海底光缆(系统)可分为两大类：无中继海底光缆和有中继海底光缆。在这里，“中继器”是指海底的电子设备，而不是以前的海底光缆(工作在1300nm波长)上用的电子光学中继器。当前的海底光缆系统工作在1500nm窗口，使用光放大器。但是，如果光纤放大器足以光缆的端站获得电功率的，那么这种系统也应认为是有中继的。中继器也可以指含有光放大器和泵浦源光器的圆筒形密封容器，但是如果光放大器的泵浦源是设在陆岸上的激光二极管，那么这种装于海底的光放大器就不能算是中继器。基于这些定义，无中继海底光缆
系统的跨距可达到约400公里，而有中继系统的传输距离可达数千公里。
增加光放大器将给有中继的海底光缆系统带来更多的限制。其中的一个问题是：光缆本身必须从岸上的端接点提供电功率，但光缆的功率传送能力是有限的，这就限制了总的放大器的数目，从而也限制了光缆的光纤对的数量。目前，每根海底光缆内光纤对的数目限于4或8。另外，标准的中继器壳体内也只能容纳8个光纤放大器，不过这对于4个光纤对来说是足够的，而新型的中继器壳体内可容纳的光放大器比这多一倍，适用于8个光纤对的场合。有中继海底光缆的放大器间距一般是50公里左右，大约是陆地长途光缆系统的一半。这一点是很必要的，因为海底光缆系统的长度往往达数千公里，比陆地光缆要长得多。海底光缆中光放大器的增益要保持在低水平，通常只有10dB左右，这是为了控制放大的自发发射噪声和非线性效应，而这些效应是沿光缆长度积累的。采用较高的输入功率和较低的增益也有助于均衡光放大器整个频谱范围内的功率，这一点很重要，因为在经过100个放大器以后，很小的增益差也会累积起来造成很大的问题。在最后一段光纤中的拉曼放大器，既可以为光放大器进行信号的前置放大，也可以在整个WDM频谱内实现增益均衡。目前的海底光缆系统只使用C波段的掺铒光纤放大器，但由于单信道速率和复用波长数的提高，海底WDM系统的容量有了很大提高。早期的WDM海底光缆系统，每根光纤传输4个25Gbit/s的信道，如有4个光纤对，总容量
就是40Gbit/s。但目前商用的单信道速率已达到10Gbit/s，如波分复用数为64，单根光纤容量即
可达640Gbit/s，如采用8芯光缆，则系统的最大容量可达7�68Tbit/s，TyCom公司计划兴建的全
球网(总延长25万公里约需10年建成)采用的正是这种技术，不过这并不是当前最高的商用系统容
量，不久前阿尔卡特公司签约承建的印度——新加坡海底光缆，总容量为10Gbit/s×105(波长)×
8(光纤对)=84Tbit/s，可算是当今最大容量的海底光缆系统。
人类在海底架设那么多电缆，船只和潜水艇等都不会刮到吗？
海底电缆（undersea cable）是用绝缘材料包裹的导线，铺设在海底，用于电信传输。海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆。现代的海底电缆都是使用光纤作为材料，传输电话和互联网信号。全世界第一条海底电缆是1850年在英国和法国之间铺设。中国的第一条海底电缆是在1888年完成。
简介
海底电缆（undersea cable）是用绝缘材料包裹的导线，敷设在海底及河流水下，用于电信传输。现代的海底电缆都是使用光纤作为材料，传输电话和互联网信号。全世界第一条海底电缆是1850年在英国和法国之间铺设的。中国的第一条海底电缆是在1888年完成，共有两条，一是福州川石岛与台湾沪尾（淡水）之间，长177海里 另一条由台南安平通往澎湖，长53海里。
分类
