目标一事。那海底光缆是怎么被窃听的呢？
窃听光纤的基本步骤：首先将需要窃听的光纤放入一个设备中被适当弯曲(1).从光纤中折射出来的 光线被设备中的光学检测设备拾取(2)，然后发送给光电转换设备(3).光电转换装置将光信号转换为电信号，然后通过以太网线将数据传送到电脑上。虽然现在的数据分析技术不可能处理如此庞大的信息量，随着解析技术的提高，挑选出特定的个人信息进行窃听变得成为可能。这是拥有庞大信息员的海底电缆的价值就显得不言而喻。鲨鱼也中意它？！
尽管没听说鲨鱼有磨牙的习性，但是它们撕咬光缆是一个不争的事实，和陆地上的光缆或者铜质光缆不同，海底光缆必须接通高压电流才能向海底的中继器传送数据，而这些光缆发出的电磁场使鲨鱼将它们当成是垂死挣扎的鱼类。鲨鱼的撕咬有时会破坏互联网通讯，毕竟那么大的嘴那么大的咬合力咬断光纤也不是什么难事。为了解决这个问题，谷歌等公司为他们的光缆采取了防护措施——使用凯拉夫材质的光缆包覆层，也就用来造防弹衣的材料。看来这海底光缆真是价值不菲啊。不过想来也是，现在这个世界怎么离得开互联网呢？要是某天全世界集体断网，会是怎样一种情景啊～思考题海底光缆的寿命是多长？请大家进入www.engicool.com和我们一起讨论哦。
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