你是否想过，除了人们平时肉眼所见的输电网络以外，在广袤幽深的海底也绵延着成千上万海里的海底电缆，这些线缆，正为你传送着源源不断的电能，发送着越过海洋彼岸的电邮。海底光缆作为一种高质量、低成本、大容量的传输手段，一直是互联网数据传输的重要基础设施，保证着全球各大区域网络之间能够互通。
1998年3月7日，世界第一条主要进行互联网信息传输服务的横跨大西洋海底通信电缆正式开通。这条电缆连接伦敦和纽约，信息传输速率每秒达300亿比特，相当于同时传送50万路电话。
比互联网早100年的海底通信
如今，我们通过网络与地球另一边可以实现实时联系，不要说打电话，就算是即时的视频通话也很方便。不过你知道么？这些越洋数据流量的传输很大程度上要利用海底电缆。这些管道线铺设在海洋的最底部，他们的外形像给花园浇水用的橡胶软管一样，却以光速在全球各大陆间传输着互联网、电话和甚至电视的信号。
99%的跨洋数据传输都是由海底光缆承载。对比通信卫星，海底光缆在传输数据上有着压到性优势。海底光缆系统主要是由光中继器和光缆组成。由于海底光缆是置于海底，所以光纤要能足够承受几百到上千的水压，千至1万伏的高电压，铺设时还要承受数吨的张力。有时候，由于在海底放置时间过长，海底光缆往往会结上厚厚的海底衍生物，形成独特的景观。
海底通信的历史可追溯至19世纪中叶，早于互联网一个世纪，彼时主要依赖海底电缆进行。1850年，盎格鲁-法国电报公司率先在英法间铺设了首条海底电缆，仅支持莫尔斯电报码传输。至1866年，英国成功铺设跨大西洋海底电缆，实现了欧美间的电报通讯突破。
1876年，电话的发明激发了全球通信的愿景，加速了海底电缆网络的扩展，最终人类在1902年完成了环球海底电缆系统的建设。
在中国，海底通信的历史可回溯至清朝。1886年，首任台湾巡抚刘铭传为推动两岸电报联系，启动了全岛至大陆的水下电线铺设项目，并于1888年完成。其中包括福州川石岛至台湾沪尾（淡水）的177海里线路，以及台南安平至澎湖的53海里线路。
进入20世纪50年代，随着互联网技术的兴起，对海底通信的通话质量和数据传输速率提出了更高要求。1960年，世界上首台激光器的诞生，开启了光导纤维数据传输的探索。至70、80年代，随着互联网的全球普及，海底电缆的局限性（如带宽受限、传输不稳定）日益显著，促使海底光缆因其长距离传输能力和大容量特性而受到重视。
1988年，美英法间首个越洋海底光缆系统TAT-8建成，全长6700公里，配备3对光纤，每对传输速率达280Mb/s，远超海底电缆，标志着海底光缆时代的到来。次年，全长13200公里的跨越太平洋海底光缆也成功铺设，进一步推动了全球海底通信的革新与发展。洲际海底通信已全面转型，采用光缆技术替代了传统的同轴电缆。同年，我国正式迈入海底光缆通信的新纪元。
中国第一条海底光缆
1993年12月15日，中国成功开通了首条中日海底光缆，标志着中国在国际海底光缆通信领域迈出了重要一步。该光缆连接上海南汇与日本九州宫崎，全长达1252公里，其通信容量高达7560条通话电路，是1976年建成的中日海底同轴电缆容量的15倍以上，极大提升了中国的国际通信能力，增幅超过80%，为中国互联网的发展奠定了坚实基础。
进入21世纪，海底光缆的战略价值进一步凸显。2009年，新加坡投资13亿资金，将全球海底光缆接入中国所建设的数据中心，此举不仅加速了新加坡的全球化布局和数码转化进程，也进一步巩固了中国在国际海底光缆网络中的地位。
目前，中国已拥有六条主要海底光缆，包括TPE海底光缆、FLAG海底光缆、EAC-C2C海底光缆、亚欧海底光缆、中美海底光缆以及APCN2海底光缆。这些光缆构成了中国连接国际互联网的重要通道，为中国的全球化通信和信息交流提供了有力保障。
随着数据中心与云计算技术的飞速发展，海底光缆的需求正不断增长。世界各国在加速数据中心建设的同时，也在积极探索海底光缆领域的潜力。未来，海底光缆将继续作为推动国际数据中心建设和互联网通信发展的重要力量，发挥不可替代的作用。
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1、海底光缆如何铺设？
简单来说，海底光缆铺设就是把光缆放在海底光缆敷设船上，然后船慢慢开动的同时把光缆平铺沉入海底。
具体来说，光缆铺设主要包括光缆路由勘查清理、光缆敷设和冲埋保护三个阶段。光缆敷设通常是由挖掘海底的缆线埋设机来完成的，它有点像耕田时使用的犁，由海底光缆敷设船拖曳前进，并通过工作光缆作出各种指令。其底部有几排喷水孔，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，形成光缆沟。而设备上部有一导缆孔，用来引导光缆(光缆)到光缆沟底部。
过去，常常借海流让砂自然覆盖在沟上面，以省去埋缆线的时间。而现在通常会用配备高压水泵的水下机器人冲一个沟然后放进去再埋上泥土。
2、海底光缆如何“防腐”？
海底光缆由于长期浸泡在浓度高的海水中，所以极易受到海水腐蚀。此外，氢分子会扩散到光纤的玻璃材料中，使光纤的损耗变大。因此海底光缆既要防止内部产生氢气，同时还要防止氢气从外部渗入光缆。目前，海底光缆的结构是将经过一次或两次涂层处理后的光纤螺旋地绕包在中心，加强构件(用钢丝制成)包在周围。
海底光缆的基本结构通常为：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、铜管或铝管、石蜡，烷烃层、光纤束等。因此其直径通常是69毫米，每米的重量高达10公斤，设计寿命为持续工作25年。
3、遇到故障怎么修复？
海底光缆常常会出现故障，有时候是来自船舶、鲨鱼等不经意间的破坏，有时候是敌军的蓄意的破坏，更多的时候是地震所引起的问题。比如2006年受台湾地震影响，多条国际海底通信光缆发生中断，导致国内互联网用户无法正常访问国外网站。同样2011年，受日本地震的影响，多条途经日本相关海域的海底光缆出现故障，而后许多中国用户发现无法登录美国网站。
与铺设光缆相比，修复光缆的难度有增无减，因为从深达几百米甚至几千米的海床上找到直径不到10厘米的问题光缆，就如同大海捞针，而修复后再续接的难度也非常大。
而通常，一般海底光缆故障处理会经过几个步骤。首先，使用扩频时域反射仪来定位大致的故障位置。之后，通过潜水机器人找到受损海底光缆的精确位置，切断故障位置，并将剩余两端拖回修理船进行修复。接下来，用备用海底光缆连接受损光缆的两个断点，经测试后再放回海底。
参考资料：中国科普博览、中国舰船研究、看看新闻等