光纖的傳輸容量大,中繼站間的距離長(cháng),適用于海底長(cháng)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(cháng)度長(cháng),光纜的中繼距離長(cháng),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?xún)炔粫?huì )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(dòng)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,由于鋁和海水會(huì )發(fā)生電化學(xué)及應而產(chǎn)生氫氣,氫分子會(huì )分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,一起還要防止氫氣從外部進(jìn)入光纜。
為此,在90年代初期,研制開(kāi)發(fā)出一種涂碳或涂鈦層的光纖,能阻撓氫的滲透和防止化學(xué)腐蝕。
光纖接頭也要求是高強度的,要求接續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(diǎn),海底光纜的基本結構是將通過(guò)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?chē)?br>幾種典型的深海光纜的結構:深海光纜,光纖設在螺旋形的U形槽塑料骨架中,槽內填滿(mǎn)油膏或彈性塑料體形成纖芯。
纖芯周?chē)酶邚姸鹊匿摻z繞包,在繞包過(guò)程中要把所有縫隙都用防水材料填滿(mǎn),再在鋼絲周?chē)@包一層銅帶并焊接搭縫,使鋼絲和銅管形成一個(gè)抗壓和抗拉的聯(lián)合體,這個(gè)銅管仍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。
這樣緊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,一起也是為了在敷設和回收修理時(shí)能夠承受巨大的張力和壓力。
即使是如此緊密的防護
裁線(xiàn)機,在80年代末仍是發(fā)現過(guò)深海光纜的聚乙烯絕緣體被鯊魚(yú)咬壞造成供電毛病的實(shí)例。
海纜體系的遠程供電十分重要,海底電纜沿線(xiàn)的中繼器,要靠登陸局遠程供電工作。
海底光纜用的數字中繼器功能多,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(yú)出沒(méi)的區域,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(jìn)入90年代,海底光纜已經(jīng)和衛星通信成為今世洲際通信的主要手段。
我國自1989年開(kāi)端到1998年底已經(jīng)先后參與了18條國際海底光纜的建設與出資。
其中 個(gè)在我國登陸的國際海底光纜體系是1993年12月建成的我國——日本(C-J)海底光纜體系。
1996年2月中韓海底光纜建成開(kāi)通,分別在我國青島和韓國泰安登陸、全長(cháng)549公里;1997年11月,我國參與建設的球海底光纜體系(FLAG)建成并投入運營(yíng),這是 條在我國登陸的洲際光纜體系,分別在英國、埃及、印度、泰國、日本等12個(gè)國家和區域登陸,全長(cháng)27000多公里,其中我國段為622公里;由我國電信和新加坡等地的電信公司共同發(fā)起的亞歐海底光纜體系,延伸段正在建設,該體系連接亞洲、歐洲和大洋洲,在33個(gè)國家和區域登陸,全長(cháng)達38000公里,是世界上很長(cháng)的海底光纜,采用先進(jìn)的8波長(cháng)波分復用技術(shù),主干路由的設計容量高達40Gb/s,在我國上海、汕頭兩地登陸,1999年底建成開(kāi)通。