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海底光纜一天鋪設多少公裡

生活 更新时间:2024-07-22 04:19:21

現在我們可以輕易在網絡上搜索到自己想要的任何信息,我們可以與身處世界任何地區的人實現實時信息交互,那麼是什麼幫我們做到這一切的呢?是什麼将世界連接在一起的呢?

很多人可能會認為是徘徊于地球軌道的衛星,的确,目前在地球軌道運行的各種航天器已經多達上千顆,它們都在各個不同的領域為我們提供着服務,但并不包括國際數據的傳輸。你可能聽說過“寬帶衛星”這種東西,在未來寬帶衛星的确有可能分擔一部分國際數據傳輸的任務,但就目前而言,99%以上的國際數據傳輸還是要依靠海底光纜。海底光纜本質上就是我們平時上網所使用的光纖,而如果你曾經剝掉過光纖外面的保護層,就會發現光纖是非常脆弱的,它是一種由玻璃或塑料制作而成的纖維,非常容易折斷。

海底光纜一天鋪設多少公裡(海底光纜綿延上百萬公裡)1

在裝修的時候,我們很早便會叫來寬帶公司安裝寬帶,就是怕預埋的光纖出現斷裂,可見這種東西是十分嬌貴的。

與我們的家居環境相比,海底環境的惡劣程度可謂是天壤之别,那麼為什麼海底光纜一定要使用如此嬌貴的東西呢?因為它的傳輸速度快,它的傳輸速度為什麼這麼快呢?這就涉及到一種叫做“全反射”的光學現象了。

我們知道,光從一種透明介質照射到另一種透明介質之上時,會發生反射與折射,反射的光會回到原本的介質之中,而折射的光則會進入到另一種介質之中,但是,當光從一種折射率較高的介質進入一種折射率較低的介質時,如果入射角大于某一臨界角,那麼則不會發生折射,而是實現全反射。光纖就是這樣,在光纖内部,折射光為0,所以反射光的強度與入射光是一樣的。

海底光纜一天鋪設多少公裡(海底光纜綿延上百萬公裡)2

對于綿延上百萬公裡的海底光纜而言,傳輸效率是至關重要的,所以自然要使用光纖,那麼光纖如此嬌貴,是如何埋在海底又不會斷裂的呢?

其實,海底光纜不會斷裂的原因并沒有什麼特别,完全是因為它的保護結構。在海底光纜的最中心是數對或十數對的光纖束,在光纖束的外圍是第一道保護層,一根由聚乙烯所制成的管子,也就是我們俗稱的塑料管。當然,隻是把光纖放在塑料管裡是不行的,因為它們會在管子裡晃來晃去,所以必須要在塑料管中填滿凡士林,以阻止光纖的晃動,從而減小磨損。塑料管所能夠提供的保護是非常有限的,在我們家中還可以,但在海底幾乎沒用,所以在塑料管的外圍還要纏繞上一圈細鋼絲,這樣一來,強度就大大提升了。

海底光纜一天鋪設多少公裡(海底光纜綿延上百萬公裡)3

之後,在這一圈細鋼絲的外面還要安裝一個金屬管,它通常是由銅或鋁所制造的,其一方面能夠起到保護作用,另一方面還肩負着電力傳輸的作用。

海底光纜綿延上百萬公裡,所以沒有中繼器是不行的,所以每隔幾十公裡就要安裝一個中繼器,而中繼器工作需要供電,而電力的傳輸就由海底光纜外層的金屬管負責。至此,隻需要再在外面裹上一層塑料外皮就可以了。從海底光纜的結構可以看出,它的保護是非常嚴密的,不過這種程度的保護隻能應用于深海部分,在淺海區域,這樣的保護是不夠的,所以淺海段的海底光纜還需要在此基礎上再加裝數層鋼絞線、尼龍繩,最後還要塗上瀝青。這副裝甲也太厚了吧?淺海到底有什麼危險呢?鲨魚,它們非常喜歡啃咬海底光纜。

海底光纜一天鋪設多少公裡(海底光纜綿延上百萬公裡)4

鲨魚為什麼喜歡啃咬海底光纜?至今尚沒有明确的結論,但一些科學家認為是光纜通電後所産生的電磁場吸引了鲨魚,不過目前尚無法證實。

除了鲨魚以外,拖網漁船也經常會對海底光纜造成損害。層層保護的海底光纜制造完成了,接下來怎麼把它埋入深海呢?簡單來講,就是用一個拖船拖着一台沉在海底的海犁來進行鋪設的,海犁會犁開一條深約10厘米的溝,之後拖船沿着這條溝慢慢放下光纜,跟在後面的海犁會将光纜埋入溝中,整個過程說起來簡單,但真的做起來可是相當有難度的。可見,為了能夠讓世界連通,海底光纜從制造到鋪設,可謂是相當耗時,如果未來寬帶衛星真的能夠取代海底光纜,那麼連通世界的工作将會變得輕松很多。至于寬帶衛星是否真的能夠取代海底光纜,我們不得而知,反正馬斯克是信心滿滿。

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