海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆。海底通信电缆主要用于通讯业务,费用海底电缆的铺设昂贵,但保密程度高。海底电力电缆主要用于水下传输大功率电能,与地下电力电缆的作用等同,只不过应用的场合和敷设的方式不同。由于海底电缆工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程,从环境探测、海洋物理调查,以及电缆的设计、制造和安装,都应用复杂技术,因而海底电缆的制造厂家在世界上为数不多,主要有挪威、丹麦、日本、加拿大、美、英、法、意等国,这些国家除制造外还提供敷设技术。我国现在能生产海底电力电缆的厂家有沈阳电缆厂、上海电缆厂等。目前我国应用的海底电力电缆仍然需要进口。
用途
海底通信电缆主要用于长距离通讯网、通常用于远距离岛屿之间、跨海军事设施等较重要的场合。海底电力电缆敷设距离较通信电缆相比要短得多,主要用于陆岛之间、横越江河或港湾、从陆上连接钻井平台或钻井平台间的互相连接等。在一般情况下,应用海底电缆传输电能无疑要比同样长度的架空电缆昂贵,但用它往往比用小而孤立的发电站作地区性发电更经济,在近海地区应用好处更多。在岛屿和河流较多的国家,此种电缆应用较广泛。
历史发展
1858年,人们在北美和欧洲之间铺设了世界上第一条海底电缆,1866年，英国在大西洋铺设海底电缆的铺设了一条连接英美两国的海底电缆。 同陆地电缆相比，海底电缆有很多优越性：一是铺设不需要挖坑道或用支架支撑，因而投资少，建设速度快；二是除了登陆地段以外，电缆大多在一定测试的海底，不受风浪等自然环境的破坏和人类生产活动的干扰，所以，电缆安全稳定，抗干扰能力强，保密性能好。 1876年，贝尔发明电话后，海底电缆加入了新的内容，各国大规模铺设海底电缆的步伐加快了。1902年环球海底通信电缆建成。 1906年，世界上第一台激光器问世，人们开始利用激光能在光导纤维中传输的特性来传递信息。 世界上有32个国家与地区通过海底光缆建立了最现代化的全球通信网络，可同时进行30万路电话通话或数据传输。 海底光缆在中国也得到迅猛发展。1993年建成的中日海底光缆系统，可开通7560条电话电路。1997年在上海南汇又建设了一条天下无难事光缆（FLAG），连接全球20个国家，可开通12万条电话电路。现在我国开始建设中美、亚欧两条光缆，总通信能力将猛增到132万路。
种类和应用范围
浸渍纸包电缆-适用于不大于45kV交流电及不大于400kV直流电的线路,目海底电缆前只限安装于水深500m以内的水域;自容式充油电缆-适用于高达750kV的直流电或交流电线路。由于电缆为充油式,故可以毫无困难地敷设于水深达500m的海域;挤压式绝缘(交联聚乙烯绝缘、乙丙橡胶绝缘)电缆-适用于高达200kV交流电压。乙丙橡胶较聚乙烯更能防止树枝现象及局部泄电,使海底电缆更有效地发挥功能;“油压”管电缆-只适用于数公里长的电缆系统,因为要把极长的电缆拉进管道内,受到很大的机械性限制;充气式(压力辅助)电缆-使用浸渍纸包的充气式电缆比充油式电缆更适合于较长的海底电缆网，但由于须在深水下使用高气压操作,故此增加了设计电缆及其配件的困难,一般限于水深为300m以内。
制造过程
海底电力电缆的整个制造过程同一般电力电缆基本相同,但在电缆机械强度和防腐要求上有所特殊,并要求电缆长度尽量延长。下面简述浸渍纸电缆和挤压式绝缘电缆的制造过程。浸渍纸电缆首先用绝缘纸绕包线芯,而后真空干燥、浸油,完成导体线芯后,再包铅套,此时须经连续挤压的过程。挤压极长的电缆芯,属于极为重要的步骤,须夜以继日进行。充油式电缆的导线芯从储缸到压铅机之间,经过一条虹吸输送管,管内注有除气油,以反方向流向导线芯,以便隔绝线芯与空气的接触。导线芯包上铅套后,需在旋转式平台上进行盘线(倘若电缆属于充油式或充气式,则可以另行添加适量的金属补强料),再予电缆包上聚乙烯护套(挤压聚乙烯护套也属于连续性的作业),最后裹以二层镀锌钢线的铠装,外复油麻浸渍物。在最后生产的过程中,须在适当阶段透过聚乙烯护套把铅套和金属带接地。交联聚乙烯电缆和乙丙橡胶绝缘海底电缆的大部分生产过程,除了挤压及合成橡胶绝缘层的硫化过程外,大体上和纸绝缘铅套电缆的制造过程相近,但不使用铅护套。
