每根海底电缆的两端都设有登陆站。这些登陆站不仅是地面网络的汇流点,还承担着向电缆输送3000万至1万伏特电压的重任,以确保远距数据传送的顺利进行。水下中继器则每100公里便会增强一次光信号,以确保信号的稳定传输。此外,登陆站还负责监控电缆的运行状态,确保其始终处于正常工作状态。

由于登陆站的重要性,它们通常都会受到严密的保护。不仅位置机密,而且进入者还需要通过指纹扫描等严格的身份验证措施。例如,位于孟加拉国的一座登陆站就负责连接法国到新加坡的SEA-ME-WE 4海底光缆,其安全性和保密性都达到了极高的水平。

位于孟加拉的一座登陆站负责连接法国到新加坡的亚欧4号国际海底光缆。

值得一提的是,海底电缆的铺设环境极其恶劣。有些电缆甚至需要穿越深度与珠穆朗玛峰相当的海沟。然而,这并没有难倒工程师们。他们通过精心的设计,使得电缆能够抵御深海的高压、腐蚀以及海洋生物的攻击。具体来说,电缆的外壳由聚乙烯等硬塑料制成,以防止破损。内部则设有钢绞线以增加强度,确保电缆在直接下放铺设时不会损坏。同时,浸过焦油的尼龙纱像黑色绷带一样包裹着电缆,为其提供了进一步的保护。而铜导体则负责传输电力,为光纤提供额外的信号放大,助力远距传送信号。最重要的部分当属光纤纤芯了。它由密封胶提供缓冲的细如发丝的玻璃束组成,能够以光脉冲的形式传输数据。尽管层层包裹,但电缆的直径并不大,与常见的饮料罐相差无几。而在海洋最深处的电缆,直径更是仅有17毫米,与园艺水管相仿。

在海底电缆的铺设和维修过程中,还有一个不得不提的因素——鲨鱼。1985年,在加那利群岛铺设首批光纤电缆时,工程师们就遇到了鲨鱼的“骚扰”。连续四次铺设都因为鲨鱼的啃咬而失败。当把坏掉的电缆捞起时,他们惊讶地发现其中嵌有鲨鱼牙齿。实际上,这并不是个例。全球各地都发生过梭鱼、浅水和深水鲨啃咬电缆的情况。那么,这些鲨鱼为何要对电缆“下手”呢?据推测,它们可能是被电缆中通过的高电压所产生的电磁场所吸引。鲨鱼具有一种特殊的电感受器,能够侦测到微弱的电信号,从而追踪猎物或导航。因此,当它们遇到带有磁场的电缆时,便会不由自主地啃咬起来。

谷歌等电信公司会用类似凯夫拉纤维的垫子加固电缆,以防后者被鲨鱼咬坏。

深海电缆,潜行于幽暗海底,却照亮了全球通信的版图。它们是无言的使者,跨越万水千山,让信息自由穿梭。在极端环境下坚守,它们不仅传递着数据,更传递着人类的智慧与梦想。深海电缆,是连接世界的纽带,也是探索未知的见证。它们静静铺展,却让世界因之而动,共同书写着全球互联的新篇章,让地球村的梦想照进现实。

文中图片均来源于《How it works》杂志

作者:《how it works》科普团队

审核:梁忠伟 中国机械学会微纳制造、智能运维专委会理事、中机联绿色制造专委会常务委员

来源: 科普中国创作培育计划

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