为何要在深海中放置电缆，就不怕被船只或潜艇刮到吗？

海底电缆主要分为通信传输和电力传输两种，世界上第一条海底电缆是在1850年于英法两国之间铺设完成的，在38年后我国才开始铺设。电力电缆常用于陆岛之间的电力输送，通信电缆则承载着全球性互联网的传输。浅海电缆一般会有警示性标志或者海图标注，提醒船舶远离，破坏电缆所需承担的巨大经济赔偿和法律风险通常会让船舶敬而远之；深海电缆基本布置在数千米深度的海域，被潜艇和渔船破坏的可能性不大，综合以上两种原因，在正常情况下，海底电缆被人为破坏的可能性极小。

为什么要建设海底电缆？

在经历了三次工业革命后，人类进入信息化时代，海底光缆已经成为世界各国间互相连通的主动脉，时至今日，全球有95%以上的国际信息传输，都是由海底光缆承载，如果某一天，全球海底光缆同时出现故障，那将会是什么样的一个世界，金融活动陷入停摆，国际贸易进入衰退，除去卫星通信所传输的部分信息以外，可能很多国外的新闻事件，基本要几个月后我们才会知道。

目前，全球有300多条跨洋海底电缆，随着时代变迁，海底电缆 已经完成铜芯到光纤的质变，数据传输量也迅速攀升，由facebook投资铺设、连接东亚多国的电缆甚至达到了每秒55Tb的超强数据传输量。谷歌投资的一条faster海底电缆，更是提升到了60Tb每秒。

有的朋友可能会有这样的疑问，为什么不用卫星通信取代海底光缆呢？这样不就从某种程度上减小了战时海底通信被敌国破坏的风险了吗？

实际上早有人考虑过这个问题，并且一直有人在尝试。只不过通信卫星所使用的射频带宽无法支撑Tb级是数据传输需求，在未来很长一段时间内，卫星通信都只能作为海底光缆通信的补充。

世界上第一条海底电缆由盎格鲁-法国电报公司开发，跨过英吉利海峡连接英法两国，最开始的电缆只能用于发送摩斯电码，没有太多保护措施，以至于最后被渔民给捞上来了，没错，真的是被捞上来了，而且还是铜线材质。

英法两国的海底电缆的数据传输成功，为资本家打开了北美大陆的通信大门，1854年，从纽约到纽芬兰的海底电缆项目，因资金链断裂，一度陷入停工，该工程的总工程师被逼无奈，毅然决定到美国寻求投资，美国企业家塞勒斯·韦斯特·菲尔德对此颇有兴致，朝该项目投入大量资金，最终世界第一条跨洋海底电缆工程得以复工，1858年8月，一个单词通过这条跨洋铜线传到美国，成为人类海底电缆通信史上的丰碑，美英两国社会各界对此予以高度评价，英国《泰晤士报》则称其为自哥伦布发现新大陆以来，人类最伟大的壮举。

悲剧的是，这条越洋电缆仅仅工作一个月就出了问题，投资者菲尔德也从荣耀加身的社会舆论宝座上直跌而下，成了人人喊打的骗子。随着美国内战的爆发，经济大萧条席卷而来，菲尔德公司濒临破产，可他始终没有忘记这条在大洋底下的电缆，经过十多年的改进和研究，他终于借助海底电缆在全球通信领域占据一席之地。

为什么深海电缆一般不会被渔船或潜艇破坏？

在海底电缆设计之初，科研人员早就考虑到光缆将面临海水高压、高盐腐蚀等多重威胁，所以在上面加装了多达7层的防护，由外而内依次为聚乙烯层、聚酯树脂或沥青层、钢绞线层、铝制防水层、聚碳酸酯层、铜管或铝管曾、石蜡烷烃层、光纤层。

众所周知海水中对钢铁的巨大腐蚀性，来自其高盐分，海底光缆的外层聚合物，在某种程度上可以隔绝加固钢缆与盐水的反应，即便是外层破损，还会有铜管、石蜡等层保护光纤受损。

