深海光缆的结构要求更高,光纤设在螺旋形的U形槽塑料骨架中,槽内填满油膏或弹性塑料体形成纤芯。纤芯周围用高强度的钢丝绕包,在绕包过程中要把所有缝隙都用防水材料填满,再在钢丝周围绕包一层铜带并焊接搭缝,使钢丝和铜管形成一个抗压和抗拉的联合体,这个铜管还是传送远供电流的导体。在钢丝和铜管的外面还要再加一层聚乙烯护套。这样严密多层的结构是为了保护光纤、防止断裂以及防止海水的侵入,同时也是为了在敷设和回收修理时可以承受巨大的张力和压力。即使是如此严密的防护,在80年代末还是发现过深海光缆的聚乙烯绝缘体被鲨鱼咬坏造成供电故障的实例。因此在有鲨鱼出没的地区,在海底光缆的外面还要加上钢带绕包两层后,再加一层聚乙烯外护套。
尽管如此,由于大量的网络通信需求都被寄望于几条小小的光缆时,这使得它们在危机到来时表现得异常脆弱。首先,它们经过的水域往往是重要的海路运输通道或渔船作业海域,2001年和2003年上海崇明岛海域就发生过因渔船拖网、船只起锚而拉断光缆的事件。其次,这些光缆所经的地区刚好是世界上最活跃的地震多发地带——环太平洋地震带,地震往往造成光缆移位,甚至拉断光缆。
如今,美国仍然是全球互联网的中心地区,大量主要服务器和国际网站都在美国,这在客观上导致国内网民的大量海外访问流量都是指向美国。而中美之间的光缆,几乎都要经过台湾附近海域,此次地震就一次性造成6条以上的主要光缆中断,中国用户在访问美国服务器时,就不得不绕道欧洲或者澳洲,速度大受影响。
海底光缆的铺设和维修都异常困难。海底电缆工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程。在浅海,如水深小于200米的海域缆线采用埋设,而在深海则采用敷设。水力喷射式埋设是主要的埋设方法。埋设设备的底部有几排喷水孔,平行分布于两侧,作业时,每个孔同时向海底喷射出高压水柱,将海底泥沙冲开,形成海缆沟;设备上部有一导缆孔,用来引导电缆(光缆)到海缆沟底部,由潮流将冲沟自动填平。埋设设备由施工船拖曳前进,并通过工作电缆作出各种指令。敷缆机一般没有水下埋设设备,靠海缆自重敷设在海底表面。
一旦光缆出现问题,在茫茫大海中,从深达几百米甚至几千米的海床上找到直径不到10厘米的海缆,就如同大海捞针。再探测到光缆的断裂点,并将之打捞上来,重新接续好放回海底,其技术难度可想而知。
海底光缆的具体修复过程如下
1、机器人潜下水后,通过扫描检测,找到破损海底光缆的精确位置。
2、机器人将浅埋在泥中的海底光缆挖出,用电缆剪刀将其切断。船上放下绳子,由机器人系在光缆一头,然后将其拉出海面。同时,机器人在切断处安置无线发射应答器。
3、用相同办法将另一段光缆也拉出海面。和检修电话线路一样,船上的仪器分别接上光缆两端,通过两个方向的海底光缆登陆站,检测出光缆受阻断的部位究竟在哪一端。之后,收回较长一部分有阻断部位的海底光缆,剪下。另一段装上浮标,暂时任其漂在海上。
4、接下来靠人工将备用海底光缆接上中美海底光缆的两个断点。连接光缆接头,可是个"技术含量"极高的活,非一般人能够胜任,必须是经过专门的严格训练、并拿到国际有关组织的执照后的人员,才能上岗操作。像这样的"接头工",上海电信方面目前只有三四名。
5、备用海底光缆接上后,经反复测试,通讯正常后,就抛入海水。这时,水下机器人又要"上阵"了:对修复的海底光缆进行"冲埋",即用高压水枪将海底的淤泥冲出一条沟,将修复的海底光缆"安放"进去。
同时,海上大风大浪等恶劣天气可能造成修复工作的缓慢。中国电信近日表示,如果一切顺利,因为台湾地震而受损的海底光缆将最快1月15日左右恢复到正常水平。而来自台湾和香港的消息则称,海底光缆要到1月底才能完全修复。
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