深海军事化 中国海军走向深海

　　互联网已经是我们生活中不可或缺的一部分，而海底光缆则是互联网的“中枢神经”，它承载了全球90%以上的国际语音和数据传输，没有它，互联网只是一个局域网。要知道全球的海底光缆总长达90万公里，可绕地球22圈。

全球海底光缆分布

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现实中的光缆长这样

海底光缆长这样

　　海底光缆与陆地光缆一样，中间是头发丝大小的纤芯，不过，海底光缆需更为加强的铠装保护。从外到内分为：聚乙烯层、聚酯树脂、钢绞线层、铝制防水层、碳酸树脂层、铜管、石蜡、烷烃层，最后才到光纤。

　　这么多层的保护都是为了防止海水的腐蚀，外层的聚合物层是为了防止海水和加固钢缆反应产生氢气，即使外层真的被腐蚀，内层的铜管、石蜡、碳酸树脂也会防止氢气危害到光纤。但不管这个机制设计得多么好，光纤还是会损坏的，一般来说，光缆的寿命是25年。

　　深海区的海底光缆是如何铺的呢？

下面这张动图可以看得比较清楚

　　将光缆的一端固定在岸上，船慢慢向外海开动，一边把光缆或电缆沉入海底，一边利用下沉到海底的挖掘机进行敷设。

　　这里提到两个重要的设备：船（光缆船）、海底挖掘机。

　　1.架设跨洋光缆需要使用光缆船。铺设时要把一大卷光缆放在船上，目前最先进的光缆铺设船可以载重两千公里的光缆，并以两百公里/天的速度铺设。

　　2.光缆铺设船的另一个部分是海底的挖掘机，它一开始将放在岸上，并连接光缆的固定端。它的作用有点像耕田的犁，对于光缆来说，它就是让光缆沉入海底的配重物。

　　挖掘机将由船拖曳前进，并完成三个工作。第一是利用高压水柱冲开海底的泥沙，并形成光缆沟；第二是通过光缆孔铺设光缆；第三是埋线，将两侧的泥沙覆盖在光缆上。

　　简单来说光缆铺设船就是放缆线的，而挖掘机才是真正铺设光缆的。但是跨洋光缆比较粗，柔韧性也比较差，所以船的前进速度要严格控制。

　　另外，在地形崎岖的海底，需要机器人不断探测最佳路径，防止岩石损坏光缆。

　　目前最先进的光缆铺设船可以载重2000公里的光缆，并以200公里/天的速度铺设。

海底光缆敷设船展示

　　这艘船由ABB公司建造，可以敷设和修复交直流电缆和光缆。

动画演示海底光缆铺设过程

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　　如果海底电缆坏掉了，如何修复？

　　即使铺设得再完美光缆也很容易被损坏，有时船舶经过或者锚会误触光缆，大型的鱼类也会不小心破坏光缆外壳。2006年台湾的地震引起多处光缆损坏，甚至敌军也会蓄意破坏光缆。

　　修复这些光缆不是一件容易的事，因为很小的损坏都会导致光缆瘫痪。而要在几万公里的光缆上找到一个小缺口需要耗费许多人力物力。

　　从深达几百米甚至几千米的海床上找到直径不到10厘米的问题光缆，就如同大海捞针，而修复后再续接的难度也非常大。

找到故障点

修复的原理如下面这张动图

　　修复光缆首先需要通过两端光缆发射信号确定受损大致位置，然后派出机器人精准定位并切断这段光缆，最后再将备用的光缆连接上去。但连接过程将在水面上完成，光缆会被拖曳船提到水面上，并由工程师连接修复，再放入海底。

　　1858年英国架设世界第一条海底电缆时中国正处在被鸦片熏的乌烟瘴气，直到1988年中国才铺设了第一条海底电缆，时隔三十年中国的海底光缆技术已居世界前列。

　　目前中国自行研制的第二代海底光缆已经开始建造并铺设，美国和日本去年才开始使用同类型的光缆。而中国的海底光缆核心指标拉丝技术的速度也是达到了2800m/min，比美国的2000m/min还要快。同时华为即将修建一条连接南美洲和非洲的长达6000km的海底光缆，打破了美国厂商在海底光缆市场的垄断。

　　来源：直观学机械

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