海底光纜：結構與發(fā)展

　　1988年，在美國與英國、法國之間敷設了越洋的海底光纜（TAT-8）系統(tǒng)，全長6700公里。這條光纜含有3對光纖，每對的傳輸速率為280Mb／s，中繼站距離為67公里。這是第一條跨越大西洋的通信海底光纜，標志著海底光纜時代的到來。1989年，跨越太平洋的海底光纜（全長13200公里）也建設成功，從此，海底光纜就在跨越海洋的洲際海纜領域取代了同軸電纜，遠洋洲際間不再敷設海底電纜。

　　光纖的傳輸容量大，中繼站間的距離長，適用于海底長距離的通信。用于海底光纜的光纖比陸地光纜所用的光纖有更高的要求；要求低損耗、高強度、制造長度長，光纜的中繼距離長，一般都在50公里以上，在光纖的傳輸性能方面要求在25年以內不會變化。在海底光纜的結構方面：要求能經(jīng)受強大的壓力和拉力，特別是深海光纜（敷設在水深1000米以上海底的光纜），在敷設和維修作業(yè)中除了光纜本身的重量外，還要加上海浪加到光纜上的動態(tài)應力，在如此大的負荷條件下，光纜的應變要限制在0.7～0.8％之內；海底光纜的結構要求堅固、材料輕，但不能用輕金屬鋁，因為鋁和海水會發(fā)生電化學反應而產(chǎn)生氫氣，氫分子會擴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部產(chǎn)生氫氣，同時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腐蝕。光纖接頭也要求是高強度的，要求接續(xù)保持原有光纖的強度和原有光纖的表面不受損傷。

　　按照上述要求和特點，海底光纜的基本結構是將經(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構件（用鋼絲制成）的周圍。光纖設在螺旋形的U形槽塑料骨架中，槽內填滿油膏或彈性塑料體形成纖芯。纖芯周圍用高強度的鋼絲繞包，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抗壓和抗拉的聯(lián)合體，這個銅管還是傳送遠供電流的導體。在鋼絲和銅管的外面還要再加一層聚乙烯護套。這樣嚴密多層的結構是為了保護光纖、防止斷裂以及防止海水的侵入，同時也是為了在敷設和回收修理時可以承受巨大的張力和壓力。

　　即使是如此嚴密的防護，在80年代末還是發(fā)現(xiàn)過深海光纜的聚乙烯絕緣體被鯊魚咬壞造成供電故障的實例。海纜系統(tǒng)的遠程供電十分重要，海底電纜沿線的中繼器，要靠登陸局遠程供電工作。海底光纜用的數(shù)字中繼器功能多，比海底電纜的模擬中繼器的用電量要大好幾倍，供電要求有很高的可靠性，不能中斷。因此在有鯊魚出沒的地區(qū)，在海底光纜的外面還要加上鋼帶繞包兩層和再加一層聚乙烯外護套。

　　進入90年代，海底光纜已經(jīng)和衛(wèi)星通信成為當代洲際通信的主要手段。我國自1989年開始到1998年底已經(jīng)先后參與了18條國際海底光纜的建設與投資。其中第一個在中國登陸的國際海底光纜系統(tǒng)是1993年12月建成的中國——日本（C-J）海底光纜系統(tǒng)。1996年2月中韓海底光纜建成開通，分別在我國青島和韓國泰安登陸，全長549公里；1997年11月，我國參與建設的全球海底光纜系統(tǒng)（FLAG）建成并投入運營，這是第一條在我國登陸的洲際光纜系統(tǒng)，分別在英國、埃及、印度、泰國、日本等12個國家和地區(qū)登陸，全長27000多公里，其中中國段為622公里；由中國電信和新加坡等地的電信公司共同發(fā)起的亞歐海底光纜系統(tǒng)，延伸段正在建設，該系統(tǒng)連接亞洲、歐洲和大洋洲，在33個國家和地區(qū)登陸，全長達38000公里，是世界上最長的海底光纜，采用先進的8波長波分復用技術，主干路由的設計容量高達40Gb／s，將在我國上海、汕頭兩地登陸，預計1999年底建成開通。

　　海底光纜承擔的洲際通信業(yè)務量逐年上升，已經(jīng)超過了衛(wèi)星通信的業(yè)務量，成為現(xiàn)代洲際通信的主力。

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