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作者:爬山虎線纜品牌 閱讀量:次 發(fā)表時(shí)間:2022-02-11 14:11
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海底光纜,Submarine (Undersea)Optical Fibre Cable,又稱海底通訊電纜,是用絕緣材料包裹的導(dǎo)線,鋪設(shè)在海底,用以設(shè)立國(guó)家之間的電信傳輸。海底光纜系統(tǒng)主要用于連接光纜和Internet,它分為岸上設(shè)備和水下設(shè)備兩大部分,海底光纜即水下設(shè)備中最重要的也是最脆弱的部分。
海底光纜是用絕緣外皮包裹的導(dǎo)線束鋪設(shè)在海底,海水可防止外界光磁波的干擾,所以海纜的信噪比較高;海底光纜通信中感受不到時(shí)間延遲;海底光纜的設(shè)計(jì)壽命為持續(xù)工作25年,而人造衛(wèi)星一般在10到15年內(nèi)就會(huì)燃料用盡。
海底光纜的基本結(jié)構(gòu)為:聚乙烯層、聚酯樹酯或?yàn)r青層、鋼絞線層、鋁制防水層、聚碳酸酯層、銅管或鋁管、石蠟,烷烴層、光纖束等。海底光纜系統(tǒng)主要用于連接光纜和Internet,它分為岸上設(shè)備和水下設(shè)備兩大部分。岸上設(shè)備將語音、圖象、數(shù)據(jù)等通信業(yè)務(wù)打包傳輸。水下設(shè)備負(fù)責(zé)通信信號(hào)的處理、發(fā)送和接收。水下設(shè)備分為海底光纜、中繼器和“分支單元”三部分:海底光纜是其中最重要的也是最脆弱的部分。
深海光纜的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜:光纖設(shè)在U形槽塑料骨架中,槽內(nèi)填滿油膏或彈性塑料體形成纖芯。纖芯周圍用高強(qiáng)度的鋼絲繞包,在繞包過程中要把所有縫隙都用防水材料填滿,再在鋼絲周圍繞包一層銅帶并焊接搭縫,使鋼絲和銅管形成一個(gè)抗壓和抗拉的聯(lián)合體。在鋼絲和銅管的外面還要再加一層聚乙烯護(hù)套。這樣嚴(yán)密多層的結(jié)構(gòu)是為了保護(hù)光纖、防止斷裂以及防止海水的侵入。在有鯊魚出沒的地區(qū),在海纜外面還要再加一層聚乙烯護(hù)套。
海底光纜的結(jié)構(gòu)要求堅(jiān)固、材料輕,但不能用輕金屬鋁,因?yàn)殇X和海水會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣,氫分子會(huì)擴(kuò)散到光纖的玻璃材料中,使光纖的損耗變大。因此海底光纜既要防止內(nèi)部產(chǎn)生氫氣,同時(shí)還要防止氫氣從外部滲入光纜。為此,在90年代初期,研制開發(fā)出一種涂碳或涂鈦層的光纖,能阻止氫的滲透和防止化學(xué)腐蝕。光纖接頭也要求是高強(qiáng)度的,要求接續(xù)保持原有光纖的強(qiáng)度和原有光纖的表面不受損傷。
海底通訊電纜是用絕緣材料包裹的導(dǎo)線,敷設(shè)在海底用來實(shí)現(xiàn)國(guó)家之間的電信傳輸。首批海底通訊電纜提供電報(bào)通訊,后來開始引入電話通訊和互聯(lián)網(wǎng)通訊,而現(xiàn)代的光纜還使用了光纖技術(shù),因此被稱為海底光纜。
怎么敷設(shè)海底光纜?
