網(wǎng)絡(luò)不在云端，而在海底

樂天

目前全球海底光纜分布圖

原來是玻璃絲

光纜大約有消防水管那么粗，但真正傳輸數(shù)據(jù)的光纖部分位于最中間，通常一條光纜中有一對(duì)或幾對(duì)光纖，由玻璃制成，只有頭發(fā)絲那么細(xì)。光信號(hào)就是從這些玻璃光纖中進(jìn)行傳輸。

而光纖之外的部分全是保護(hù)層，通過各種材料和包裹設(shè)計(jì)來抵抗海底不那么友好的環(huán)境，如人類捕魚、海底水壓、船錨、地震，甚至鯊魚啃咬;另外，海水本身含鹽量非常高，一般材料如果長時(shí)間泡在鹽水里，容易遭腐蝕。光纜的特殊保護(hù)層使其可在沒有其他物理傷害的情況下，最多使用達(dá)25年的時(shí)間。但實(shí)際上，光纜都會(huì)因?yàn)榧夹g(shù)更新而提前更換，就像手機(jī)沒壞，你卻更換更高性能的新手機(jī)一樣。

光纖

一條鯊魚想“嘗一嘗”光纜的味道。

全球互聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞

我們身處一個(gè)Wi-Fi和無線流量的世界，當(dāng)你每天使用手機(jī)或電腦在互聯(lián)網(wǎng)信息的海洋中暢快地遨游時(shí)，是否想過，全球互聯(lián)網(wǎng)流量都是如何互聯(lián)互通的？信息通過滿天飛舞的無線電信號(hào)進(jìn)入了我們的手機(jī)，但信息的最大洪流卻是在海底。

大約99%的跨洋網(wǎng)絡(luò)流量依靠的是海底光纜。海底光纜在2019年達(dá)到了近380根，總長達(dá)120萬千米左右，幾乎相當(dāng)于繞地球赤道30圈的長度。它們組成了一個(gè)巨大的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，是全球互聯(lián)網(wǎng)得以運(yùn)行的中樞。只要是有海岸線的國家，幾乎都與海底光纜相連。

雖然人類已經(jīng)開發(fā)了通信衛(wèi)星和無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，但這些技術(shù)遠(yuǎn)不如海底光纜的流量和速度，在成本上卻高得多;而且，海底光纜不受天氣影響，傳輸非常穩(wěn)定。通信衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)主要用于沒有海底光纜連接的區(qū)域。

誰發(fā)明了光纖通訊？

其實(shí)，在1850年，英國和法國之間就鋪設(shè)了世界第一條海底電纜，電話、電視、廣播等信號(hào)就是通過早期的海底電纜進(jìn)行傳輸?shù)?。但電纜不可能實(shí)現(xiàn)當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)的速度和流量要求。

20世紀(jì)80年代，英美籍華裔物理學(xué)家高錕（kūn）和他的同事們開發(fā)了光纖通訊，1988年第一根光纜鋪設(shè)成功。光纖通訊的成功和后來的發(fā)展使今天的我們能享受便捷和高速的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。高錕也因此獲得了2009年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

光速即神速

在宇宙中，什么東西的速度最快？當(dāng)然是光，而光纜就是利用光的傳播來傳遞數(shù)字信號(hào)，因此速度非常快?，F(xiàn)在一般的光纖每秒的傳輸量可以達(dá)到10Tb，大約相當(dāng)于200萬集電視劇的數(shù)據(jù)量。而最新型號(hào)的光纖每秒的傳輸量居然多達(dá)208Tb。

信息如何在光纖中傳輸呢？各種數(shù)字信息，如一段視頻、一封郵件等被編碼成光信號(hào)，其中的光子在玻璃光纖中來回折射著前行，就像一個(gè)皮球不斷在一個(gè)狹窄的管道里呈Z字形向前彈跳一樣。在光纖的末端，光信號(hào)又被解碼成電腦能懂的數(shù)字信息，讓人們收到。

鋪設(shè)光纜，人類的又一個(gè)奇跡

繞成巨大線盤的光纜

光纜鋪設(shè)船

光纜鋪設(shè)船正在淺海處鋪設(shè)光纜。

鋪設(shè)海底光纜是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的大工程，稱得上是一個(gè)人類奇跡。

首先，人們需要大約一年的時(shí)間做計(jì)劃，但即使做好了計(jì)劃，在鋪設(shè)之前，仍要派出特殊的船只按線路勘探海底情況，繪制海床地圖，以避開巖石、洋流、巖石滑坡、火山區(qū)，以及高低起伏過多的海床。

光纜將被裝載在光纜鋪設(shè)船上，盤繞成巨大的線盤，再由工作人員出海鋪設(shè)。6000多千米的光纜，光是裝運(yùn)上船，就需要大約1個(gè)月的時(shí)間。

在淺海區(qū)，光纜鋪設(shè)船會(huì)放出水下挖掘機(jī)，挖掘機(jī)沉入海底，挖出一條溝渠（qú），將光纜埋進(jìn)溝中;而在深海區(qū)，借助水下檢測(cè)器和水下遙控車，工作人員一邊進(jìn)行水下監(jiān)視，一邊調(diào)整路線，避開不安全的海床，將光纜直接放在海床上。