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【1根海底的玻璃丝,改变了整个世界】14...

 kenu 2021-10-09
【1根海底的玻璃丝,改变了整个世界】140万公里的海底光缆,可绕地球35圈,8000多米的深海,埋着全球最深的海底光缆,相当于珠峰的高度。全球95%的国际通讯数据都是海底光缆传输的。海底光纤是比发丝还细的玻璃丝,穿过全球的大洋深处,把所有国家串联起来,影响70亿人的生活。
如果某根海底光缆断了,可能你的微信都发不出去,感谢深海中的细玻璃丝,让你可以躺在床上刷抖音。为什么不用卫星传输数据呢?
 
亚欧3号海底光缆是最长的一条,长达3.9 万公里,从德国诺尔登出发,一直到日本冲绳,连接了4大洲。海底光缆成就了全球“宽带”互联网,如果没有它每个国家就是局域网,有了海底光缆才实现了畅通互联,当然除了南极洲没有。
 
如果你爱人在南非种地,你在夏威夷喂猪,2人用微信唠嗑,附近的基站接收到数据,首先经过机房、数据中心,然后在海底光缆中跨越太平洋,最后你喂猪的视频被你爱人收到。并不是你想象的用卫星传输的,可能生活中到处都是无线的假象欺骗了你,毕竟现在连充电都是无线了。
 
海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆,海底光缆是互联网传输数据的高速公路,目前传输速度比较快的是横跨大西洋的一条光缆 Marea,长6600 公里由Facebook、微软等合伙开发,每秒可传输160TB数据,相当于你现在用的宽带速度的 1600万倍,可同时传输 7000万部高清无删减电影。
 
海底光缆动不动就长达上万公里,而且必须要结实不能断,同时又要非常软,否则很难铺设。海底光缆是如何铺设的呢?看图3就是简化版本的铺设过程。
1:用海底挖掘机或高压冲水,挖1条2米的深沟
2:把光缆小心地放进2米深的沟中
3:再用旁边挖出来的泥沙盖住光缆
 
就这样不停地重复,一条跨洲际的海底光缆就完成了。上千吨的光缆运上船盘成一圈圈的,铺的时候还要避开暗礁岩石,这可不是陆地上,在波涛汹涌的海中作业并不容易。目前比较先进的光缆敷设船,可以200公里/天的速度铺设,一次可以铺2000公里。
 
在深海铺设光缆,开船的要找最厉害的,因为要控制好船的速度、光缆释放速度,保证光缆的入水角度、敷设张力也要合适,这样才不会损坏光缆中的玻璃光纤。因为这些光纤太过于柔弱,所以需要强力的外壳保护,一般要7层防护,聚乙烯、聚酯胶带、绞合金属线、铝制防水屏障、聚碳酸酯、铜或铝管、凡士林,最后才是柔弱的光纤。
 
光纤是用玻璃或塑料制成的纤维,很容易折断,首先用聚乙烯所制成塑料管包裹起来,但是光纤会在管子里晃动造成磨损,所以要在管子里面灌满凡士林,防止光纤晃动减小磨损。在塑料管的外面要缠上一圈细钢丝,保证强度。在这缠绕细钢丝的塑料管外面,要套上一圈金属管,一般用铜或铝造的,除了起到到保护作用,还有传输电力的作用。
 
因为数据传输需要用电,绵延上万公里的海底线缆,需要有非常多的中继器连接,每隔几十公里就有一个,也叫做信号放大器。为了给它供电,陆地上的远供电源通过光缆上的远供导体,为中继器供电。采用的是高电压、低电流的直流供电方式,电流仅有1安培左右,但是电压有几千伏。所以说看到海底光缆不要碰、不要碰、不要碰。
 
深水区的光缆要比浅水区的细得多,因为深水光缆紧贴海底铺设,受人类干扰小相对安全。浅海光缆比深海的危险很多,潜艇或者轮船扔锚都有可能破坏光缆,所以现在的船只和潜艇都有先进的导航海图,上面标识出海底光缆所在位置,可以绕过去,但是战争来临时一铲子就砍断了。
 
鲨鱼非常喜欢咬海底光缆,甚至它们的牙齿都镶嵌进入了光缆里面,因为光缆内部电流会引起电磁场扰动,鲨鱼认为是垂死挣扎的鱼类,梭鱼、浅海鲨鱼和深海鲨鱼等多种猛鱼,长期以来都在啃咬海底光缆。就算这样互联网公司也在投入巨额资金自己建海底光缆,因为租用运营企业带宽已经不能满足它们了,其中最厉害的就要数Facebook、微软、谷歌。
 
卫星传输效率远不如海底光缆,无法承载互联网巨大的容量,光缆通信容量是卫星的 1000 倍,卫星容易受到天气影响,在所有的数据通信中,只有小部分通过卫星传输的。马斯克的星链计划也正是看准了这个缺口。
 
海底光缆几乎承担整个全球互联网数据传输的重任,一旦出问题后果非常严重。2013 年,有人潜入海底切断了东南亚-中东-西欧 4 号海底光缆,埃及的网速瞬间下降60%。修复一根海底光缆的费用从10万美元到100万美元不等,但相比网络瘫痪造成的损失,这点维修费真不算多。#谣零零计划##科普有料##点亮好奇心#

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