船只和潜艇难以破坏深海电缆，跟船只锚链长度和潜艇停泊方式有很大关系，军舰和民用船舶，锚链长度都在100米以上，大型远洋货轮则有12节锚链，每一截长度为27.5米，长度也才300多米，国际上对于深海光缆的定义，则是超过500米，因此，在深海，船舶就算把锚链全部抛完，也不可能触及到光缆。潜艇更别说了，通常只能在海中某一深度或者海面停泊，如果要执意停在海底，跟沉没就没什么区别了。海底光缆一律在海底，如果潜艇不坐底，基本没有被破坏的可能。

不过，面对深海发生的在自然灾害，人类也无计可施，唯有等灾害过后再去慢慢修理，当海底地震、滑坡、火山喷发等灾难发生时，只能希望光缆被破范围稍微小一点。

其实，人类早就想出如何修复海底光缆的办法了。

海底光缆破损后如何修复？

当海底光缆受损时，光缆维修人员使用时域反射原理来收发一整套信号，通过信号发出到反射回来的时间，来定位出光纤破损的具体位置（光纤内部断裂而造成的信号反射）。

该种寻找断点的方式就是先找到丢失信号的几个基站，大致确定断点位置，用尾纤和光反射时域仪连接，在反射仪上得到一个光纤损耗曲线图，图线上的某点损耗下降得过于厉害，就可以在图表上独处断点与基站的位置，最终在这个范围内寻找。

断点位置确定后由光缆修理船前往修复，水深2000米以上，则派机器人前往，将损坏的光缆位置两端拖回船上修理，若是超过2000米，则用深水抓斗，从海底将光缆勾回海面，若是遇到海水过深的情况，深水抓斗只能是心有余而力不足了，此时就需将光缆切断，将一头用浮标固定住，再用抓斗拖起另外一头，在中间焊接备用电缆，整根光缆焊接完成测试成功后再放入海底，至此，海底光缆修复工作圆满完成。

海底光缆是如何铺设的？

我们先从光缆入海起点说起，在光缆登陆站有一个连接到海边的竖井，也就相当于，从这里，光缆开始走向跨越大洋的征程，在浅海区，通过小型的驳船牵引绑在浮筒上的光缆驶向岸边，随后剪掉浮筒让光缆沉海，此时海底遥控开槽器就该闪亮登场了，在该机器强大的水力喷射之下，浅海泥沙被吹出将近3米深的海沟，光缆借助自重敷设在海底，再借用海水潮流将沙沟自动填平。到这一步，浅海光缆铺设基本完成，进入深海，先由光缆敷设船的水下检测仪器和遥控机器人对海底进行侦测，绕开海底复杂地形和岩石大量堆积区域。汇总成准确的路线勘查指引图，即可进行下一步作业——放挖掘机。

海底光缆敷设示意图

挖掘机沉入海底，先用高压水力在海底产生一条将近3米深的沟槽，通过光缆孔铺设光缆，光缆顺势进入其中，在海水作用下，完成泥沙填埋。由于海底地形地貌复杂，光缆铺设作业时需要不断调整船速光缆输送速度以及船只航行轨迹等等。目前最先进的海底光缆敷设船，能够装载2000公里长的光缆，并以200KM/天的速度进行铺设，在海况良好，工作条件理想的情况下，一个月穿越大洋不是梦。

海底光缆敷设、修复难度高，成本大，一旦中断，便会造成难以估量的损失，所以世界各国一直在严厉打击光缆破坏者。我国就有位渔民因为渔网与光缆缠住而私自切割光缆而招致7年牢狱之灾和高达268.6万的经济赔偿。

从某种程度上来说，海底光缆的安全，还是来自于其被破坏后难以承受的巨额经济赔偿和严厉的刑事责出发震慑，一旦碰上，一辈子算是毁了。

所以，见到光缆警示，离得越远越好。