结构发展
1988年，在美国与英国、法国之间敷设了越洋的海底光缆(TAT-8)系统，全长6700公里。 这条光缆含有3对光纤，每对的传输速率为280Mb／s，中继站距离为67公里。这是第一条跨越大西洋的通信海底光缆，标志着海底光缆时代的到来。1989年，跨越太平洋的海底光缆(全长13200公里)也建设成功，从此，海底光缆就在跨越海洋的洲际海缆领域取代了同轴电缆，远洋洲际间不再敷设海底电缆。 光纤的传输容量大，中继站间的距离长，适用于海底长距离的通信。用于海底光缆的光纤比陆地光缆所用的光纤有更高的要求；要求低损耗、高强度、制造长度长，光缆的中继距离长，一般都在50公里以上，在光纤的传输性能方面要求在25年以内不会变化。在海底光缆的结构方面：要求能经受强大的压力和拉力，特别是深海光缆(敷设在水深1000米以上海底的光缆)，在敷设和维修作业中除了光缆本身的重量外，还要加上海浪加到光缆上的动态应力，在如此大的负荷条件下，光缆的应变要限制在07～08%之内；海底光缆的结构要求坚固、材料轻，但不能用轻金属铝，因为铝和海水会发生电化学及应而产生氢气，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。为此，在90年代初期，研制开发出一种涂碳或涂钛层的光纤，能阻止氢的渗透和防止化学腐蚀。光纤接头也要求是高强度的，要求接续保持原有光纤的强度和原有光纤的表面不受损伤。 按照上述要求和特点，海底光缆的基本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)的周围。几种典型的深海光缆的结构：深海光缆，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。海缆系统的远程供电十分重要，海底电缆沿线的中继器，要靠登陆局远程供电工作。海底光缆用的数字中继器功能多，比海底电缆的模拟中继器的用电量要大好几倍，供电要求有很高的可靠性，不能中断。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和再加一层聚乙烯外护套。 进入90年代，海底光缆已经和卫星通信成为当代洲际通信的主要手段。我国自1989年开始到1998年底已经先后参与了18条国际海底光缆的建设与投资。其中第一个在中国登陆的国际海底光缆系统是1993年12月建成的中国——日本(C-J)海底光缆系统。1996年2月中韩海底光缆建成开通，分别在中国青岛和韩国泰安登陆、全长549公里；1997年11月，中国参与建设的球海底光缆系统(FLAG)建成并投入运营，这是第一条在我国登陆的洲际光缆系统，分别在英国、埃及、印度、泰国、日本等12个国家和地区登陆，全长27000多公里，其中中国段为622公里；由中国电信和新加坡等地的电信公司共同发起的亚欧海底光缆系统，延伸段正在建设，该系统连接亚洲、欧洲和大洋洲，在33个国家和地区登陆，全长达38000公里，是世界上最长的海底光缆，采用先进的8波长波分复用技术，主干路由的设计容量高达40Gb／s，在中国上海、汕头两地登陆，1999年底建成开通。 海底光缆承担的洲际通信业务量逐年上升，已经超过了卫星通信的业务量，成为现代洲际通信的主力。
性能指标和检验方法
