你一定听说过“光缆”这个概念。什么是光缆?顾名思义,就是通过光信号来传递信息的缆线。
海底光缆是用来提供跨洲互联网连接服务的。比如,我国的青岛、上海、汕头都是海底光缆的接入点。海底光缆非常粗,但是里面用来传递信息的部分却很细,直径也就一毫米左右,这个用来传递信息的部分就是光纤。光纤不能直接扔到海里进行信息传输,必须要里三层外三层地保护起来,这是为了防止海水侵蚀、海底动物的干扰以及保证信息传递的高效无误。
海底光缆最外层是聚乙烯材料,类似于橡胶,把光缆放到海里,要经得住海水的腐蚀,就要用聚乙烯这样抗腐蚀的材料进行包裹。光缆内层还有金属导线,是用来给光缆供电的。那就奇怪了,光纤不是可以直接传递信息吗?为什么还要供电?答案是这里的电不是给光纤用的,而是给中继器用的。
海底光缆一条就有几千千米,它要跨越大洋,信号的强度在传输过程中肯定会衰减,等传到对面时信号早就没了,这当中信号也容易出错,所以要在光缆中间装多个中继器。信号每传递一段距离就要进入中继器放大修正一下,以保证信号传递的强度和正确率,中继器要工作就需要电。
一条横跨太平洋的光缆是怎么铺设的呢?感觉这是个浩大的工程,但其实海底光缆的铺设过程可以说是非常简单粗暴,就是用作业船,在海面上一边行驶,一边把光缆铺设在海底,海底还有一台机器人自动车,它会在海底挖出两米深的沟,把光缆放进去再埋起来。这样可以固定海底光缆的位置,同时防止光缆被海底生物干扰。
光缆也会出现故障,需要维护和维修,比如海底地震的时候,光缆有一定概率会被震坏。2011年日本“3·11”大地震的时候,日本附近的海底光缆就遭到过损坏,导致一定程度的断网。海底光缆的维修和维护要用到一种仪器,叫定时域反射仪,它能确定光缆具体坏在哪儿。大部分的光缆损坏,大概率是该位置的光纤断掉了。总的来说,光在光缆里面传播,走得越远,信号强度衰减得就越多,定时域反射仪就是向光缆里面发射信号,然后看回弹信号的衰减程度,信号会在断掉的地方发生反射,根据反射信号的强度,就能推测出这个信号经过了多长距离发生的反射,把这个距离除以2就是光纤的断点。确定断点之后,把那一段光缆捞起来,相比拆开维修,更方便的方案是直接剪断,换条新的接进去。