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激光束竟然被水流掰弯了，全球140万公里的海底光缆，就是用这个原理为全球通信，1根海底的玻璃丝，让整个世界联通。 激光竟然能跟着水流弯曲，这是初中生就要做的实验，叫做全内反射，光纤就是利用了这样的原理。简单来说就是：光由光密介质（即光在此介质中的折射率大的）发射到光疏介质（即光在此介质中折射率小的）的界面时，全部被反射回原介质内的现象。 所以当激光笔的光，照射在水流上的时候，本来直线传播的光，就会变得弯曲，跟随水流照射在人的手上，这就是全反射的实验。光纤就是光导纤维，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，就是利用光在这些纤维中以全内反射原理制成的。 我们用的宽带业务能随时全球联通，就是利用了海底光缆。全球互联网就是所有的国家的网络，相互联接而组成的超大型局域网。大洋洲和非洲如何通信？北美洲和亚洲如何通信？有人说是卫星，这个比例其实只有5%左右，主要原因就是贵，并且带宽有限，所以95%以上用的是海底光缆。 比如Marea光缆横跨了大西洋，长6600公里，每秒可传输160TB数据，相当于普通家庭宽带速度的 1600万倍，可同时传输 7000万部高清无删减大电影，你要是用卫星传输，不但慢还很贵。 海底光缆不但要结实还要有韧性，海底光缆的基本结构分为9层：聚乙烯层、聚酯树酯或沥青层、钢绞线层、铝制防水层、聚碳酸酯层、铜或铝管、石蜡或凡士林，烷烃层、最后才是脆弱的光纤。你没有看错还有凡士林的，因为光纤会在管子里晃动造成磨损，所以凡士林包裹住脆弱的光纤，主要是为了防止晃动减小磨损。 和你想象不同的是，海底越深，光缆越细，因为越深的海底受人类的干扰越小，不会因为抛锚而受损，水越深鲨鱼越少，因为鲨鱼非常爱咬海底光缆，光缆内部电流会引起电磁场扰动，让鲨鱼以为海底自助餐来了，所以光缆还要和鲨鱼斗智斗勇，很不容易啊。 1929年纽芬兰大地震，海底崩塌导致跨大西洋电缆损坏，区域性互联网和长途电话服务的中断，损失非常大。海底光缆损坏后，就要剪断被破坏的那一段，带到水面上修复。一些港口附近重要的光缆，都有专门修复光缆的修复舰。 光纤不是一根简单的玻璃丝，而是用四氯化硅为主要原料造的，用石英玻璃或特别塑料拉成得柔软细丝，直径在几个μm-120μm之间，仅仅是光波波长的几倍，就像水流过管子一样，光能沿着这种细丝在内部传输。 正是因为这根小小的细丝，彻底改变了我们今天的生活，让在亚洲内陆沙漠卖水的你，能瞬间联系到在非洲刚果种地的朋友。光纤通信是人类史上一次超越时间和空间的奇迹，轮船、火车、飞机的发明，直到海底光缆的出现，人类从来没有如此拉近过时空距离。            |
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