主要是电性能指标和机械物理性能指标。这些指标和检验方法与地下海底电缆结构电力电缆相同。 电性能指标:导体的直流电阻和交流阻抗;绝缘层的绝缘电阻;介质损耗;载流量;电缆的电容、电感;金属护层的感应电压和电流。 机械物理性能指标:电缆的机械强度;导体抗拉强度、伸长率;绝缘层材料的机械物理性能等。 检验方法:我国主要采用国际电工委员会推荐标准,有IEC60502、IEC540和IEC60141-1～IEC60141-4等,世界各国生产电缆的厂家大都有自己的标准,主要有日本JIS,英国BS,加拿大CSA等。
由于海底电缆希望制造的较长些,以减少接头,所以能在沿海生产为最好。其包装应不同于其它电缆。一般是将电缆盘绕于一个储缆盘或回转台上,以备装运到敷缆船,由敷缆船将电缆运到敷设地区。敷缆船是专门为敷设电缆而设计和建造的,船上也必须备有龙门吊、绞缆轴、充油系统等设施,但也可用其它有专门为敷设电缆而附加机械设备的船只。
海底光缆是怎么建设的？
不会，这个问题就相当于在问：道路边上有那么多防护栏，汽车、摩托车等都不会撞到吗，答案当然是会撞到，汽车偏离车道、发生交通事故等都有概率撞到护栏。同样海底电缆，也有概率被船只、潜艇刮到，但前提是船只抛锚或者偏离航道。
正常情况下， 海底电缆不是直接铺在海表，而是通过专门的海底铺设设备将电缆埋在了海床之下，先在海床上挖出沟壑，将电缆放到其内后，再将这个沟壑进行填埋，不同海床、不同水深、不同设备所埋设的电缆深度不一样，但都可以确保电缆在正常情况下不被船只刮到。
不过，海底电缆铺设地点总有不正常现象发生，最典型的电缆被刮断当属“非法抛锚”，实际上海洋船只在海上航行时，不但有严格的航道限制，更有严格的抛锚地点限制，海底电缆经过区域通常禁止抛锚，因为当前船锚早已经不是以前的重力锚，而早就变成了抓力锚，也就是我们现代所见的那个大型铁钩，一旦抛锚地有海底光缆经过，那起锚时很容易就会将电缆刮断，毕竟质量再好的电缆，也不是船锚的对手。
再有一种情况是船只搁浅撞断电缆，但这种情况的发生概率非常低，因为大型船舶也要走特定的航道，很少有大型船舶敢于走不熟悉的水域，除非船舶发生严重故障，转向系统无法工作，搁浅位置下面刚好有电缆经过。至于小型船舶，吃水深度比较低，冲击力度也没有那么大，故而很少会撞到电缆。
实际上近些年的海底电缆中断事故，基本都不是直接撞断的，而就是开始所说的船锚刮断，比如今年8月份马士基的一艘集装箱船，船锚拉断了澳大利亚与新加坡之间的海底线缆，再比如2018年6月份青岛海域的海底电缆被外籍货轮刮断等等。
中美海底光缆由世界23个电信机构共同出资建造，于1997年12月开工建设，其中的北线于l999年12月初全部建成，并于2000年1月19日正式投入使用，是亚洲各国连通美国的主要电信线路。
中美电缆是属环状电信网络，目前南线建设尚未完成。根据设计，光缆总长度26000公里，有4对光纤，在中国大陆和美国大陆各设两个登陆站，形成环形，并以分支方式连接亚洲其他地区，设计容量为南北线各每秒80千兆比特。
海底通信光缆(以下简称海缆)通信具有通信质量稳定可靠，保密性好，隐蔽性好，抗毁、抗干扰能力强等特点，无论是平时，还是战时，作为跨海通信手段，都具有其它任何通信手段所无法替代的优势。随着海缆在全球范围内的广泛使用和上百万公里海缆线路的铺设，大容量海缆系统在现代社会的信息超高速公路中扮演了非常重要的角色。海缆故障对社会的影响是很大的，因此故障点必须尽可能快速修复，要做到这一点，故障点必须快速准确的定位，但是一旦海缆系统发生故障，在茫茫大海中，从深达几百米，甚至几千米的海床上打捞起直径不到10cm的海缆，就如问大海捞针，因而海缆故障的定位及维修有很强的特殊性。
许多原来应用于陆地光缆的维护测试方法已经不再适用。在海缆维修、维护整个过程中，故障点的测量和海缆故障点精确定位是关键技术。故障的定位有两个内容：一是从岸端测试海缆故障点的距离;二是在海上对故障点进行精确定位。