簡(jiǎn)單來說,海底光纜敷設(shè)就是把光纜放在海底光纜敷設(shè)船上,然后船慢慢開動(dòng)的同時(shí)把光纜平鋪沉入海底。具體來說,光纜敷設(shè)主要包括光纜路由勘查清理、光纜敷設(shè)和沖埋保護(hù)三個(gè)階段。光纜敷設(shè)通常是由挖掘海底的纜線埋設(shè)機(jī)來完成的,它有點(diǎn)像耕田時(shí)使用的犁,由海底光纜敷設(shè)船拖曳前進(jìn),并通過工作光纜作出各種指令。其底部有幾排噴水孔,作業(yè)時(shí),每個(gè)孔同時(shí)向海底噴射出高壓水柱,將海底泥沙沖開,形成光纜溝。而設(shè)備上部有一導(dǎo)纜孔,用來引導(dǎo)光纜(光纜)到光纜溝底部。
過去,常常借海流讓砂自然覆蓋在溝上面,以省去埋纜線的時(shí)間。而現(xiàn)在通常會(huì)用配備高壓水泵的水下機(jī)器人沖一個(gè)溝然后放進(jìn)去再埋上泥土。
光纜敷設(shè)時(shí)要通過控制敷設(shè)船的航行速度、光纜釋放速度來控制光纜的入水角度以及敷設(shè)張力,避免由于彎曲半徑過小或張力過大而損傷光纜。深海段敷設(shè)時(shí),光纜敷設(shè)船釋放出光纜,使用水下監(jiān)視器、水下遙控車不斷地進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整,控制敷設(shè)船的前進(jìn)速度、方向和敷設(shè)光纜的速度,以繞開凹凸不平的地方和巖石避免損傷光纜。
海底光纜怎么"防腐"?
海底光纜由于長(zhǎng)期浸泡在濃度高的海水中,所以極易受到海水腐蝕。此外,氫分子會(huì)擴(kuò)散到光纖的玻璃材料中,使光纖的損耗變大。因此海底光纜既要防止內(nèi)部產(chǎn)生氫氣,同時(shí)還要防止氫氣從外部滲入光纜。目前,海底光纜的結(jié)構(gòu)是將經(jīng)過一次或兩次涂層處理后的光纖螺旋地繞包在中心,加強(qiáng)構(gòu)件(用鋼絲制成)包在周圍。
海底光纜的基本結(jié)構(gòu)通常為:聚乙烯層、聚酯樹酯或?yàn)r青層、鋼絞線層、鋁制防水層、聚碳酸酯層、銅管或鋁管、石蠟,烷烴層、光纖束等。因此其直徑通常是69毫米,每米的重量高達(dá)10公斤,設(shè)計(jì)壽命為持續(xù)工作25年。
怎么修復(fù)海底光纜?
海底光纜常常會(huì)出現(xiàn)故障,有時(shí)候是來自船舶、鯊魚等不經(jīng)意間的破壞,有時(shí)候是敵軍的蓄意的破壞,更多的時(shí)候是地震所引起的問題。比如2006年受臺(tái)灣地震影響,多條國(guó)際海底通信光纜發(fā)生中斷,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)用戶無法正常訪問國(guó)外網(wǎng)站。同樣2011年,受日本地震的影響,多條途經(jīng)日本相關(guān)海域的海底光纜出現(xiàn)故障,而后許多中國(guó)用戶發(fā)現(xiàn)無法登錄美國(guó)網(wǎng)站。
與敷設(shè)光纜相比,修復(fù)光纜的難度有增無減,因?yàn)閺纳钸_(dá)幾百米甚至幾千米的海床上找到直徑不到10厘米的問題光纜,就如同大海撈針,而修復(fù)后再續(xù)接的難度也非常大。
而通常,一般海底光纜故障處理會(huì)經(jīng)過5個(gè)步驟。首先,使用擴(kuò)頻時(shí)域反射儀來定位大致的故障位置。之后,通過潛水機(jī)器人找到受損海底光纜的精確位置,切斷故障位置,并將剩余兩端拖回修理船進(jìn)行修復(fù)。接下來,用備用海底光纜連接受損光纜的兩個(gè)斷點(diǎn),經(jīng)測(cè)試后再放回海底。
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