跨時代“戰績” 探秘隱于水下的海底光纜
你知道嗎？第一條越洋電纜誕生于19世紀，如今遍布全球的海底光纜，盤根錯雜就像人體內的血管。少了它，當今的互聯網頂多是個巨型的局域網。實際上，全球90%以上的國際數據都是通過海底光纜傳輸。水下作業不比陸面，海底環境更加復雜多變，這也為海底光纜增添了些許的神秘色彩。究竟如何在海底鋪設光纜？本期我們便來一探究竟。
跨時代“戰績” 探秘隱于水下的海底光纜
實際作業時，是通過鋪設船鋪設海底光纜，位于淺水區的光纜借助高壓水噴流埋到海床下面，深水區則需要用犁狀設備來挖溝。鋪設在淺水域的光纜直徑與罐裝蘇打水相當，深海的光纜直徑與一根魔筆差不多，這是因為由于鋪設到海底8000英尺（約合2440米）以下的的光纜數量不多，而且受到的外界影響小，不需要使用太多鍍鋅屏蔽線。
其中，鋪設海底光纜的成本取決于光纜總長度、深度和目的地。海底光纜的長度可達數十萬英里，深度有的可以達到相當于珠穆朗瑪峰的高度，因此一條跨洋光纜的鋪設成本可達到數億美元。由于光纜要穿過海底平坦的表面，還要避開珊瑚礁、沉船、魚類棲息地以及其他生態棲息地和常見障礙物，因此還需要在鋪設前進行海底地形勘探，這使得海底光纜的鋪設成為一項漫長而艱巨的工程。
實際上，海底電纜鋪設的歷史已有整整160年。第一條跨洋電報電纜是1854年開始鋪設的，連接著紐芬蘭與愛爾蘭，而這一切都要得益于古塔膠的出現，原因在于被古塔膠包裹的金屬電線可以布設在海底，電流在其中暢行無阻，同時又不會被海水耗散。
1854年，英國工程師吉斯博恩納負責鋪設從紐約到紐芬蘭的海底電纜。由于項目資金問題，吉斯博恩納來到紐約尋找投資幫助，并結識了美國富豪塞勒斯·韋斯特·菲爾德。在為紐約-紐芬蘭海底電纜投資后，菲爾德立刻全身心的投入到跨大西洋海底電纜的宏偉工程中。
從技術上講，跨英吉利海峽電纜與跨大西洋電纜是完全不同的。鋪設英吉利海峽電纜，風平浪靜的天氣一天內就可以完成；而以當時輪船的航海技術，跨越大西洋，則要花去大概三個多星期的時間，還不算鋪設機械，僅整條跨洋電纜的重量就已超過當時任何一條船舶的載重量。
如何理解？當時，英國政府為菲爾德提供了皇家海軍最大的戰艦之一“阿伽門農”號，美國政府則提供了一艘排水量為五千噸的戰艦“尼亞加拉”號，將兩艘艦船做特殊改裝，才各自裝下跨洋電纜的一半。
1857年8月，菲爾德帶領鋪設船隊從愛爾蘭起航，同行的還有莫爾斯等業界專家，以便實時監測鋪設情況。“尼亞加拉”號一邊小心而緩慢的前行，一邊在后面用絞盤留下越洋電纜。電纜的一頭則被固定在愛爾蘭，船上時刻與愛爾蘭陸地保持聯系，確保電纜沒有斷裂。無奈途遇絞盤故障，導致已鋪設的電纜掉入海中，第一次嘗試以失敗告終。
1858年6月，菲爾德帶領船隊再次出征。這次，船隊計劃先航行到大西洋中央，將電纜的兩半接起來，然后兵分兩路，分別向歐洲和北美兩個方向鋪設。結果在到達大洋中間的預定接頭地點之前，船隊就遇上了暴風雨，第二次嘗試又宣告失敗。
同年7月，菲爾德船隊再次出發，“阿伽門農”與“尼亞加拉”于大西洋中部成功接頭，開始越洋電纜的鋪設。兩艘船上的各一半電纜對接在一起，然后“尼亞加拉”駛向美國，“阿伽門農”駛向英國。8月5日，“尼亞加拉”到達紐芬蘭海岸，“阿伽門農”也在同一天抵達愛爾蘭海岸，這一偉大事業終于完成。
中國的第一條海底電纜則可追溯至清朝，臺灣首任巡撫劉銘傳于1886年鋪設了通聯臺灣全島以及大陸的水路電線，主要用于發送電報。到了1888年，共完成架設兩條水線：一條是福州川石島與臺灣滬尾（淡水）之間的177海里水線，主要是提供臺灣府向清廷通報臺灣的天災、治安、財經，以及商務通訊使用；另一條是為臺南安平通往澎湖的53海里水線。
到了1969年，郵電部想靠大氣傳送光信號來實行了軍用通信，郵電部武漢郵電科學研究院接受任務，開始光纖通信研究，當時光纖通信技術在歐美發達國家也才剛剛起步。由于武漢郵電科學研究院采用了石英光纖、半導體激光器和編碼制式通信機的正確技術路線，使我國在發展光纖通信技術上少走了很多彎路。在那個相對封閉的時期，研制光纖從原料提純、熔煉車床、拉絲機，再到光纖測試儀表和接續工具都要自主研發。
1976年上半年，武漢郵電學院講師趙梓森與同事們拉制出了我國第一根200米光纖樣品；1979年，他與同事又成功拉制出了我國第一條實用光纖，每公里衰耗為4分貝。同年9月，一條3.3公里的120路光纜通信系統在北京建成；1982年1月，郵電部“八二工程”在武漢開通了我國第一條8M/s實用化市話光纖工程，至此我國的光纖通信進入實用階段。到了80年代中期，我國光纖通信的速率已達到144Mb/s，可傳送1980路電話，超過同軸電纜載波。
從1989年開始到1998年底，我國先后參與了18條國際海底光纜的建設與投資：1993年12月，建成中國——日本(C-J)海底光纜系統，全長1252公里，通信總容量達7560條通話電路；1996年2月中韓海底光纜建成開通，全長549公里；中美海底光纜系統，全長約30000公里；亞歐海底光纜指SEA-ME-WE3系統，全長約4萬公里，連接33個國家和地區等等，可謂碩果累累。
